CN102896291B - 汽车空调压缩机fs170c前盖及其铸造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车空调压缩机FS170C前盖及其铸造方法，采用挤压铸造工艺流程，主要包括熔化、合模、给料、压射、挤压、开模、顶出、取产品、喷涂步骤；熔化过程中的除气除渣，具体为：待铝水温度为690-730℃，将除气剂压入距坩埚底10-20cm处，搅拌，至无气泡冒出；静置5-12min，然后加入除渣剂，待铝水温度为680-700℃即可准备合模；合模步骤前需在模具表面喷涂脱模剂，压射时保压时间为6-10s，压射时间为5-9s；挤压时模温机温度为220-240℃。采用本发明所述方法制得的FS170C前盖具有铸造组织致密、晶粒细化，力学性能高，较好地解决了汽车空调压缩机FS170C前盖泄漏的问题。

Description

汽车空调压缩机FS170C前盖及其铸造方法

技术领域

本发明涉及铝合金挤压铸造生产技术领域，特别涉及一种汽车空调压缩机FS170C前盖及其铸造方法。

背景技术

汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用。汽车空调压缩机FS170C前盖为圆形结构，前部为阶梯圆柱并设有用于引出主轴的圆形开口；在前盖后部的圆形密封端面两侧设有前盖螺钉孔；前盖从下至上为垂直面，并在内腔侧壁平均设有4条凸起加强筋，每根加强筋底部连接前盖密封端面，筋的周边与侧壁平滑过渡，用于增加前盖强度。传统生产汽车空调压缩机FS170C前盖采用压力铸造方法，它是使液态金属在高压作用下以极高的速度充填型腔，并在压力作用下凝固而获得铸件。但传统压铸工艺生产的最大缺点是由于液体金属充型速度极快，型腔中气体很难完全排除，常以气孔或缩松等缺陷存留铸件中，而这些铸件在经后续加工处理后，会造成汽车空调压缩机FS170C前盖泄漏，气密性较差。

挤压铸造也称为液态模锻，它是一种集压铸和锻造特点于一体的新工艺，该工艺是将一定量的金属液体直接浇入敞开的金属型内，通过冲头以一定的压力作用于液体金属上，使之充填、成形和结晶凝固，并在结晶过程中产生一定量的塑性变形。采用挤压铸造所生产的产品既有接近锻件的优良力学性能，又有压铸件一次精密成形的高效率、高精度。但对于不同的汽车零配件，由于铸件的形状、尺寸、技术要求等不同，所以其采用的具体工艺方法不同，需要本领域的技术人员经过大量的实验和创造性的劳动才能得出；且目前为止，尚未有采用挤压铸造技术生产汽车空调压缩机FS170C前盖的相关报道。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种汽车空调压缩机FS170C前盖及其铸造方法。

实现上述问题的技术方案如下：

汽车空调压缩机FS170C前盖的铸造方法，采用挤压铸造工艺，主要包括熔化、合模、给料、压射、挤压、开模、顶出、取产品、喷涂步骤；

所述熔化步骤，主要包括除气、除渣；

所述除气操作方法为：待铝水温度为690-730℃，将除气剂压入距坩埚底10-20cm处，搅拌，至液面无气泡冒出；（其熔剂在铝液中反应所产生的Cl₂、N₂、CO₂气体同时对铝液进行物理和化学精炼，故具有强力的除气和精炼杂质的功能，适用于反射炉、坩锅炉等各种炉型。由于不含钠，故适用于任何种类的铝合金，操作方便，简单易用，使用效率高。）

所述除渣操作方法为：除气结束后，静置5-12min，然后加入除渣剂，进行除渣，待铝水温度为680-700℃即可准备合模；（除渣剂发热性良好，能从渣中将铝珠分出，并能部分分解氧化铝，形成质轻，疏松的粉状浮渣，减少熔渣粘结炉衬，炉衬结渣不严重时，可作清炉剂使用。）

所述压射步骤中，保压时间为6-10s，压射时间为5-9s；（挤压铸造充型平稳，没有湍流和不包卷气体，金属直接在压力下结晶凝固，并在凝固过程中实时地保持适当的压力，致使其铸造组织更致密、晶粒细化，所以铸件不会产生气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷，且力学性能比压铸铸件高。）

所述挤压步骤中，模温机温度为220-240℃。（铝合金的制造中，模具温度对铸件的质量和铸造时间有重要作用，不平均或不适当的模具温度会导致铸件尺寸不稳定，在生产过程中顶出铸件变形，产生热压力、黏模、表面凹陷、内缩孔及热泡等缺陷。对生产周期也产生影响，如填充时间、冷却时间及喷涂时间都产生不稳定的变数。模具的寿命也会因受到过冷过热的冲击而导致昂贵的钢材产生热裂，加速其老化。）

