专利名称：一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法
技术领域：
本发明涉及铸造领域，尤其涉及一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法。
背景技术：
现有此类长度较长(产品长度570mm，直径40mm，壁厚3_5mm)以及壁厚较薄的产品生产主要以重力浇铸或压铸为主，在工艺施行过程中控制单一。重力浇铸缺点1.产品补缩困难，容易形成疏松或缩孔缺陷导致产品合格率低；2.产品重量远大于压铸工艺下的重量，造成原材料的浪费；3.生产节拍慢，不能满足产能要求。压铸生产目前缺点1.生产效率高导致熔炼过程控制差，铝液没有精炼变质过程，晶粒粗大导致产品机械性能不达标；
2.工艺过程控制人为因素太多，自动化不足，导致产品变形和表面缺陷较多。
发明内容
本发明正是为了克服上述不足，所要解决的技术问题是提供一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，可以使广品晶粒细小、机械性能提闻，合格率大大提闻。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，包括如下步骤
(1)选取大凸轮轴盖的物料硅Si，镁Mg，铁Fe，铜Cu，锰Mn，镍Ni，锌Zn，铅Pb，锡Sn；钛Ti，铬Cr、铝Al ；
(2)将熔炼炉加热升温至600°C以上，向炉膛内加入(I)中所述物料，继续加热，待物料升温至720°C ±10°C时，加入用量为物料O. 1% O. 8%的三合一精炼剂进行精炼；这样可以保证变质剂的充分均匀的在铝液中与溶液发生作用，做到铝液的净化和细化晶粒处理，这种方法保证了铝液纯净度和晶粒细小，产品强度提高约10%，达到产品设计要求，同时净化的铝液充分降低了铸件内夹渣缺陷；
(3)用钟罩将精炼剂压入物料液中间进行圆周搅拌5 15分钟，采用氩气进行除气操作3 20分钟，扒渣后得到物料液，静止8 12分钟准备压铸；
(4)调整冷却水压力至2 6Mpa，以及液压油管压力至6 12Mpa，接通模具自动控温装置；
(5)将一模两腔的模具固定在压铸机的动定模板上，将模具预热至160 250°C，在模具型腔内均匀喷上一层水基涂料，涂型厚度为O. 005 O. 008mm，加热并保持模具温度为200 300。。；
(6)调整喷雾设备，使得喷雾路径能够全面覆盖模具型腔，同时调整芯子部位喷雾停留时间为3s ；
(7 )将物料液压入模具内，进行超低速压铸，压铸结束后得到产品。所述步骤I中各组份重量百分比为硅Si为8. 0% 11. O %，镁Mg为O. 05%
O.55%,铁 Fe 彡 I. 3%,铜 Cu 为 2. O 4. 0%,锰 Mn ( O. 55%,镍 Ni ( O. 55%,锌 Zn 彡 I. 2%,铅Pb ( O. 35%，锡 Sn ( O. 25% ;钛 Ti ( O. 25%，铬 Cr ( O. 15%、其余为铝 Al。
所述步骤(2)中熔炼炉加热升温至600°C 700°C。所述步骤(2)中三合一精炼剂为华钰粉状无毒精炼剂，减少了对人体的伤害。所述步骤(3)中氩气纯度为99. 99%。所述步骤(6)中喷雾设备为自动喷雾设备，使得在模具涂料喷涂上更加均匀，也避免了由于人工喷涂料导致的时间较长，和容易出现喷涂料过多导致涂料在压铸前不能完全烧损而影响产品内部质量。同时也大大提高了生产效率近20%。所述步骤(7)中超低速压铸的工艺参数为系统压力为12 15MPa，增压时间轮调为2-6圈，吹气时间为3 5s，压铸温度为650 700°C，高速位置压铸速度小于5m/s，铸件留模时间设定为10 20s。 模温是影响铸件质量的关键因素，包括内部和外观质量，温度控制使用模温机进行实时控制，模具上局部降温使用的时水冷却，水压控制在4-8Mpa，同时在生产过程中使用了 Ti32热成像仪对模具温度进行严格检测，模温控制在140-220°C之间，极大保证了产品内部质量。有益效果本发明通过现代化模拟手段(模流分析)，极大降低了开发成本，产品合格率高，空隙率优于普通工艺设计，产品充型过程稳定，不仅提高了质量，同时很大程度上提高模具的寿命，且由于采用了自动化，大大节省了人力和时间，提高了产品的精度和合格率。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例I : 一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法包括如下步骤
(O选取大凸轮轴盖的物料，按重量百分比分别为硅Si为8. 0%，镁Mg为O. 05%,铁Fe 为 O. 1%，铜 Cu 为 2. 0，锰为 MnO. 1%，镍 Ni 为 O. 2%,锌 Zn 为 1%，铅 Pb 为 O. 15%,锡 Sn 为
