一体压铸全铝商用车底盘车架的制备装置和工艺的制作方法

本发明涉及商用车底盘一体式压铸，尤其涉及一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备装置和工艺。

背景技术：

1、车架是跨接在汽车前后车桥上的框架式结构，是汽车的基体。一般由两根纵梁和几根横梁组成经由悬挂装置﹑前桥﹑后桥支承在车轮上车架必须具有足够的强度和刚度，以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击车架的功用，是支撑、连接汽车的各总成，使各总成保持相对正确的位置，并承受汽车内外的各种载荷。

2、梯形底盘车架因抗弯强度大，零件安装紧固方便，在商用货车及部分客车上得到广泛应用，但是在在乘用车上极少应用。传统商用车车架一般由近170个钢制冲压件焊接成10个左右二级总成，然后由10个二级总成焊接成为车架一级总成，然后进入电泳车间完成除锈及防锈处理，一般采用工艺流程是冲压、焊接和涂装。这种工艺流程需要使用大量制造设备，如数十套冲压设备、数十套焊接设备和涂装线，其间还需要大量的模具、工装夹具和劳动力，使得工艺流程复杂且成本高。此外，这种工艺制备底盘车架原材料为钢，重量较大。

3、因此，有必要对现有技术中的商用车底盘车架和制备工艺进行改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备装置和工艺。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备工艺，包括以下步骤：

3、s1、根据商用车底盘车架的构造要求，形成底盘车架的整体图；

4、s2、根据s1中底盘车架的整体图开设一模具，模具的型腔与底盘车架整体相适应；

5、s3、将铝合金在惰性气氛下真空熔炼炉内熔融为液态，得到高温铝液；其中所述铝合金为免热处理铝合金；

6、s4、模具预热后，通过压铸机产生高压，将高温铝液高速填充至模具的型腔中，在高压下冷却固化成型，得到一体压铸全铝的车底盘车架。

7、本发明一个较佳实施例中，所述整体图为二维零件图和/或3d图，所述整体图包括：底盘车架中各零部件的形状、尺寸和位置关系。

8、本发明一个较佳实施例中，所述熔融温度为680～750℃，惰性气体为氩气，压铸机的射压为150～200mpa，充型时间为0.01s～0.2s，充型速度为80～100m/s。

9、本发明一个较佳实施例中，在所述s1中，商用车底盘车架为梯形结构。

10、本发明还提供了一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备装置，包括：

11、熔炼炉，其用于纯铝和中间合金材料的混合熔炼，以形成高温铝液；

12、压铸模具，用于在其内部形成与车底盘车架整体形状相匹配的型腔，并由所述型腔接收并容纳所述高温铝液；

13、压铸机，用于在外部向所述压铸模具施加高压，以通过所述压铸模具向所述型腔内所述高温铝液施加高压；

14、冷却装置，用于在所述高温铝液充满所述型腔后冷却所述压铸模具。

15、本发明一个较佳实施例中，还包括：负压装置，用于在所述高温铝液注入所述型腔前，利用所述压铸模具上的负压孔对所述型腔内的气体进行抽吸。

16、本发明还提供了一种一体压铸全铝商用车底盘车架，采用如上述所述的制备工艺制备形成；所述底盘车架为梯形结构，包括：若干纵梁和设置在所述纵梁之间的若干横梁；所述横梁和所述纵梁垂直设置，所述横梁平行设置，所述横梁和所述纵梁为一体压铸成型。

