一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法
2023-07-08 18:38:51 1
專利名稱：一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法
技術領域：
本發明涉及鑄造領域，尤其涉及一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法。
背景技術：
進氣套和排氣套是使用在汽車發動機缸體內的平衡軸支架上。低檔車上的兩種零件短小，易於壓鑄；此兩種氣套使用在中高檔汽車上(零件比低檔車上的氣套大3倍左右)，為了滿足汽車在高速運行過程中車體的平穩、舒適性和安全性，產品設計上增加了產品長度和質量要求。質量要求1.產品氣孔要求a、軸承區滿足氣孔尺寸小於等於O. 5mm，氣孔間距不大於5mm;油封區孔隙率彡5%，氣孔尺寸小於等於0.8mm ;3·零件抗拉強度> 240MPa，延伸率> 1%，屈服強度> 140MPa。此類鑄件為第一次在國內進行研發，之前此產品全部需要國外採購，導致成本太高。國外產品主要問題點1.產品內部質量陷為產品內部氣孔，廢品率高；2.成本高。
發明內容
本發明正是為了克服上述不足，所要解決的技術問題是提供一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，該方法可是產品內部氣孔減少，增加成品率，大大降低成本。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案如下
I、一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，包括以下步驟
(1)模具設計利用模流分析軟體對模具系統進行全面分析，包括了模具溫度分布的設計和壓鑄系統以及排氣系統的設計；
(2)配料鋁合金材料組分的重量百分比為8.O 11. O %的矽Si，0. 05 O. 55%的鎂 Mg，鐵 Fe ( I. 3%,銅 Cu 為 2. 0-4. 0%,錳 Mn ( O. 55%,鎳 Ni ( O. 55%,鋅 Zn 彡 L 2%,鉛Pb ( O. 35%,錫 Sn ( O. 25% ;鈦 Ti ( O. 25%,鉻 Cr 彡 O. 15%,其餘為 Al ；
(3)熔煉熔煉開始時進行模具局部降溫，熔煉溫度設定為710-740°C，加入精煉變質齊U，配比加入量為配料總重量的O. 2-0. 5%，加入時間為熔煉溫度升到710°C以上時，隨除氣機除氣時加入，保證變質劑的充分均勻的在鋁液中與溶液發生作用，做到鋁液的淨化和細化晶粒處理。這種方法保證了鋁液純淨度和晶粒細小，充分降低了鑄件內夾渣和氣孔缺陷；
(4)除氣採用氬氣進行除氣操作3 15分鐘，取樣檢測，成分若不合格需要重新熔煉，若合格則靜止8 12分鐘準備壓鑄；
(5)壓鑄成型並進行人工時效處理，將鑄件取出後進行自動噴霧，噴霧結束後合模，進行壓射。自動噴霧系統的增加，使得在模具塗料噴塗上更加均勻，也避免了由於人工噴塗料導致的時間較長，和容易出現噴塗料過多導致塗料在壓鑄前不能完全燒損而影響產品內部質量，同時也大大提高了生產效率近20%。所述精煉變質劑使用華升塊狀無毒精煉變質劑。為保證產品的質量,所述気氣的純度在99. 99%以上。
模溫是影響鑄件質量的關鍵因素，包括內部和外觀質量，溫度控制使用模溫機進行實時控制，所述模具局部降溫採用抽芯水冷，使用時水冷卻，水壓控制在4-8Mpa，模溫控制在140-220°C，孔抽芯溫度控制在260-280°C，大保證了產品內部質量。所述檢測採用光譜分析設備進行檢測。為了滿足產品機械性能要求，產品生產後進行人工時效處理，所述人工時效處理在230±5°C內進行，保溫10小時。有益效果本發明通過現代化模擬手段(模流分析)，極大降低了開發成本，產品合格率高，孔隙率優於普通工藝設計，產品充型過程穩定，不僅提高了質量，同時很大程度上 提高模具的壽命。自動化的周邊設備解決了生產效率低的問題，提高近20%產能，同時降低了勞動強度。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡明本發明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。實施方式一一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，包括以下步驟
