CN113492203B - 一种汽车铝压铸件的生产工艺及其应用和生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汽车铝压铸件的生产工艺及其应用和生产系统。本工艺是在合模之后，注料之前，通过喷射雾化的润滑油对料筒润滑，在铝液注入后，由于铝液具有较高的温度，此时雾化的润滑油在高温条件下发生爆炸，料筒与模具型腔内的压力骤升，大量的气体被压力挤出料筒和模具型腔。本发明同时提供了实现本工艺方法的一种生产系统。本发明在不改造生产设备的前提下，实际通过爆炸排气的方式有效地降低压铸件内的含气量，从而提高压铸件的质量。
Description
技术领域
本发明涉及铝液铸造领域，更具体的，特别涉及一种汽车铝压铸件的生产工艺及其应用和生产系统。
背景技术
高压铸造的产品质量问题中，最主要的问题是内部气孔和杂质，目前针对压铸件气孔的问题，主要有真空压铸，真空压铸主要通过真空泵泵走模具型腔内的空气，或者超低速压铸的分层压铸，分层压铸利用层流原理逐渐排出模具型腔内的空气。
其中，如果使用抽真空压铸，需要额外的抽真空设备并进行模具改造设计，提高了较多成本，如果采用分层压铸方式，对压铸机性能要求较高，同时分层压铸的效率更低，技术复杂。
专利申请号：CN201510763104.2公开了一种车离合器壳体的挤压铸造生产工艺，包括熔化、合模、给料、压射、挤出、开模及喷涂工艺，采用挤压铸造工艺，但是其合模、给料以及压射的步骤中，并未对料筒和模具之间的空气进行处理，使得料筒中的空气被挤压至型腔中去，会导致压铸件的含气量增加。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，在不改造模具的情况下，提供一种汽车铝压铸件的生产工艺，对料筒内空气进行处理以降低料筒和型腔内的空气含量，从而提高压铸件的质量。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种汽车铝压铸件的生产工艺，包括熔化、合模、往料筒注料、压射步骤，在合模形成模具型腔之后、往料筒注料之前，将雾化的润滑油喷射入料筒使其在铝液注入后因高温条件下发生爆炸，提升料筒与模具型腔内的压力，挤出料筒和模具型腔内的气体。
上述方案中，铝液倒入后，由于铝液具有较高的温度，此时雾化的润滑油在高温条件下将发生爆炸，料筒与模具型腔内的压力骤升，大量的气体会被压力挤出料筒和模具型腔，不仅完成了对料筒的润滑，同时也完成了爆炸排气。
优选的，润滑油的雾化采用高压雾化润滑设备，根据模具型腔的形状，确定注入润滑油的油量和油雾化度。
上述方案中，保证该工艺能够尽可能的排出料筒和模具型腔内的空气。
优选的，高压雾化润滑设备喷射润滑油的雾化压力5～8MPa，给油量：0.1～0.5mL，油雾化度：1～3μm。
优选的，润滑油为矿物润滑油或者合成润滑油。
优选的，高温条件是注入的铝液温度为680～700℃所提供。
本发明的一种汽车铝压铸件的生产工艺的应用包含任一项所述的汽车铝压铸件的生产工艺。
优选的，实现一种汽车铝压铸件的生产工艺的应用的生产系统，包括熔炼炉、给汤机和压铸机，压铸机设有锤头，锤头配合模具型腔和料筒形成一个半封闭结构，并可推动铝液进入模具型腔成型，完成高压压铸过程；给汤机从熔炼炉中取铝液，还包括高压雾化润滑设备，高压雾化润滑设备设置有出料口，出料口可引入料筒，高压雾化润滑设备通过出料口将雾化的润滑油喷入料筒中。
一种汽车铝压铸件的生产工艺的应用，包括以下步骤：
步骤1，压铸机合模到位，压铸机的锤头复位，锤头配合模具型腔和料筒形成一个半封闭结构；
步骤2，将高压雾化润滑设备的出料口引入料筒中，高压雾化润滑设备通过雾化方式将润滑油喷入料筒中；
步骤3，给汤机从熔炼炉中取铝液，倒入料筒中，铝液温度为680～700℃，雾化的润滑油在铝液作用下发生爆炸，爆炸过程中料筒与模具型腔内的压力骤升，大量的气体被压力挤出料筒与模具型腔；
步骤4，待给汤机注料完成之后，锤头推动铝液前进，封闭料筒的给汤口以防止气体回流；锤头继续推动铝液前进，推动铝液进入模具型腔成型，完成高压压铸过程。