在其中一些实施例中，所述压射步骤中，保压时间为7-8s，压射时间为6s。

在其中一些实施例中，所述合模步骤前需在模具表面喷涂脱模剂与水的混合物，所述混合物为埃奇森脱模剂与水按重量份配比1:40-80混合而成。

在其中一些实施例中，所述混合物为埃奇森脱模剂与水按重量份配比1:40-50混合而成。

在其中一些实施例中，所述熔化过程进行合金化处理后的铝水的化学成分为：Si 9.6-12wt%，Fe<1.3wt%，Mn<0.5wt%，Mg 0.25-0.3wt%，Zn<1.0wt%，Pb<0.05wt%，Cu 2.0-3.5wt%，Ni<0.5wt%，Sn<0.2wt%，其余为Al和不可避免的杂质。

在其中一些实施例中，所述熔化过程进行合金化处理后的铝水的化学成分为：Si 10.2-11.4wt%、Fe 0.96-0.98wt%、Mn 0.39-0.41wt%、Mg 0.25-0.29wt%、Zn 0.9-0.91wt%、Pb 0.038-0.042wt%、Cu 2.9-2.93wt%、Ni 0.37-0.41wt%、Sn0.18-0.19wt%，其余为Al和不可避免的杂质。

本发明通过以上工艺参数，得到了高品质的汽车空调压缩机FS170C前盖铸件，与现有压铸技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

①减少或消除了铸件的内部气孔，提高了铸件的致密度，经汽车空调压缩机FS170C前盖气密性检查，泄漏率可降低到5%以内。

②与普通压铸相比，本方法所制得的前盖在铸态强度、延伸率方面均可增加5%以上，且表面质量高、光洁度好，产品质量高。

附图说明

图1是实施例1所生产的汽车空调压缩机FS170C前盖的微观组织示意图；

图2是实施例2所生产的汽车空调压缩机FS170C前盖的微观组织示意图；

图3是实施例3所生产的汽车空调压缩机FS170C前盖的微观组织示意图。

具体实施方式

本发明制得的汽车空调压缩机FS170C前盖，与普通压铸相比，泄漏率低、气密性好、铸态强度和延伸率增加，质量高。

由于挤压铸造需充型保压控制，增加了保压时间，同时也增加了挤压铸造的循环时间，这将使挤压铸造铸件比普通压铸件的成本略高。但对于质量要求较高的铸件，采用挤压铸造后降低了铸件废品率和质量控制费用，综合考虑，成本反而降低。

爆破试验是衡量汽车空调压缩机FS170C前盖质量的主要技术指标，实际测试打压至9.47MPa没有损坏，按标准要求为6.5MPa无损。采用本发明的铸造方法生产出的汽车空调压缩机FS170C前盖，其强度明显得到有效地提高，同时延伸率仍保持在较高水平。

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

除渣剂、除气剂和埃奇森脱模剂（型号SQ-904），购自于广州鑫煜铸造设备材料有限公司。

实施例1

一种汽车空调压缩机FS170C前盖及其铸造方法，采用挤压铸造流程，主要包括以下步骤：熔化、合模、给料、压射、挤压、开模、顶出、取产品、喷涂；

其中熔化步骤，主要包括除气、除渣；

具体操作的流程如下：

燃油炉熔化→转入倾翻式电阻保温炉取样→光谱分析结果合格→除气、除渣→静置→宏观刮片试验→电阻保温炉取样；

熔化过程进行合金化处理后的铝水的化学成分为：Si 10.2wt%、Fe 0.98wt%、Mn 0.41wt%、Mg 0.25wt%、Zn 0.9wt%、Pb 0.038wt%、Cu 2.9wt%、Ni 0.37wt%、Sn 0.19wt%，其余为Al和不可避免的杂质。

熔化过程中的除气除渣步骤，首先除气：待铝水温度为690℃，将除气剂压入距坩埚底10cm处，稍带角度上下移动，同时作圆周搅拌，至液面无气泡冒出；然后除渣：将已经除气的铝液静置5min后，加入除渣剂，进行除渣，待铝水温度为700℃即可准备合模。