(1)配料鋁合金材料組分的重量百分比為8.O %的矽Si，0. 05%的鎂Mg，鐵Fe :1. 3%，銅 Cu 2. 0%,錳 Mn 0. 55%,鎳 Ni 0. 55%,鋅 Zn :L 2%,鉛 Pb 0. 35%,錫 Sn 0. 25% ;鈦 Ti :
0.25，鉻 Cr :0. 15，其餘為 Al ；
(2)熔煉熔煉開始時進行模具局部降溫，熔煉溫度設定為710°C，加入華升塊狀無毒精煉變質劑，配比加入量為配料總重量的O. 2%，加入時間為熔煉溫度升到710°C時，隨除氣機除氣時加入；模具局部降溫採用抽芯水冷，使用時水冷卻，水壓控制在4Mpa，模溫控制在140°C，孔抽芯溫度控制在260°C ；
(3)除氣採用純度為99.99%的氬氣進行除氣操作3分鐘，取樣，採用光譜分析設備進行檢測，成分若不合格需要重新熔煉，若合格則靜止8分鐘準備壓鑄；
(4)壓鑄成型並進行人工時效處理，將鑄件取出後進行自動噴霧，噴霧結束後合模，進行壓射；人工時效處理在230°C內進行，保溫10小時。實施方式二 一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，包括以下步驟
(1)配料鋁合金材料組分的重量百分比為11.0%的矽Si，O. 55%的鎂Mg，鐵Fe :
1.0%,銅 Cu 4. 0%,錳 Mn 0. 50%,鎳 Ni 0. 50%,鋅 Zn : I. 0%,鉛 Pb 0. 30%,錫 Sn 0. 20 % ;鈦Ti :0. 20%，鉻 Cr :0. 10%，其餘為 Al ；
(2)熔煉熔煉開始時進行模具局部降溫，熔煉溫度設定為740°C，加入華升塊狀無毒精煉變質劑，配比加入量為配料總重量的O. 5%，加入時間為熔煉溫度升到720°C時，隨除氣機除氣時加入；模具局部降溫採用抽芯水冷，使用時水冷卻，水壓控制在8Mpa，模溫控制在220°C，孔抽芯溫度控制在280°C ；
(3)除氣採用純度為99.99%的氬氣進行除氣操作15分鐘，取樣，採用光譜分析設備進行檢測，成分若不合格需要重新熔煉，若合格則靜止12分鐘準備壓鑄；
(4)壓鑄成型並進行人工時效處理，將鑄件取出後進行自動噴霧，噴霧結束後合模，進行壓射；人工時效處理在225°C內進行，保溫10小時。實施方式三一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，包括以下步驟(1)配料鋁合金材料組分的重量百分比為10.O %的矽Si，O. 40%的鎂Mg，鐵Fe O. 8%,銅 Cu 3. 0%,錳 Mn 0. 35%,鎳 Ni 0. 25%,鋅 Zn 0. 05%,鉛 Pb 0. 25%,錫 Sn 0. 15% ;鈦Ti :0. 15%，鉻 Cr :0. 05%，其餘為 Al ；
(2)熔煉熔煉開始時進行模具局部降溫，熔煉溫度設定為720°C，加入華升塊狀無毒精煉變質劑，配比加入量為配料總重量的O. 3%，加入時間為熔煉溫度升到710°C時，隨除氣機除氣時加入；模具局部降溫採用抽芯水冷，使用時水冷卻，水壓控制在6Mpa，模溫控制在180°C之間，孔抽芯溫度控制在270°C ；
(3)除氣採用純度為99.99%的氬氣進行除氣操作10分鐘，取樣，採用光譜分析設備進行檢測，成分若不合格需要重新熔煉，若合格則靜止10分鐘準備壓鑄；
(4)壓鑄成型並進行人工時效處理，將鑄件取出後進行自動噴霧，噴霧結束後合模，進行壓射；人工時效處理在235°C內進行，保溫10小時。 實施方式四一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，包括以下步驟