优选的，在步骤3中，在熔炼炉顶部增加密封盖，向熔炼炉内充入氮气并不断增加压力，其中压力范围7-8个大气压，从而提高铝液中氮气的溶解率；充氮气结束后，熔炼炉释放压力，氮气的溶解率会随着压力的减小而减小，氮气会从铝液中逐渐析出。
上述方案中，在传统的熔炼炉上增加了气密炉盖，保证熔炼炉的工作压力在7-8个大气压下，这提高了铝液中氮气的溶解率，充氮气结束后，系统开始释放压力，氮气的溶解率会随着压力的减小而减小，氮气会从铝液中逐渐析出，相对表面积是传统气泡的10倍以上，显著提高了氮气气泡气液结合面的吸附性，有效减少了氮气的使用量。
优选的，熔炼炉配有中空石墨转子，中空石墨转子把除渣剂直接带入铝液底部，除渣剂在铝液中均匀分布。
上述方案中，直接通过中空石墨转子把除渣剂直接带入铝液底部，这样更有利于除渣剂在铝液中均匀分布。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提供了一种汽车转向叉臂铝压铸件的生产工艺，在合模之后，在注料之前，通过喷射雾化的润滑油对料筒润滑，在铝液注入后，由于铝液具有较高的温度，此时雾化的润滑油在高温条件下发生爆炸，料筒与模具型腔内的压力骤升，大量的气体被压力挤出料筒和模具型腔；通过对熔炼炉进行增压，提高了氮气气泡气液结合面的吸附性，有效减少了氮气的使用量；通过对熔炼炉底部加入除渣剂，利于除渣剂在铝液中均匀分布，从而提高铝液的纯净度。
附图说明
图1为本发明工艺流程图；
图2为本发明中高压雾化润滑设备向料筒注料的示意图；
图3为本发明中给汤机向料筒和压铸机的模具注料的示意图；
图4为本发明中熔炼炉配有密封盖以及中空石墨转子的示意图；
其中：1、高压雾化润滑设备；2、料筒；3、润滑油；4、熔炼炉；5、中空石墨转子；6、密封盖。
图3中的箭头表示横向箭头表示压铸机合模运动方向和斜向箭头表示给汤机注料方向。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种汽车铝压铸件的生产工艺，包括熔化、合模、往料筒2注料、压射步骤，在合模形成模具型腔之后、往料筒2注料之前，将雾化的润滑油3喷射入料筒2使其在铝液注入后因高温条件下发生爆炸，提升料筒2与模具型腔内的压力，挤出料筒2和模具型腔内的气体。
具体为，铝液倒入后，由于铝液具有较高的温度，此时雾化的润滑油3在高温条件下将发生爆炸，料筒2与模具型腔内的压力骤升，大量的气体会被压力挤出料筒2和模具型腔，不仅完成了对料筒2的润滑，同时也完成了爆炸排气。
为了保证该工艺能够尽可能的排出料筒2和模具型腔内的空气，润滑油3的雾化采用高压雾化润滑设备1，根据模具型腔的形状，确定注入润滑油3的油量和油雾化度。
具体为，高压雾化润滑设备1喷射润滑油3的雾化压力5～8MPa，给油量：0.1～0.5mL，油雾化度：1～3μm。
本工艺对润滑油3种类要求并不高，润滑油3为矿物润滑油3或者合成润滑油3。
本工艺发生的高温条件是注入的铝液温度为680～700℃所提供。
一种汽车铝压铸件的生产工艺的应用包含任一项所述的汽车铝压铸件的生产工艺。
如图2和3所示，该应用配套相应的生产系统，该系统包括熔炼炉4、给汤机和压铸机，压铸机设有锤头，锤头配合模具型腔和料筒2形成一个半封闭结构，并可推动铝液进入模具型腔成型，完成高压压铸过程；给汤机从熔炼炉4中取铝液，还包括高压雾化润滑设备1，高压雾化润滑设备1设置有出料口，出料口可引入料筒2，高压雾化润滑设备1通过出料口将雾化的润滑油3喷入料筒2中。
一种汽车铝压铸件的生产工艺的应用，包括以下步骤：
步骤1，压铸机合模到位，压铸机的锤头复位，锤头配合模具型腔和料筒2形成一个半封闭结构；
步骤2，将高压雾化润滑设备1的出料口引入料筒2中，高压雾化润滑设备1通过雾化方式将润滑油3喷入料筒2中；
步骤3，给汤机从熔炼炉4中取铝液，倒入料筒2中，铝液温度为680～700℃，雾化的润滑油3在铝液作用下发生爆炸，爆炸过程中料筒2与模具型腔内的压力骤升，大量的气体被压力挤出料筒2与模具型腔。