合模步骤前需在模具表面喷涂脱模剂与水的混合物，所述混合物由型号SQ-904的脱模剂（购自广州鑫煜铸造设备材料有限公司）与水按重量份配比1:45混合而成；

压射步骤中，保压时间为7s，压射时间为6s；

挤压步骤中，模温机温度为220℃。

所制得的铸件的微观组织参见图1，其性能参见表1。

表1实施例1的汽车空调压缩机FS170C前盖铸件的性能

实施例2

一种汽车空调压缩机FS170C前盖及其铸造方法，采用挤压铸造流程，主要包括以下步骤：熔化、合模、给料、压射、挤压、开模、顶出、取产品、喷涂；

其中熔化步骤，主要包括除气、除渣；

具体操作的流程如下：

燃油炉熔化→转入倾翻式电阻保温炉取样→光谱分析结果合格→除气、除渣→静置→宏观刮片试验→电阻保温炉取样；

熔化进行合金化处理后的铝水的化学成分为：Si 11.4wt%、Fe 0.96wt%、Mn 0.39wt%、Mg 0.29wt%、Zn 0.91wt%、Pb 0.042wt%、Cu 2.93wt%、Ni 0.41wt%、Sn 0.18wt%，其余为Al和不可避免的杂质。

熔化过程中的除气除渣步骤，首先除气：待铝水温度为730℃，将除气剂压入距坩埚底15cm处，搅拌，至液面无气泡冒出；然后除渣：将已经除气的铝液静置10min，加入除渣剂，进行除渣，待铝水温度为695℃即可准备合模。

合模步骤前需在模具表面喷涂脱模剂与水的混合物，所述混合物由型号为SQ-904（购自广州鑫煜铸造设备材料有限公司）的脱模剂与水按重量份配比1:75混合而成；

压射步骤中，保压时间为10s，压射时间为9s；

挤压步骤中，模温机温度为240℃。

所制得的铸件的微观组织参见图2，其性能参见表2。

表2实施例2的汽车空调压缩机FS170C前盖铸件的性能

实施例3

一种汽车空调压缩机FS170C前盖及其铸造方法，采用挤压铸造流程，主要包括以下步骤：熔化、合模、给料、压射、挤压、开模、顶出、取产品、喷涂；

其中熔化步骤，主要包括除气、除渣；

具体操作的流程如下：

燃油炉熔化→转入倾翻式电阻保温炉取样→光谱分析结果合格→除气细化、除渣→静置→宏观刮片试验→电阻保温炉取样；

熔化进行合金化处理后的铝水的化学成分为：Si 10.2wt%、Fe 0.98wt%、Mn 0.41wt%、Mg 0.25wt%、Zn 0.9wt%、Pb 0.038wt%、Cu 2.9wt%、Ni 0.37wt%、Sn 0.19wt%，其余为Al和不可避免的杂质。

熔化过程中的除气除渣步骤，首先除气：待铝水温度为710℃，将除气剂压入距坩埚底20cm处，搅拌，至液面无气泡冒出；然后除渣：将已经除气的铝液静置12min后，加入除渣剂，进行除渣，待铝水温度为700℃即可准备合模。

合模步骤前需在模具表面喷涂脱模剂与水的混合物，所述混合物为型号为SQ-904的脱模剂与水按重量份配比1:50混合而成；

压射步骤中，保压时间为8s，压射时间为6s；

挤压步骤中，模温机温度为230℃。

所制得的铸件的微观组织参见图3，其性能参见表3。

表3实施例3的汽车空调压缩机FS170C前盖铸件的性能

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.汽车空调压缩机FS170C前盖的铸造方法，其特征在于：采用挤压铸造工艺，主要包括熔化、合模、给料、压射、挤压、开模、顶出、取产品、喷涂步骤；

所述熔化步骤，主要包括除气、除渣；

所述除气操作方法为：待铝水温度为690-730℃，将除气剂压入距坩埚底10-20cm处，搅拌，至液面无气泡冒出；

所述除渣操作方法为：除气结束后，静置5-12min，然后加入除渣剂，进行除渣，待铝水温度为680-700℃即可准备合模；

所述熔化过程进行合金化处理后的铝水的化学成分为：Si10.2-11.4wt％、Fe0.96-0.98wt％、Mn0.39-0.41wt％、Mg0.25-0.29wt％、Zn0.9-0.91wt％、Pb0.038-0.042wt％、Cu2.9-2.93wt％、Ni0.37-0.41wt％、Sn0.18-0.19wt％，其余为Al和不可避免的杂质；

所述合模步骤前需在模具表面喷涂脱模剂与水的混合物，所述混合物为埃奇森脱模剂与水按重量份配比1:40-80混合而成；

所述压射步骤中，保压时间为6-10s，压射时间为5-9s；

所述挤压步骤中，模温机温度为220-240℃。

2.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述压射步骤中，保压时间为7-8s，压射时间为6s。

3.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述混合物为埃奇森脱模剂与水按重量份配比1:40-50混合而成。

4.根据权利要求1－3任一项所述的铸造方法得到的汽车空调压缩机FS170C前盖。