CN108251676A - 一种高性能的汽车零部件生产工艺流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能的汽车零部件生产工艺流程，首先进行选材，选取进行压铸件的铝锭，铝锭指具有以Al为主、含Si、Mg、Cu等其他元素含量为2.511％的铝合金材料，可采用Al‑9％Si‑Mg合金、Al‑5％Mg‑Si合金，涉及汽车零部件生产技术领域。该高性能的汽车零部件生产工艺流程，使得生产效率高、成形零件精度高，是汽车铝合金零部件生产的首选工艺，可以制得薄壁、形状复杂且轮廓清晰的铸件，生产效率高，压力铸造的生产周期短，一次操作的循环时间约为5s～3min，且易实现机械化和自动化，铸件具有较好的力学性能，由于铸件在压铸型中迅速冷却且在压力作用下凝固，所获得的晶粒细小、组织致密，制件的强度较高，采用镶铸法可省去装配工序并简化制造工艺。

Description

一种高性能的汽车零部件生产工艺流程

技术领域

本发明涉及汽车零部件生产技术领域，具体为一种高性能的汽车零部件生产工艺流程。

背景技术

汽车零部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。特别是当前汽车行业正在轰轰烈烈、如火如荼开展的自主开发与创新，更需要一个强大的零部件体系作支撑。整车自主品牌与技术创新需要零部件作基础，零部件的自主创新又对整车产业的发展产生强大推动力，他们是相互影响、相互作用的，没有整车的自主品牌，强大零部件体系的研发创新能力难以迸发，没有强大零部件体系的支撑，自主品牌的做大作强将难以为继。

全球的汽车、列车、船舶等工业正面临着节能(减少耗油指标)和环保(降低排放量)的双重压力，采用密度较小的铝、镁合金压铸件来代替笨重的铸铁件是解决这一矛盾的普遍共识。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高性能的汽车零部件生产工艺流程，解决了传统铸件笨重，生产效率低下的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高性能的汽车零部件生产工艺流程，具体包括以下步骤；

步骤1、首先进行选材，选取进行压铸件的铝锭，铝锭指具有以Al为主、含Si、Mg、Cu等其他元素含量为2.511％的铝合金材料，可采用Al-9％Si-Mg合金、Al-5％Mg-Si合金，

步骤2、熔炼和自动浇注，将选取好的铝锭放在在熔炼炉内进行熔炼，熔炼过程中的精炼时将一定量的商用精炼剂装入喷射装置的储存罐中，借助该专用装置送气送电，喷枪插入铝液内部并平移动喷枪，使熔剂均匀送到各个部位，直至定量的熔剂送完为止，大约10分钟左右,所用气体为99.99％的高纯氮气，精炼时氮气的压力在能够吹出粉剂的条件下以低为好，一般控制在0.1～0.3Pa,精炼剂用量为0.15～0.20％，同时在熔炼的时候要进行保温，精炼温度控制在730-750℃，精炼后静置20min即可扒渣，扒渣时尽量避免搅拌动铝液，以免把渣卷入铝液中，然后用1号覆盖剂覆盖熔体表面，防止熔体重新氧化,静置20Min后浇铸成铸锭，另外为避免熔铸过程中工具对合金成分的污染，须对工具表面涂覆一层TiO2，配备自动浇注机械手、喷涂机械手、取件机械手，组成一个个现代化的自动压铸单元，

步骤3、自动浇注后进行压射，开始的时候对镶件进行预热，预热后的镶件通过自动化设备进行自动组装，然后进行合模，模具合模后，真空阀的状态处于开启状态，当压射冲头封闭压室浇注口时，真空通路上的开关打开，型腔中的气体通过气道排出，合模经过循环水进行冷却，循环水系统由冷水池、热水池、水处理设施、循环水管网等构成，冷水池有效容积为1080立方米，热水池有效容积为540立方米，主要水处理设施如下：热水泵4台，3用1备，冷水泵8台，6用2备，冷却塔4台，纤维球过滤器4台，在进行压射的时候脱模剂进行混合运送，通过自动设备进行喷淋，进行脱模，

步骤4、压射后的压铸件取件机器人自动连接与运行，将压射后的压铸件运送到工作台进行冲剪浇口飞边，然后自动化设备将冲剪浇口飞边后的飞边的压铸件进行零件冷却，零件冷却的时候才用冷却塔进行冷却，冷却塔的型号为10BNG-500，零件冷却后通过行车将零件运输到车床上进行毛刺的清理，