17、本发明一个较佳实施例中，所述纵梁为空心结构，所述所述横梁为空心结构或具有u形的横截面。

18、本发明一个较佳实施例中，所述横梁和所述纵梁在水平面内或纵向平面内为直线或弯曲的。

19、本发明一个较佳实施例中，所述横梁和所述纵梁中设置有加强筋，所述加强筋的厚度小于对应所述横梁或所述纵梁的壁厚，为壁厚的2/3～3/4。

20、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

21、本发明提供了一种一体压铸全铝商用车底盘车架制备工艺，该制备工艺按照底盘车架的构造，设计一种和底盘车架完全适配的模具，通过向模具中通入高压高温铝液压铸，形成一体式压铸全铝商用车底盘车架；将170个钢制冲压件直接减少至1个压铸件，焊接点直接减少为0；相对于现有技术中的底盘车架制备，将现有技术中数十套冲压设备、数十套焊接设备、一条涂装线减少为一条压铸生产线，且无需进行冲压、焊接、涂装等工艺，简化了工艺；大量减少模具，由约500副变为1副；减少大量工装夹具，工装夹具由11副减少为1副；减少大量工人时，平均由100分钟/套降低为3分钟/套。此外，降低了连接处焊缝撕裂对商用车使用性能的影响，提高了商用车底盘与车身间的连接强度。

22、本发明中采用免热处理铝合金替换现有技术中的钢；其一，实现彻底零污染生产流程；其二，总成重量减小，实现轻量化，由现有技术中的225kg变化为120kg；其三，免热处理铝合金无需热处理，具有足够的屈服强度和延展性，在高压压铸时提供足够的流动性和对热撕裂和收缩开裂的抵抗力，具备良好的流变性能、较小的线收缩率和较小的凝固温度区间。

技术特征：

1.一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备工艺，其特征在于：所述整体图为二维零件图和/或3d图，所述整体图包括：底盘车架中各零部件的形状、尺寸和位置关系。

3.根据权利要求1所述的一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备工艺，其特征在于：所述熔融温度为680～750℃，惰性气体为氩气，压铸机的射压为150～200mpa，充型时间为0.01s～0.2s，充型速度为80～100m/s。

4.根据权利要求1所述的一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备工艺，其特征在于：在所述s1中，商用车底盘车架为梯形结构。

5.一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种一体压铸全铝商用车底盘车架的制备装置，其特征在于：还包括：负压装置，用于在所述高温铝液注入所述型腔前，利用所述压铸模具上的负压孔对所述型腔内的气体进行抽吸。

7.一种一体压铸全铝商用车底盘车架，采用如权利要求1-4中任一项所述的制备工艺制备形成，其特征在于，所述底盘车架为梯形结构，包括：若干纵梁和设置在所述纵梁之间的若干横梁；所述横梁和所述纵梁垂直设置，所述横梁平行设置，所述横梁和所述纵梁为一体压铸成型。

8.根据权利要求7所述的一种一体压铸全铝商用车底盘车架，其特征在于：所述纵梁为空心结构，所述所述横梁为空心结构或具有u形的横截面。

9.根据权利要求7所述的一种一体压铸全铝商用车底盘车架，其特征在于：所述横梁和所述纵梁在水平面内或纵向平面内为直线或弯曲的。

10.根据权利要求7所述的一种一体压铸全铝商用车底盘车架，其特征在于：所述横梁和所述纵梁中设置有加强筋，所述加强筋的厚度小于对应所述横梁或所述纵梁的壁厚，为壁厚的2/3～3/4。

技术总结
本发明公开了一种一体压铸全铝商用车底盘车架，包括：若干纵梁和设置在纵梁之间的若干横梁；横梁和纵梁垂直设置，横梁平行设置，横梁和纵梁为一体压铸成型。本发明按照底盘车架的构造，设计一种和底盘车架完全适配的模具，通过向模具中通入高压高温铝液压铸，形成一体式压铸全铝商用车底盘车架；将170个钢制冲压件直接减少至1个压铸件，将现有技术中数十套冲压设备、数十套焊接设备、一条涂装线减少为一条压铸生产线，且无需进行冲压、焊接、涂装等工艺，简化了工艺；大量减少模具，由约500副变为1副；减少大量工装夹具，工装夹具由11副减少为1副；减少大量工人时，平均由100分钟/套降低为3分钟/套。

技术研发人员：吴元,刘亚辉,刘世栋,王真
受保护的技术使用者：上海精驿汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15