如图4所示，在熔炼炉4顶部增加密封盖6，向熔炼炉4内充入氮气并不断增加压力，其中压力范围7-8个大气压，从而提高铝液中氮气的溶解率；充氮气结束后，熔炼炉4释放压力，氮气的溶解率会随着压力的减小而减小，氮气会从铝液中逐渐析出。
具体为，在传统的熔炼炉4上增加了气密炉盖，保证熔炼炉4的工作压力在7-8个大气压下，这提高了铝液中氮气的溶解率，充氮气结束后，系统开始释放压力，氮气的溶解率会随着压力的减小而减小，氮气会从铝液中逐渐析出，相对表面积是传统气泡的10倍以上，显著提高了氮气气泡气液结合面的吸附性，有效减少了氮气的使用量。
熔炼炉4配有中空石墨转子5，中空石墨转子5把除渣剂直接带入铝液底部，除渣剂在铝液中均匀分布。
现有技术，传统的除渣剂是直接通过人工或设备撒到铝液表面，再通过石墨转子形成的旋窝带入铝液中。
上述方案，直接通过中空石墨转子5把除渣剂直接带入铝液底部，这样更有利于除渣剂在铝液中均匀分布。
步骤4，待给汤机注料完成之后，锤头推动铝液前进，封闭料筒2的给汤口以防止气体回流；锤头继续推动铝液前进，推动铝液进入模具型腔成型，完成高压压铸过程。
本工艺及应用以及生产系统，在不改造生产设备的前提下，实际通过爆炸排气的方式有效地降低压铸件内的含气量；同时也通过对熔炼炉4进行增压，提高了氮气气泡气液结合面的吸附性，有效减少了氮气的使用量；通过对熔炼炉4底部加入除渣剂，利于除渣剂在铝液中均匀分布，从而提高铝液的纯净度。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种汽车铝压铸件的生产工艺，包括熔化、合模、往料筒注料、压射步骤，其特征在于，在合模形成模具型腔之后、往料筒注料之前，将雾化的润滑油喷射入料筒使其在铝液注入后因高温条件下发生爆炸，提升料筒与模具型腔内的压力，挤出料筒和模具型腔内的气体；所述高温条件是注入的铝液温度为680～700℃所提供；所述润滑油的雾化采用高压雾化润滑设备，根据模具型腔的形状，确定注入润滑油的油量和油雾化度；所述高压雾化润滑设备喷射润滑油的雾化压力5～8MPa，给油量：0.1～0.5mL，油雾化度：1～3μm。
2.根据权利要求1所述汽车铝压铸件的生产工艺，其特征在于，所述润滑油为矿物润滑油或者合成润滑油。
3.一种汽车铝压铸件的生产工艺的应用包含权利要求1～2任一项所述的汽车铝压铸件的生产工艺。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，压铸机合模到位，压铸机的锤头复位，锤头配合模具型腔和料筒形成一个半封闭结构；
步骤2，将高压雾化润滑设备的出料口引入料筒中，高压雾化润滑设备通过雾化方式将润滑油喷入料筒中；
步骤3，给汤机从熔炼炉中取铝液，倒入料筒中，铝液温度为680～700℃，雾化的润滑油在铝液作用下发生爆炸，爆炸过程中料筒与模具型腔内的压力骤升，大量的气体被压力挤出料筒与模具型腔；
步骤4，待给汤机注料完成之后，锤头推动铝液前进，封闭料筒的给汤口以防止气体回流；锤头继续推动铝液前进，推动铝液进入模具型腔成型，完成高压压铸过程。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，在步骤3中，在熔炼炉顶部增加密封盖，向熔炼炉内充入氮气并不断增加压力，其中压力范围7-8个大气压，从而提高铝液中氮气的溶解率；充氮气结束后，熔炼炉释放压力，氮气的溶解率会随着压力的减小而减小，氮气会从铝液中逐渐析出。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，熔炼炉配有中空石墨转子，中空石墨转子把除渣剂直接带入铝液底部，除渣剂在铝液中均匀分布。
7.实现权利要求3所述应用的生产系统，包括熔炼炉、给汤机和压铸机，所述压铸机设有锤头，锤头配合模具型腔和料筒形成一个半封闭结构，并可推动铝液进入模具型腔成型，完成高压压铸过程；所述给汤机从熔炼炉中取铝液，其特征在于，还包括高压雾化润滑设备，所述高压雾化润滑设备设置有出料口，所述出料口引入料筒，高压雾化润滑设备通过出料口将雾化的润滑油喷入料筒中。
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