O.05% ;钛 Ti 为 O. 2%,铬 Cr 为 O. 05%、其余为铝 Al%。(2)将熔炼炉加热升温至600°C，向炉膛内加入(I)中所述物料，继续加热，待物料升温至720°C时，加入用量为物料O. 1%的华钰粉状无毒精炼剂炼；
(3)用钟罩将精炼剂压入物料液中间进行圆周搅拌5分钟，采用纯度为99.99%的氩气进行除气操作3分钟，扒渣后得到物料液，静止8分钟准备压铸；
(4)调整冷却水压力至2Mpa，以及液压油管压力至6Mpa，接通模具自动控温装置；
(5)将一模两腔的模具固定在压铸机的动定模板上，将模具预热至160°C，在模具型腔内均匀喷上一层水基涂料，涂型厚度为O. 005_，加热并保持模具温度为200°C ；
(6)调整自动喷雾设备，使得喷雾路径能够全面覆盖模具型腔，同时调整芯子部位喷雾停留时间为3s;
(7)将物料液压入模具内，进行超低速压铸，系统压力为12MPa，增压时间轮调为2圈，吹气时间为3s，压铸温度为650°C，高速位置压铸速度为4. 5m/s，铸件留模时间设定为10s，压铸结束后得到产品。实施例2 :—种铝合金壳体速冷压铸铸造方法包括如下步骤
(I)选取大凸轮轴盖的物料，按重量百分比分别为娃Si为11. O %，镁Mg为O. 55%，铁Fe 为 I. 3%,铜 Cu 为 4. 0%,锰 Mn 为 O. 55%,镍 Ni 为 O. 55%,锌 Zn 为 I. 2%,铅 Pb 为 O. 35%,锡Sn 为 O. 25% ;钛 Ti 为 O. 25%,铬 Cr 为 O. 15%、其余为铝 Al%。(2)将熔炼炉加热升温至700°C，向炉膛内加入(I)中所述物料，继续加热，待物料升温至730°C时，加入用量为物料O. 8%的华钰粉状无毒精炼剂炼；
(3)用钟罩将精炼剂压入物料液中间进行圆周搅拌15分钟，采用纯度为99.99%的氩气进行除气操作20分钟，扒渣后得到物料液，静止12分钟准备压铸；
(4)调整冷却水压力至6Mpa，以及液压油管压力至12Mpa，接通模具自动控温装置；
(5)将一模两腔的模具固定在压铸机的动定模板上，将模具预热至250°C，在模具型腔内均匀喷上一层水基涂料，涂型厚度为O. 008_，加热并保持模具温度为300°C ；
(6)调整自动喷雾设备，使得喷雾路径能够全面覆盖模具型腔，同时调整芯子部位喷雾 停留时间为3s;
(7)将物料液压入模具内，进行超低速压铸，系统压力为15MPa，增压时间轮调为2-6圈，吹气时间为5s，压铸温度为700°C，高速位置压铸速度为lm/s，铸件留模时间设定为20s，压铸结束后得到产品。实施例3 :—种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，包括如下步骤
(1)选取大凸轮轴盖的物料娃Si为9.0%，镁Mg为O. 4%，铁Fe为O. 9%，铜Cu为3. 0%，锰 Mn 为 O. 25%,镍 Ni 为 O. 3%,锌 Zn 为 O. 8%,铅 Pb 为 O. 2%,锡 Sn 为 O. 08% ;钛 Ti 为 O. 16%,铬Cr为O. 09%、其余为铝Al% ；
(2)将熔炼炉加热升温至650°C，向炉膛内加入(I)中所述物料，继续加热，待物料升温至710°C时，加入用量为物料O. 5%的三合一精炼剂进行精炼；
(3)用钟罩将精炼剂压入物料液中间进行圆周搅拌10分钟，采用纯度为99.99%的氩气进行除气操作1020分钟，扒渣后得到物料液，静止10分钟准备压铸；
(4)调整冷却水压力至4Mpa，以及液压油管压力至8Mpa，接通模具自动控温装置；
(5)将一模两腔的模具固定在压铸机的动定模板上，将模具预热至200°C，在模具型腔内均匀喷上一层水基涂料，涂型厚度为O. 006mm，加热并保持模具温度为250°C ；
(6)调整自动喷雾设备，使得喷雾路径能够全面覆盖模具型腔，同时调整芯子部位喷雾停留时间为3s ；
(7)将物料液压入模具内，进行超低速压铸，系统压力为13MPa，增压时间轮调为4圈，吹气时间为4s，压铸温度为680°C，高速位置压铸速度为3m/s，铸件留模时间设定为15s。压铸结束后得到产品。实施例4 : 一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，包括如下步骤
Cl)选取大凸轮轴盖的物料硅Si为9. O %，镁Mg为O. 4%，铁Fe为I. 1%，铜Cu为
3.5%,锰 Mn 为 O. 35%,镍 Ni 为 O. 23%,锌 Zn 为 O. 09%,铅 Pb 为 O. 10%,锡 Sn 为 O. 23% ;钛 Ti为O. 19%，铬Cr为O. 11%、其余为铝Al。(2)将熔炼炉加热升温至680°C，向炉膛内加入(I)中所述物料，继续加热，待物料升温至720°C时，加入用量为物料O. 6%的三合一精炼剂进行精炼；
