CN112517884A - 一种铝合金副车架的挤压铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝合金副车架的挤压铸造方法，依次包括铝合金熔炼、挤压模具准备、挤压铝合金液、铸件冷却、铝合金副车架脱模步骤，能够充分利用挤压设备，挤压模具，保证产品性能，采用挤压铸造工艺，优化了工艺参数，使得制造而成的铝合金副车架铸件内部组织致密均匀，晶粒细小；具有更高的抗拉强度和更高的屈服强度和均衡的硬度；使得铝合金副车架更加轻量化，实现资源和能源的低消耗，促使经济效益的提高。

Description

一种铝合金副车架的挤压铸造方法
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种铝合金副车架的铸造方法，特别是铝合金副车架成形的方法。
背景技术
随着社会的发展，汽车已成为人们出行不可或缺的交通工具，但汽车在改变世界的同时，也加快了石化燃料耗尽的进程，加剧了全球气候的恶化。在能源危机、环境污染及地球温室效应加剧等问题的压力下，现在汽车零部件迫切需要想轻量化方向发展。铝合金是目前汽车材料中应用最多的轻质材料，汽车用铝合金材料主要包括铸造铝合金和变形铝合金。
副车架零部件多数采用五金件冲压焊接方法生产，目前正向铝合金铸造方法方向发展。铸造铝合金副车架的主要方法为铝合金重力金属型铸造和低压金属型铸造两种铸造方法。重力铸造和低压铸造在提高副车架的强度及延伸率等方面受到一定的限制，阻碍了汽车轻量化的发展。
同时，挤压机目前在国内已普遍得到应用，广泛在汽车零配件上使用。中国发明专利申请CN105397065A就公开了一种汽车离合器壳体的挤压铸造生产工艺，其虽然采用了挤压铸造工艺生产了铝合金离合器壳体，目前，尚未有采用挤压铸造技术生产铝合金副车架，如将挤压技术运用到铝合金副车架生产，将对中国铝合金副车架的成型形成革命性的洗牌，产生深远的影响。
发明内容
针对上述各成形工艺的不足，本发明的目的在于提出一种更轻量化且具有更高抗拉强度、屈服强度和硬度的铝合金副车架的成形方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种铝合金副车架的挤压铸造方法，包括以下步骤：
（1）、铝合金熔炼：将铝合金材料进行熔炼得到铝合金液；将所述铝合金液温度调整为700～750℃进行精炼；随后将铝合金液温度调整到740～800℃，用细化剂作晶粒细化，用变质剂作变质处理；
（2）、挤压模具准备：将配比好的石墨水涂料均匀喷涂在模具型腔，喷涂完成，吹干水分；对模具进行预热，之后模具顶杆复位，抽芯1～4入，模具动模向定模移动合模，锁模力70～90Mpa，锁紧安全门；
（3）、挤压铝合金液：从保温炉中取出步骤（1）所得的铝合金液，采用挤压机挤压，将铝合金平稳液挤入模具型腔中直至充满整个型腔；
（4）、铸件冷却：铝合金副车架铸件冷却、凝固，铝合金副车架铸件冷却为20～30秒；
（5）、铝合金副车架脱模：模具开模，抽芯1～4出，完成铝合金副车架脱模。
优选的，步骤（1）中，所述的细化剂为AlTiC。
优选的，步骤（1）中，所述的精炼采用的精炼剂为六氯乙烷，所述变质剂为Sb。
优选的，步骤（2）中，所述喷涂的喷涂厚度为0.2～0.3mm。
优选的，步骤（2）中，所述预热的条件为动模预热80～120℃，定模预热150～250℃。
优选的，步骤（3）中，挤压机为2000吨～3500吨。
优选的，步骤（3）中，将铝合金液挤入模具型腔中直至充满整个型腔后加压推动料筒的活塞致使铝液快速凝固后开始循环，所述循环充满时间为2～5分钟，挤压速度：0.15～0.3m/s，挤压压力：180～220MPa，保压时间为15～30s，模具温度为动模190～210度，定模280～350℃。
优选的，步骤（4）中，铝合金副车架铸件冷却为20～30秒。
优选的，步骤（5）中，铝合金副车架脱模的角度为1～3度。
有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：能够充分利用挤压模具，保证产品性能，对于同款铝合金副车架，挤压铸造成形工艺与冲压焊接成型相比，挤压铸造成形可以减轻20～03%，同时一次成型，批量生产。采用挤压铸造工艺，优化了工艺参数，使得制造而成的铝合金副车架铸件内部组织致密均匀，采用AlTiC作为细化剂使得晶粒细化效果得到大幅提升，晶粒细小，采用本发明的工艺制得的铝合金副车架具有更高的抗拉强度和更高的屈服强度和均衡硬度，抗拉强度可以达到310MPa，屈服强度可以达到280MPa，硬度可以达到138HB；同时本发明的工艺方法使得铝合金副车架更加轻量化，实现资源和能源的低消耗，促使经济效益的提高。
具体实施方式
铝合金副车架的挤压铸造方法，依次包括以下步骤：
