CN102784898A - 局部加压机构及利用该机构制造汽车发动机悬置隔垫的方法 - Google Patents

Abstract

局部加压机构及利用该机构制造汽车发动机悬置隔垫的方法，它涉及一种局部加压机构及制造汽车发动机隔垫的方法。该方法为解决现有生产四驱汽车悬置隔垫的方法工序复杂、生产周期长且产品内部质量差、内部及表面硬度不高、力学性能差的问题。装置方案：油缸的传动杆通过连接套与局部加压镶针的一端连接，局部加压镶针的另一端装在司筒内且与待加工零件的浇注末端接触，司筒与待加工零件对接；方法方案模具的设计与成型；铝合金熔炼；挤压铸造过程；在挤压过程中油缸对模具起到顺利冷却的作用，实现零件的顺序凝固；待零件完全凝固后，取出成型隔垫，自然冷却后即得到产品。本发明用于制造四驱汽车悬置隔垫。

Description

局部加压机构及利用该机构制造汽车发动机悬置隔垫的方法

技术领域

本发明涉及一种局部加压机构及制造发动机悬置隔垫的方法。

背景技术

目前，四驱汽车发动机悬置隔垫是采用铝合金金属型重力铸造、压力铸造、锻造、以及黑色金属精密铸造方法生产的。然而，铝合金重力铸造和压铸方法生产的发动机悬置隔垫内部质量差及表面硬度不高，力学性能差；锻造虽然能够满足内部质量要求及性能要求，但后续加工量大，成本高；黑色金属精磨铸造密度大，比强度低，不能适应汽车轻量化及节能环保的要求，并且加工余量大，成本居高不下，满足不了不断发展的四驱车的使用要求；液态模锻是一种较受欢迎的方法，而采用液压机的液态模锻生产四驱汽车悬置隔垫，其生产工序复杂，产品的生产周期长，无法满足大批量生产的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种局部加压机构及利用该机构制造汽车发动机悬置隔垫的方法，以解决现有生产四驱汽车发动机悬置隔垫的方法工序复杂、生产周期长且产品内部质量差、内部及表面硬度不高、力学性能差的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：装置方案：所述机构包括局部加压镶针、司筒、连接套和油缸，油缸的传动杆通过连接套与局部加压镶针的一端连接，局部加压镶针的另一端装在司筒内且与待加工零件的浇注末端接触，司筒与待加工零件对接；

方法方案：所述方法包括如下步骤：

步骤一、模具的设计与成型：采用双浇道的浇注方式，设计主浇道浇口尺寸为29×24mm，拔模斜度为5°，辅助浇道浇口开在待加工零件的顶端壁厚处，尺寸为20×15mm，拔模斜度为10°；

步骤二、铝合金熔炼：将铝合金放入坩埚里加热熔化；铝合金熔化后，对铝液进行精炼除渣处理，降温到近液相线温度600-640℃；

步骤三、挤压铸造过程：模温机通过油缸与挤压模具连接，分别对挤压模具和模温机进行调试，调试最终模温机调温至220-270℃，使加热的油通过油路对挤压模具进行加热，挤压模具升温至200℃-250℃时进行保温；

步骤四、将经步骤二熔化的铝液浇入间接冲头挤压铸造机的料筒后，浇注时的温度为600-640℃，用冲头将铝液压入到经步骤二保温后的挤压模具的型腔内，压射速度为0.1-0.5m/s，压射力为12-14Mpa；

步骤五、启动油缸，油缸将连接套及加压镶针顶出，将司筒内的铝合金液体及部分零件铝合金液体压入到待加工零件内，并持续给压，时间为3.5-5.5s；同时对挤压模具进行保压，保压时间为5-15s；在挤压过程中油缸对模具起到顺利冷却的作用，实现零件的顺序凝固；

步骤六、待零件完全凝固后，取出成型隔垫，自然冷却后即得到产品。

本发明具有以下有益效果：1、本发明采用先进的间接冲头挤压铸造生产，并且实现了整个挤压铸造过程的全自动化，达到世界先进水平。每件零件的生产节拍仅为50s，大大简化了生产工序，实现了四驱汽车发动机悬置隔垫的大规模生产。

2、本发明是采用近液相线温度范围成型的一种方法，成型温度低于传统的挤压铸造温度，打破了传统的高温浇注便于传递压力的传统思想。金属液充型温度低，充入型腔后便能在压力作用下迅速凝固，大大减少金属液在凝固过程中产生的缩孔缩松。由于充型温度低，带入压铸模的热量少，对模具的热冲击小，因此能够提高模具的使用寿命，同等材料制造的模具可延长10000模左右；

