CN105268940A - 一种汽车零件半固态流变成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车零件半固态流变成型工艺,属于汽车零件生产技术领域;工艺流程包括半固态浆料的制备和流变压铸成型,半固态浆料的制备是在电阻炉中奖合金铸锭加热至熔化,用DWK-702控温仪来控温,再经过除气、精炼后,将合金液转入电磁搅拌装置中,用铂铑-铂热电偶测量温度,流变压铸成型是将制备好的半固态浆料后,倒入预热到一定温度的模具中,在300t的液压机上进行压铸成型。

Description

一种汽车零件半固态流变成型工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种汽车零件成型工艺,具体涉及一种汽车零件半固态流变成型工艺,属于汽车零件加工技术领域。
背景技术
[0002] 金属半固态成型技术是20世纪70年代由美国麻省理工学院Flemings等人提出的新一代金属成型技术,该技术综合了金属液态和固态成型的优良品质。既具有液态金属成型的易成型性,又具有固态金属成型的高品质性,能有效实现形状复杂产品的近净成型,因此半固态成型技术在航空航天、汽车、军工、家电等行业已有广泛应用。半固态成型分为流变成型和触变成型2类。流变成型是利用流变浆料直接进行成型,它简化了半固态加工的过程,提高了加工效率,易于实现产业化。具有高效、节能、流程短等优点。
[0003] 在普通铸造过程中,初晶以枝晶方式长大,当固相率达到0.2左右时,枝晶就形成连续网络骨架,失去宏观流动性。如果在液态金属从液相到固相冷却过程中进行强烈搅拌,则使普通铸造成型时易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而保留分散的颗粒状组织形态,悬浮于剩余液相中。这种颗粒状非枝晶的显微组织,在固相率达0.5-0.6时仍具有一定的流变性,从而可利用常规的成型工艺如压铸、挤压,模锻等实现金属的成型。半固态铸造与普通液态铸造相比具有许多明显的特点:铸件的凝固收缩减小,铸件尺寸精度高、外观质量好,减少了机械加工量,甚至可以得到无机械加工余量铸件;消除了常规铸件中的柱状晶和粗大树枝晶,铸件组织细小、致密,分布均匀,不存在宏观偏析;金属充型平稳、无湍流、无飞溅,而且充型温度低,延长模具寿命;简化铸造工序,降低能耗,改善劳动条件,由于凝固速度快,生产率高;提高铸件力学性能。
[0004] 201410492077.5公开了一种用于半固态金属压铸成型的压铸工艺方法,所述压铸工艺方法使用半固态压铸机作为加工设备,采用制浆机作为制备半固态浆料和送料的设备;在制备半固态浆料时向液态的金属原料中添加金属变质剂以使其产生较多的晶核,从而使压铸件产品具有较佳的机械性能。本发明采用半固态浆料的压铸方式,在压铸过程中压铸件产品内部致密、不会产生气孔,确保了压铸件产品最佳的内部结构和机械性能,确保了产品的质量;采用半固态浆料压铸,相比于传统的高速高压压射成型工艺,其出模时的压铸件温度较低,形变量极小,不需要对压铸件进行复杂的表面处理,能够保证产品最佳的形状和表面平整性。
[0005] 201410217843.7公开了一种阻燃镁合金半固态流变挤压铸造成型方法;所述方法包括:前道常规的熔化、精炼、扒渣工序,后续的半固态浆料制备、半固态流变挤压铸造两个工艺工序;半固态浆料制备通过对阻燃镁合金熔体施加气泡搅拌实现,随后对获得的半固态浆料进行挤压铸造成型。实现了阻燃镁合金的半固态流变挤压铸造成型,不仅可使阻燃镁合金中初生相和第二相分别获得细化,铸件整体组织致密,铸件表面质量高,较大幅度地提升了产品的力学性能和表面质量;同时可使浇注温度从传统工艺的700°C左右大幅降低至600°C左右,能够降低能耗,减少对模具的冲击,而且减少了镁合金材料的氧化损失,提高了材料的利用率。