1）、铝合金熔炼：将A356.2铝合金材料进行熔炼得到铝合金液；而后转入倾翻式电阻保温炉；将铝合金液温度调整为720℃时，通过通入氮气旋转除气进行精炼；将铝合金液温度调整到730℃，用AlTiC细化剂作晶粒细化，用Sb变质剂作变质处理；取六氯乙烷精炼剂，分三个方向展开轻轻放在铝合金液表面，用钟罩将精炼剂和细化剂缓缓压下，在铝合金液液面下100mm锅底上100mm之间缓缓作圆周运动，上下运动，使气泡均匀到每个角落，当液面无气泡冒出时提出钟罩，扒渣；之后转入保温炉以690℃进行保温；
2）、挤压模具准备：将配比好的石墨水涂料以雾化形式均匀喷涂在模具型腔，喷涂厚度为0.2mm，喷涂完成，吹干水分；对模具进行预热，动模预热100℃，定模预热190度，之后模具顶杆复位，抽芯1入，模具动模向定模移动合模，锁模力70MPa；锁紧安全门；
3）、挤压铝合金液：从保温炉中取出铝合金液，倒入料筒中，此时铝合金温度为680度；采用挤压机挤压，挤压机为3500吨，料筒摆正，射台上升对位，冲头低速上行，将铝合金平稳挤入模具型腔中直至充满整个型腔，循环充满时间为2分钟，对冲头施加设定压力并保压，挤压速度：0.15m/s，挤压压力：200MPa，保压时间为15s，模具温度为动模190℃，定模280度；
4）、铸件冷却：待保压结束，铝合金副车架铸件冷却、凝固，铝合金副车架铸件冷却为20秒，冲头下行到下极限位，射台下降；
5）、铝合金副车架脱模：模具开模，抽芯1出，顶杆向前，顶出铝合金副车架，完成铝合金副车架脱模，铝合金副车架脱模角度为1度。
所得的铝合金副车架的重量为60.5Kg，抗拉强度为306MPa，伸长率为7%，屈服强度为272MPa，硬度为135HB。
应该理解上述的说明只是对本发明解释性的说明，在不脱离本发明的精神实质下，本领域的技术人员可以进行设计各种的替换和改型，这些替换和改型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种铝合金副车架的挤压铸造方法，包括以下步骤：
（1）、铝合金熔炼：将铝合金材料进行熔炼得到铝合金液；将所述铝合金液温度调整为700～750℃进行精炼；随后将铝合金液温度调整到740～800℃，用细化剂作晶粒细化，用变质剂作变质处理；
（2）、挤压模具准备：将配比好的石墨水涂料均匀喷涂在模具型腔，喷涂完成，吹干水分；对模具进行预热，之后模具顶杆复位，抽芯1～4入，模具动模向定模移动合模，锁模力90～110Mpa，锁紧安全门；
（3）、挤压铝合金液：取出步骤（1）所得的铝合金液，放进挤压机料筒，将铝合金液挤入模具型腔中直至充满整个型腔后加压推动料筒的活塞致使铝液快速凝固；
（4）、铸件冷却：将铝合金副车架模具冷却、凝固；
（5）、铝合金副车架脱模：模具开模，抽芯1～4出，完成铝合金副车架脱模。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金副车架的挤压铸造方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的细化剂为AlTiC。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金副车架的挤压铸造方法，其特征在于，步骤（1）中，所述精炼采用的精炼剂为六氯乙烷，所述变质剂为Sb。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金副车架的挤压铸造方法，其特征在于，步骤（2）中，所述喷涂的喷涂厚度为0.2～0.3mm。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金副车架的挤压铸造方法，其特征在于，步骤（2）中，所述预热的条件为动模预热80～120℃，定模预热150～250℃，抽芯预热150～250℃。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金副车架的挤压铸造方法，其特征在于，步骤（3）中，挤压机为2000吨～4500吨。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金副车架的挤压铸造方法，其特征在于，步骤（3）中，将铝合金液挤入模具型腔中直至充满整个型腔后加压推动料筒的活塞致使铝液快速凝固后开始循环，所述循环充满时间为2～5分钟，挤压速度：0.15～0.3m/s，挤压压力：180～220MPa，保压时间为15～30s，模具温度为动模190～210度，定模280～350℃。
8.根据权利要求1所述的一种铝合金副车架的挤压铸造方法，其特征在于，步骤（4）中，铝合金副车架铸件冷却为20～30秒。
9.根据权利要求1所述的一种铝合金副车架的挤压铸造方法，其特征在于，步骤（5）中，铝合金副车架脱模的角度为1～3度。
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