3、本发明突破了传统间接挤压铸造或压力铸造单浇道浇注容易成型的思想，通过辅助浇道的设计对零件顶壁厚部位输送更多的铝料，使零件顶端得到更好的补缩，大大减小或消除了因金属液收缩产生的裂纹。

4、本发明采用先进的顺序凝固思想，采用与模温机相连的油缸，实现零件在凝固过程中的顺序凝固，凝固顺序为上端先凝固，下端后凝固，压力通过金属液传递到需要加压的位置，使得金属液一直在压力作用下凝固，实现压力的有效传递，逐层挤压，减小甚至消除了金属液因收缩产生的缩孔缩松等内部缺陷。

5、本发明根据零件中间壁薄上端壁厚的结构特点，采用局部加压机构对零件顶端进行局部加压，再一次进行物理补缩，大大降低了缩孔缩松出现的几率，并且使得零件组织更加致密，提高零件机械性能。

6、本发明中在较高压力下成型，合金的熔点升高，相应增加了生长动力学过冷度，在一定的范围内增加压力，导致晶体生长速度提高，同时核心的长大必然会受到邻近晶核长大的抑制，使长大趋势受阻，这种阻力随着晶核密度的增加而更加强烈，从而使组织细化；同时挤压铸造过程中，合金在凝固时由于受到挤压力的作用，凝固初期的初生α-A

l枝晶在长大过程中由于强度较低，在较大的外力作用下会发生破碎而导致枝晶碎化，获得细小晶粒，提高了零件的机械性能。

7、本发明采用挤压铸造工艺生产四驱汽车发动机悬置隔垫的方法，可简化模具结构及生产工序，缩短生产周期，延长模具寿命，实现大规模生产，满足汽车件生产量大、质量稳定、一致性高的要求且具有消除缩孔、缩松和裂纹等缺陷，细化和改善组织和力学性能等优点。

附图说明

图1为局部加压机的结构示意图，图2是司筒的结构示意图，图3是双浇道浇注方式示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的机构包括局部加压镶针1、司筒2、连接套3和油缸4，油缸4的传动杆通过连接套3与局部加压镶针1的一端连接，局部加压镶针1的另一端装在司筒2内且与待加工零件5的浇注末端接触，司筒2与待加工零件5对接。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式的司筒2与待加工零件5接触的端面开有横截面为梯形的通孔5-1，梯形的底角为74°，此结构的优点为避免司筒壁周围铝液快速凝固阻碍局部加压机构的运行。其他实施步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的所述方法包括如下步骤：

步骤一、模具的设计与成型：采用双浇道的浇注方式，设计主浇道浇口尺寸为29×24mm，拔模斜度为5°，辅助浇道浇口开在待加工零件5的顶端壁厚处，尺寸为20×15mm，拔模斜度为10°；

步骤二、铝合金熔炼：将铝合金放入坩埚里加热熔化；铝合金熔化后，对铝液进行精炼除渣处理，降温到近液相线温度600-640℃；

步骤三、挤压铸造过程：模温机通过油缸4与挤压模具连接，分别对挤压模具和模温机进行调试，调试最终模温机调温至220-270℃，使加热的油通过油路对挤压模具进行加热，挤压模具升温至200℃-250℃时进行保温；

步骤四、将经步骤二熔化的铝液浇入间接冲头挤压铸造机的料筒后，浇注时的温度为600-640℃，用冲头将铝液压入到经步骤二保温后的挤压模具的型腔内，压射速度为0.1-0.5m/s，压射力为12-14Mpa；

步骤五、启动油缸4，油缸4将连接套3及加压镶针1顶出，将司筒2内的铝合金液体及部分零件铝合金液体压入到待加工零件5内，并持续给压，时间为3.5-5.5s；同时对挤压模具进行保压，保压时间为5-15s；在挤压过程中油缸4对模具起到顺利冷却的作用，实现零件的顺序凝固；