步骤5、清理毛刺后的零件进行毛坯产品检查，在检查后将不合格的毛坯废品与铝锭一起进行重新投料，进行重新熔炼和浇注，符合要求的毛坯成品进行在包装车间进行装箱，装箱后的产品进行出货。

作为本发明的进一步优选方案，所述铝合金液通过铝熔体在线精炼过滤装置，去除铝熔体中的气体和非金属夹杂物，然后送至压铸机的保温炉内，由压铸机的浇注结构浇注、压铸为零部件，浇铸温度在680-720℃，合金化学成份分析和锭(棒)组织检验由熔铸车间炉前分析室及中心实验室承担，生产所需的Ar、压缩空气、循环水等由公司原有设施及新建的站房提供，生产所需的原辅材料外购。

作为本发明的进一步优选方案，所述熔炼过程中适时取样做快速成分分析，在合金化元素都加完后必须从熔体中取样进行炉前快速成分分析，主要设备是炉前直读光谱分析仪，当成分出现偏差时进行补料或调整。

作为本发明的进一步优选方案，铸件表面可进行涂覆处理、压铸出螺纹、线条、文字和图案。

(三)有益效果

本发明提供了一种高性能的汽车零部件生产工艺流程。具备以下有益效果，该高性能的汽车零部件生产工艺流程，通过铝锭投放后进行熔炼保温，以及自动浇注后经过具有循环水冷却的合模进行压射，然后经过自动取件后进行冲剪浇口飞边，将零件进行冷却后进行清理毛刺，然后进行毛坯的检查后，符合要求的进行装箱出货，不符合要求的进行重新熔炼浇注，压射的时候自动喷淋脱模剂进行脱模，使得生产效率高、成形零件精度高，是汽车铝合金零部件生产的首选工艺，可以制得薄壁、形状复杂且轮廓清晰的铸件，生产效率高，压力铸造的生产周期短，一次操作的循环时间约为5s～3min，且易实现机械化和自动化，铸件具有较好的力学性能，由于铸件在压铸型中迅速冷却且在压力作用下凝固，所获得的晶粒细小、组织致密，制件的强度较高，采用镶铸法可省去装配工序并简化制造工艺。

附图说明

图1为本发明生产工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种高性能的汽车零部件生产工艺流程，具体包括以下步骤；

步骤1、首先进行选材，选取进行压铸件的铝锭，铝锭指具有以Al为主、含Si、Mg、Cu等其他元素含量为2.511％的铝合金材料，可采用Al-9％Si-Mg合金、Al-5％Mg-Si合金，

步骤2、熔炼和自动浇注，将选取好的铝锭放在在熔炼炉内进行熔炼，熔炼过程中的精炼时将一定量的商用精炼剂装入喷射装置的储存罐中，借助该专用装置送气送电，喷枪插入铝液内部并平移动喷枪，使熔剂均匀送到各个部位，直至定量的熔剂送完为止，大约10分钟左右,所用气体为99.99％的高纯氮气，精炼时氮气的压力在能够吹出粉剂的条件下以低为好，一般控制在0.1～0.3Pa,精炼剂用量为0.15～0.20％，同时在熔炼的时候要进行保温，精炼温度控制在730-750℃，精炼后静置20min即可扒渣，扒渣时尽量避免搅拌动铝液，以免把渣卷入铝液中，然后用1号覆盖剂覆盖熔体表面，防止熔体重新氧化,静置20Min后浇铸成铸锭，另外为避免熔铸过程中工具对合金成分的污染，须对工具表面涂覆一层TiO2，配备自动浇注机械手、喷涂机械手、取件机械手，组成一个个现代化的自动压铸单元，熔炼后的合金液中，含有气体、夹杂物和/或有害元素，将会对合金的性能造成很大的影响，必须利用精炼剂通过物理的、化学或物理化学的相互作用来去除，而且为了得到晶粒细小的铸造组织需要对熔体进行变质处理，精炼和变质后进行扒渣，将炉渣量1‰～2‰的造渣剂均匀地撤地熔体表面，来减少渣中的含铝基，造渣剂与铝液的反应如下：

Na2SiF6—>2NaF+SiF4

2NaF+Al203—>NaAl02+NaAlOF2

4NaF+2Al203—>3NaAl02+NaAlF4

6NaF+Al203—>2AlF3+3Na20

精炼和变质过程在静置炉中完成，反应物AlF，与铝、氧发生放热反应，所释放的热量，使粘性熔渣成为松散粉末状的干性渣，这样，铝熔体与渣中氧化物的湿润性变小，使混在渣中的颗粒状铝滴脱离而出，回到熔体中，精炼、变质完后静置30min-45min转入浇铸工序。