Cl)配料鋁合金材料組分的重量百分比為9. 0%的矽Si，O. 15%的鎂Mg，鐵FeO. 8%，銅 Cu2. 5%,錳 MnO. 32%,鎳 NiO. 35%,鋅 ZnO. 7%,鉛 PbO. 20%,錫 SnO. 10% ；鈦 TiO. 10%,鉻CrO. 08%，其餘為 Al ；
(2)熔煉熔煉開始時進行模具局部降溫，熔煉溫度設定為730°C，加入華升塊狀無毒精煉變質劑，配比加入量為配料總重量的O. 4%，加入時間為熔煉溫度升到720°C時，隨除氣機除氣時加入；模具局部降溫採用抽芯水冷，使用時水冷卻，水壓控制在7Mpa，模溫控制在200°C之間，孔抽芯溫度控制在260°C ；
(3)除氣採用純度為99.99%的氬氣進行除氣操作9分鐘，取樣，採用光譜分析設備進行檢測，成分若不合格需要重新熔煉，若合格則靜止11分鐘準備壓鑄；
(4)壓鑄成型並進行人工時效處理，將鑄件取出後進行自動噴霧，噴霧結束後合模，進行壓射；人工時效處理在230°C內進行，保溫10小時。
權利要求
1.一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，其特徵在於包括以下步驟 (1)配料鋁合金材料組分的重量百分比為8.O 11. O %的矽Si，0. 05 O. 55%的鎂 Mg，鐵 Fe ( I. 3%,銅 Cu 為 2. 0-4. 0%,錳 Mn ( O. 55%,鎳 Ni ( O. 55%,鋅 Zn 彡 L 2%,鉛Pb ( O. 35%,錫 Sn ( O. 25% ;鈦 Ti ( O. 25%,鉻 Cr 彡 O. 15%,其餘為 Al ； (2)熔煉熔煉開始時進行模具局部降溫，熔煉溫度設定為710-740°C，加入精煉變質齊U，配比加入量為配料總重量的O. 2-0. 5%，加入時間為熔煉溫度升到710°C以上時，隨除氣機除氣時加入； (3)除氣採用氬氣進行除氣操作3 15分鐘，取樣檢測，成分若不合格需要重新熔煉，若合格則靜止8 12分鐘準備壓鑄； (4)壓鑄成型並進行人工時效處理，將鑄件取出後進行自動噴霧，噴霧結束後合模，進行壓射。
2.根據權利要求I所述一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，其特徵在於所述精煉變質劑使用華升塊狀無毒精煉變質劑。
3.根據權利要求I所述一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，其特徵在於所述氬氣的純度在99. 99%以上。
4.根據權利要求I所述一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，其特徵在於所述模具局部降溫採用抽芯水冷，使用時水冷卻，水壓控制在4-8Mpa，模溫控制在140-220°C，孔抽芯溫度控制在260-280°C。
5.根據權利要求I所述一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，其特徵在於所述檢測採用光譜分析設備進行檢測。
6.根據權利要求I所述一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，其特徵在於所述人工時效處理在230±5°C內進行，保溫10小時。
全文摘要
本發明公開了一種低孔隙率進/排氣套的壓鑄方法，包括對模具的設計、配料、熔煉、模具的抽芯水冷局部降溫、精煉、除氣、壓鑄、自動噴霧、壓射等步驟。本發明通過現代化模擬手段(模流分析)，極大降低了開發成本，產品合格率高，孔隙率優於普通工藝設計，產品充型過程穩定，不僅提高了質量，同時很大程度上提高模具的壽命。自動化的周邊設備解決了生產效率低的問題，提高近20%產能，同時降低了勞動強度。
文檔編號C22C21/04GK102699306SQ20121017259
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者陳振延 申請人:太倉海嘉車輛配件有限公司