步骤六、待零件完全凝固后，取出成型隔垫，自然冷却后即得到产品。

具体实施方式四：本实施方式的步骤二中坩埚使用时，先预热到150-200℃，保温50-60分钟，随后快速升温到850-950℃，保温30-40分钟，之后降到720-750℃，此步骤的优点是延长坩埚的使用寿命，有助于坩埚釉料的保护。其他实施步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式的骤二中所述铝合金为ADC12，ADC12价格适中，流动性好，便于后期的切削加工。其他实施步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：本实施方式的步骤三中模温机的调试过程如下：将模温机调温到30-50℃，运行10-15分钟，之后将温度升至120-150℃，运行20-25分钟后排出油路中的气体，此步骤的优点为将模温机内的气体完全排出，保障设备的正常运行。其他实施步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：本实施方式的步骤三与步骤四之间还需要采用喷涂机械手对挤压模具的型腔表面用喷涂液进行喷涂，喷涂时间为2-3.5s，使模具表面能够喷涂均匀；随后对挤压模具进行吹气，吹气时间为1秒，对挤压模具表面进行吹干，防止脱模剂随铝液流动造成零件表面缺陷。其他实施步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式八：本实施方式的喷涂液为脱模剂与水的混合物，水与脱模剂的体积比为20∶1，脱模剂浓度适中便于零件脱模并且能对模具起到很好的保温作用。其他实施步骤与具体实施方式一相同。

Claims (8)

1.一种局部加压机构，其特征在于所述机构包括局部加压镶针(1)、司筒(2)、连接套(3)和油缸(4)，油缸(4)的传动杆通过连接套(3)与局部加压镶针(1)的一端连接，局部加压镶针(1)的另一端装在司筒(2)内且与待加工零件(5)的浇注末端接触，司筒(2)与待加工零件(5)对接。

2.根据权利要求1所述局部加压机构，其特征在于司筒(2)与待加工零件(5)接触的端面开有横截面为梯形的通孔(5-1)，梯形的底角为74°。

3.一种基于权利要求1所述的局部加压机构制造四驱汽车发动机悬置隔垫的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一、模具的设计与成型：采用双浇道的浇注方式，设计主浇道浇口(6)尺寸为29×24mm，拔模斜度为5°，辅助浇道浇口(7)开在待加工零件(5)的顶端壁厚处，尺寸为20×15mm，拔模斜度为10°；

步骤二、铝合金熔炼：将铝合金放入坩埚里加热熔化；铝合金熔化后，对铝液进行精炼除渣处理，降温到近液相线温度600-640℃；

步骤三、挤压铸造过程：模温机通过油缸(4)与挤压模具连接，分别对挤压模具和模温机进行调试，调试最终模温机调温至220-270℃，使加热的油通过油路对挤压模具进行加热，挤压模具升温至200℃-250℃时进行保温；

步骤四、将经步骤二熔化的铝液浇入间接冲头挤压铸造机的料筒后，浇注时的温度为600-640℃，用冲头将铝液压入到经步骤三保温后的挤压模具的型腔内，压射速度为0.1-0.5m/s，压射力为12-14Mpa；

步骤五、启动油缸(4)，油缸(4)将连接套(3)及加压镶针1顶出，将司筒(2)内的铝合金液体及部分零件铝合金液体压入到待加工零件(5)内，并持续给压，时间为3.5-5.5s；同时对挤压模具进行保压，保压时间为5-15s；

步骤六、待零件完全凝固后，取出成型的四驱汽车悬置隔垫，自然冷却后即得到四驱汽车悬置隔垫。

4.根据权利要求3所述制造四驱汽车发动机悬置隔垫的方法，其特征在于步骤二中坩埚使用时，先预热到150-200℃，保温50-60分钟，随后快速升温到850-950℃，保温30-40分钟，之后降到720-750℃。

5.根据权利要求3所述制造四驱汽车发动机悬置隔垫垫的方法，其特征在于步骤二中所述铝合金为ADC12。

6.根据权利要求5所述制造四驱汽车发动机悬置隔垫的方法，其特征在于步骤三中模温机的调试过程如下：将模温机调温到30-50℃，运行10-15分钟，之后将温度升至120-150℃，运行20-25分钟后排出油路中的气体。

7.根据权利要求6所述制造四驱汽车发动机悬置隔垫的方法，其特征在于步骤三与步骤四之间还需要采用喷涂机械手对挤压模具的型腔表面用喷涂液进行喷涂，喷涂时间为2-3.5s，随后对挤压模具进行吹气，吹气时间为1秒，再对挤压模具表面进行吹干。

8.根据权利要求7所述制造四驱汽车发动机悬置隔垫的方法，其特征在于所述喷涂液为脱模剂与水的混合物，水与脱模剂的体积比为20∶1。

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