[0006] 201110431778.4公开了一种铝硅合金分闸件半固态流变压铸成型工艺,该工艺包括分闸件销钉的预处理、半固态浆料的制备、流变压铸成型及组合热处理四个步骤。具体工艺是将熔炼好的铝硅合金液在585°C〜625°C温度区间内施加复合电磁搅拌制备半固态浆料,然后使用浇勺将制备的半固态铝硅合金浆料浇注到压铸机压射室进行压铸成型,最后将获得的分闸件进行组合热处理。本发明有效地解决了传统砂型铸造工艺生产铝硅合金分闸件组织粗大、不均匀以及销钉容易脱落等问题,不仅提高了铸件的力学性能,而且铸件的表面质量和材料利用率也得到大幅提高,适合大批量的工业生产,具有较高的推广价值。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提供一种汽车零件半固态流变成型工艺,该工艺可以用来压铸汽车零件。
[0008] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种汽车零件半固态流变成型工艺,包括如下步骤:
(1)将准备好的合金铸锭放入电阻炉中,加热至熔化,用DWK-702控温仪控温;
(2)合金熔化后,进行除气、精炼;
(3)将合金液转入电磁搅拌装置中;
(4)用铂铑-铂热电偶测量温度,当温度降到一定温度时,取出合金液;
(5)将合金液倒入已预热的模具中;
(6)在一定的压射速度下,用300t的液压机上进行压铸成型。
[0009] 步骤(1)所述的合金含有4〜6%的Cu、0.5〜1%的Μη、0.1〜0.3%Ti,其余为A1。
[0010] 步骤(1)所述的电阻炉的温度为750〜900 °C。
[0011] 步骤(4)所述的合金液降到的温度为680〜600°C。
[0012] 步骤(5)所述的模具的预热温度250〜350°C。
[0013] 步骤(6)所述的压射速度为0.05〜0.2m/So
[0014] 本发明具有如下优点:
(1)利用流变浆料直接进行成型,简化了半固态加工的过程,提高了加工效率,易于实现产业化,具有高效、节能、流程短等优点;
(2)铸件的凝固收缩减小,尺寸精度高、外观质量好,减少了机械加工量,甚至可以得到无机械加工余量铸件;
(3 )消除了常规铸件中的柱状晶和粗大树枝晶,铸件组织细小、致密,分布均匀,不存在宏观偏析。
具体实施方式
[0015] 下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,这些实施例仅用来说明本发明,并不限制本发明的范围。
[0016] 实施例1
一种汽车零件半固态流变成型工艺,包括如下步骤:
(1)将含有4%的Cu、0.5%的Μη、0.1%的Ti和95.4%的A1的合金铸锭放入电阻炉中,加热到750°C,直到熔化,用DWK-702控温仪控温;
(2)合金熔化后,进行除气、精炼;
(3)将合金液转入电磁搅拌装置中;
(4)用铂铑-铂热电偶测量温度,当温度680°C,取出合金液;
(5)将合金液倒入已预热到250°C的模具中;
(6)在0.05m/s的压射速度下,用300t的液压机上进行压铸成型。
[0017] 实施例2
一种汽车零件半固态流变成型工艺,包括如下步骤:
(1)将含有5%的Cu、0.8%的Μη、0.2%的Ti和94%的A1的合金铸锭放入电阻炉中,加热到800°C,直到熔化,用DWK-702控温仪控温;
(2)合金熔化后,进行除气、精炼;
(3)将合金液转入电磁搅拌装置中;
(4)用铂铑-铂热电偶测量温度,当温度650°C,取出合金液;
(5)将合金液倒入已预热到300°C的模具中;
(6)在0.lm/s的压射速度下,用300t的液压机上进行压铸成型。
[0018] 实施例3
一种汽车零件半固态流变成型工艺,包括如下步骤:
(1)将含有6%的Cu、1%的Mn、0.3%的Ti和92.7%的A1的合金铸锭放入电阻炉中,加热到900°C,直到熔化,用DWK-702控温仪控温;
(2)合金熔化后,进行除气、精炼;
(3)将合金液转入电磁搅拌装置中;
(4)用铂铑-铂热电偶测量温度,当温度600°C,取出合金液;
(5)将合金液倒入已预热到350°C的模具中;
(6)在0.2m/s的压射速度下,用300t的液压机上进行压铸成型。
[0019] 实施例4
一种汽车零件半固态流变成型工艺,包括如下步骤:
(1)将含有4%的Cu、1%的Mn、0.2%的Ti和94.8%的A1的合金铸锭放入电阻炉中,加热到750°C,直到熔化,用DWK-702控温仪控温;
(2)合金熔化后,进行除气、精炼;
(3)将合金液转入电磁搅拌装置中;
(4)用铂铑-铂热电偶测量温度,当温度650°C,取出合金液;
(5)将合金液倒入已预热到300°C的模具中;
(6)在0.lm/s的压射速度下,用300t的液压机上进行压铸成型。
[0020] 实施例5
一种汽车零件半固态流变成型工艺,包括如下步骤:
(1)将含有5%的Cu、0.5%的Μη、0.3%的Ti和94.2%的A1的合金铸锭放入电阻炉中,加热到900°C,直到熔化,用DWK-702控温仪控温;
(2)合金熔化后,进行除气、精炼;
(3)将合金液转入电磁搅拌装置中; (4)用铂铑-铂热电偶测量温度,当温度600°C,取出合金液;
(5)将合金液倒入已预热到350°C的模具中;
(6)在0.2m/s的压射速度下,用300t的液压机上进行压铸成型。
[0021] 实施例6
一种汽车零件半固态流变成型工艺,包括如下步骤:
(1)将含有5%的Cu、1%的Mn、0.1%的Ti和93.9%的A1的合金铸锭放入电阻炉中,加热到750°C,直到熔化,用DWK-702控温仪控温;
(2)合金熔化后,进行除气、精炼;
(3)将合金液转入电磁搅拌装置中;
(4)用铂铑-铂热电偶测量温度,当温度650°C,取出合金液;
(5)将合金液倒入已预热到350°C的模具中;
(6)在0.lm/s的压射速度下,用300t的液压机上进行压铸成型。

Claims (6)

1.一种汽车零件半固态流变成型工艺,其特征在于:包括如下步骤:(1)将准备好的合金铸锭放入电阻炉中,加热至熔化,用DWK-702控温仪控温;(2)合金熔化后,进行除气、精炼;(3)将合金液转入电磁搅拌装置中;(4)用铂铑-铂热电偶测量温度,当温度降到一定温度时,取出合金液;(5)将合金液倒入已预热的模具中;(6)在一定的压射速度下,用300t的液压机进行压铸成型。
2.根据权利要求1所述的一种汽车零件半固态流变成型工艺,其特征在于:步骤(1)所述的合金含有4〜6%的Cu、0.5〜1%的Μη、0.1〜0.3%Ti,其余为A1。
3.根据权利要求1所述的一种汽车零件半固态流变成型工艺,其特征在于:步骤(1)所述的电阻炉温度为750〜900°C。
4.根据权利要求1所述的一种汽车零件半固态流变成型工艺,其特征在于:步骤(4)所述的合金液降到一定温度为680〜600°C。
5.根据权利要求1所述的一种汽车零件半固态流变成型工艺,其特征在于:步骤(5)所述的模具的预热温度250〜350°C。
6.根据权利要求1所述的一种汽车零件半固态流变成型工艺,其特征在于:步骤(6)所述的压射速度为0.05〜0.2m/So
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CN106975735A (zh) * 2017-04-25 2017-07-25 深圳市银宝山新压铸科技有限公司 一种断齿散热器的半固态压铸成形方法
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