步骤3、自动浇注后进行压射，开始的时候对镶件进行预热，预热后的镶件通过自动化设备进行自动组装，然后进行合模，模具合模后，真空阀的状态处于开启状态，当压射冲头封闭压室浇注口时，真空通路上的开关打开，型腔中的气体通过气道排出，合模经过循环水进行冷却，循环水系统由冷水池、热水池、水处理设施、循环水管网等构成，冷水池有效容积为1080立方米，热水池有效容积为540立方米，主要水处理设施如下：热水泵4台，3用1备，冷水泵8台，6用2备，冷却塔4台，纤维球过滤器4台，在进行压射的时候脱模剂进行混合运送，通过自动设备进行喷淋，进行脱模，压力铸造简称压铸，它是将液态金属或半固态金属在高压下快速充填到金属模具的型腔，并在压力下快速凝固而获得铸件的一种成形方法，由于压力铸造过程的特殊充型及凝固方式，

步骤4、压射后的压铸件取件机器人自动连接与运行，将压射后的压铸件运送到工作台进行冲剪浇口飞边，然后自动化设备将冲剪浇口飞边后的飞边的压铸件进行零件冷却，零件冷却的时候才用冷却塔进行冷却，冷却塔的型号为10BNG-500，零件冷却后通过行车将零件运输到车床上进行毛刺的清理，

步骤5、清理毛刺后的零件进行毛坯产品检查，在检查后将不合格的毛坯废品与铝锭一起进行重新投料，进行重新熔炼和浇注，符合要求的毛坯成品进行在包装车间进行装箱，装箱后的产品进行出货。

作为本发明的进一步优选方案，所述铝合金液通过铝熔体在线精炼过滤装置，去除铝熔体中的气体和非金属夹杂物，然后送至压铸机的保温炉内，由压铸机的浇注结构浇注、压铸为零部件，浇铸温度在680-720℃，合金化学成份分析和锭(棒)组织检验由熔铸车间炉前分析室及中心实验室承担，生产所需的Ar、压缩空气、循环水等由公司原有设施及新建的站房提供，生产所需的原辅材料外购。

作为本发明的进一步优选方案，所述熔炼过程中适时取样做快速成分分析，在合金化元素都加完后必须从熔体中取样进行炉前快速成分分析，主要设备是炉前直读光谱分析仪，当成分出现偏差时进行补料或调整，熔炼过程中，要适时取样做快速成分分析，这是因为在配料计算时，虽然对成分进行了控制，但是生产中的不可控因素很多，在熔炼过程中可能由于各种原因而发生了合金成分的变化，比如炉前过秤的不准确、使用的中间合金成分不均匀、烧损超出预计值、熔体偏析跑漏等，都可使熔体的实际化学成分偏离控制范围，因而在合金化元素都加完后必须从熔体中取样进行炉前快速成分分析，主要设备是炉前直读光谱分析仪，当成分出现偏差时进行补料或调整。

作为本发明的进一步优选方案，铸件表面可进行涂覆处理、压铸出螺纹、线条、文字和图案，可以制得薄壁、形状复杂且轮廓清晰的铸件，现代超薄铝合金压铸技术可制造0.5mm厚的铸件，如铝合金笔记本电脑外壳，生产效率高，压力铸造的生产周期短，一次操作的循环时间约为5s～3min，且易实现机械化和自动化，这种方法适于大批量的生产，能压铸出从简单到相当复杂的各种铸件，铸件具有较好的力学性能，由于铸件在压铸型中迅速冷却且在压力作用下凝固，所获得的晶粒细小、组织致密，制件的强度较高，另外，由于激冷造成铸件表面硬化，形成约0.3～0.5mm的硬化层，表现出良好的耐磨性，铸件精度高，尺寸稳定，加工余量少，表面光洁，压铸件的加工余量一般在0.2～0.5mm范围，表面粗糙度在Ra3.2μm以下，由压力铸造制备的铸件装配互换性好，只要对零件进行少量加工便可进行装配，有的零件甚至不用机械加工就能直接装配使用，采用镶铸法可省去装配工序并简化制造工艺，镶铸的材料一般为钢、铸铁、铜、绝缘材料等，镶铸体的形状有圆形、管形、薄片等，利用镶铸法可制备出有特殊要求的铸件，铸件表面可进行涂覆处理、压铸出螺纹、线条、文字、图案等。