(3)用钟罩将精炼剂压入物料液中间进行圆周搅拌12分钟，采用纯度为99.99%氩气进行除气操作15分钟，扒渣后得到物料液，静止11分钟准备压铸；
(4)调整冷却水压力至5Mpa，以及液压油管压力至9Mpa，接通模具自动控温装置；(5)将一模两腔的模具固定在压铸机的动定模板上，将模具预热至230°C，在模具型腔内均匀喷上一层水基涂料，涂型厚度为O. 007mm，加热并保持模具温度为230°C ；
(6)调整自动喷雾设备，使得喷雾路径能够全面覆盖模具型腔，同时调整芯子部位喷雾停留时间为3s ；
(7)将物料液压入模具内，进行超低速压铸，系统压力为14MPa，增压时间轮调为3圈，吹气时间为4s，压铸温度为690°C，高速位置压铸速度为2m/s，铸件留模时间设定为14s，压 铸结束后得到产品。
权利要求
1.一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，其特征在于它包括如下步骤 (1)选取大凸轮轴盖的物料娃Si，镁Mg，铁Fe，铜Cu，锰Mn，镍Ni，锌Zn，铅Pb，锡Sn；钛Ti，铬Cr、铝Al ； (2)将熔炼炉加热升温至600°C以上，向炉膛内加入(I)中所述物料，继续加热，待物料升温至720V ±10°C时，加入用量为物料O. 1% O. 8%的三合一精炼剂进行精炼； (3)用钟罩将精炼剂压入物料液中间进行圆周搅拌5 15分钟，采用氩气进行除气操作3 20分钟，扒渣后得到物料液，静止8 12分钟准备压铸； (4)调整冷却水压力至2 6Mpa，以及液压油管压力至6 12Mpa，接通模具自动控温装置； (5)将一模两腔的模具固定在压铸机的动定模板上，将模具预热至160 250°C，在模具型腔内均匀喷上一层水基涂料，涂型厚度为O. 005 O. 008mm，加热并保持模具温度为200 300。。； (6)调整喷雾设备，使得喷雾路径能够全面覆盖模具型腔，同时调整芯子部位喷雾停留时间为3s ； (7 )将物料液压入模具内，进行超低速压铸，压铸结束后得到产品。
2.根据权利要求I所述一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，其特征在于所述步骤I中各组份重量百分比为硅Si为8. 0% 11. O %，镁Mg为O. 05% O. 55%,铁Fe彡I. 3%,铜 Cu 为 2. O 4. 0%,锰 Mn ( O. 55%,镍 Ni ( O. 55%,锌 Zn 彡 I. 2%,铅 Pb ( O. 35%,锡Sn ( O. 25% ;钛 Ti ( O. 25%，铬 Cr ( O. 15%、其余为铝 Al。
3.根据权利要求I所述一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，其特征在于所述步骤(2)中熔炼炉加热升温至600°C 700°C。
4.根据权利要求I所述一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，其特征在于所述步骤(2)中三合一精炼剂为华钰粉状无毒精炼剂。
5.根据权利要求I所述一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，其特征在于所述步骤(3)中氩气纯度为99. 99%。
6.根据权利要求I所述一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，其特征在于所述步骤(6)中喷雾设备为自动喷雾设备。
7.根据权利要求I所述一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，其特征在于所述步骤(7)中超低速压铸的工艺参数为:系统压力为12 15MPa，增压时间轮调为2_6圈，吹气时间为3 5s，压铸温度为650 700°C，高速位置压铸速度小于5m/s，铸件留模时间设定为10 20so
全文摘要
本发明公开了一种铝合金壳体速冷压铸铸造方法，该方法包括选取物料、物料的熔炼、物料的精炼、精炼后用高纯度氩气除气、模具内自动喷雾、物料液的超低速压铸。本发明通过现代化模拟手段(模流分析)，极大降低了开发成本，产品合格率高，空隙率优于普通工艺设计，产品充型过程稳定，不仅提高了质量，同时很大程度上提高模具的寿命，且由于采用了自动化，大大节省了人力和时间，提高了产品的精度和合格率。
文档编号B22D17/32GK102699305SQ20121017258
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者张晓 , 杜秋峰 申请人:太仓海嘉车辆配件有限公司