工作时，通过铝锭投放后进行熔炼保温，以及自动浇注后经过具有循环水冷却的合模进行压射，然后经过自动取件后进行冲剪浇口飞边，将零件进行冷却后进行清理毛刺，然后进行毛坯的检查后，符合要求的进行装箱出货，不符合要求的进行重新熔炼浇注，压射的时候自动喷淋脱模剂进行脱模。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种高性能的汽车零部件生产工艺流程，其特征在于，具体包括以下步骤；

步骤1、首先进行选材，选取进行压铸件的铝锭，铝锭指具有以Al为主、含Si、Mg、Cu等其他元素含量为2.511％的铝合金材料，可采用Al-9％Si-Mg合金、Al-5％Mg-Si合金，

步骤2、熔炼和自动浇注，将选取好的铝锭放在在熔炼炉内进行熔炼，熔炼过程中的精炼时将一定量的商用精炼剂装入喷射装置的储存罐中，借助该专用装置送气送电，喷枪插入铝液内部并平移动喷枪，使熔剂均匀送到各个部位，直至定量的熔剂送完为止，大约10分钟左右,所用气体为99.99％的高纯氮气，精炼时氮气的压力在能够吹出粉剂的条件下以低为好，一般控制在0.1～0.3Pa,精炼剂用量为0.15～0.20％，同时在熔炼的时候要进行保温，精炼温度控制在730-750℃，精炼后静置20min即可扒渣，扒渣时尽量避免搅拌动铝液，以免把渣卷入铝液中，然后用1号覆盖剂覆盖熔体表面，防止熔体重新氧化,静置20Min后浇铸成铸锭，另外为避免熔铸过程中工具对合金成分的污染，须对工具表面涂覆一层TiO2，配备自动浇注机械手、喷涂机械手、取件机械手，组成一个个现代化的自动压铸单元，

步骤3、自动浇注后进行压射，开始的时候对镶件进行预热，预热后的镶件通过自动化设备进行自动组装，然后进行合模，模具合模后，真空阀的状态处于开启状态，当压射冲头封闭压室浇注口时，真空通路上的开关打开，型腔中的气体通过气道排出，合模经过循环水进行冷却，循环水系统由冷水池、热水池、水处理设施、循环水管网等构成，冷水池有效容积为1080立方米，热水池有效容积为540立方米，主要水处理设施如下：热水泵4台，3用1备，冷水泵8台，6用2备，冷却塔4台，纤维球过滤器4台，在进行压射的时候脱模剂进行混合运送，通过自动设备进行喷淋，进行脱模，

步骤4、压射后的压铸件取件机器人自动连接与运行，将压射后的压铸件运送到工作台进行冲剪浇口飞边，然后自动化设备将冲剪浇口飞边后的飞边的压铸件进行零件冷却，零件冷却的时候才用冷却塔进行冷却，冷却塔的型号为10BNG-500，零件冷却后通过行车将零件运输到车床上进行毛刺的清理，

步骤5、清理毛刺后的零件进行毛坯产品检查，在检查后将不合格的毛坯废品与铝锭一起进行重新投料，进行重新熔炼和浇注，符合要求的毛坯成品进行在包装车间进行装箱，装箱后的产品进行出货。

2.根据权利要求1所述的一种高性能的汽车零部件生产工艺流程，其特征在于：所述铝合金液通过铝熔体在线精炼过滤装置，去除铝熔体中的气体和非金属夹杂物，然后送至压铸机的保温炉内，由压铸机的浇注结构浇注、压铸为零部件，浇铸温度在680-720℃，合金化学成份分析和锭(棒)组织检验由熔铸车间炉前分析室及中心实验室承担，生产所需的Ar、压缩空气、循环水等由公司原有设施及新建的站房提供，生产所需的原辅材料外购。

3.根据权利要求1所述的一种高性能的汽车零部件生产工艺流程，其特征在于：所述熔炼过程中适时取样做快速成分分析，在合金化元素都加完后必须从熔体中取样进行炉前快速成分分析，主要设备是炉前直读光谱分析仪，当成分出现偏差时进行补料或调整。

4.根据权利要求1所述的一种高性能的汽车零部件生产工艺流程，其特征在于：铸件表面可进行涂覆处理、压铸出螺纹、线条、文字和图案。