CN114107754A - 一种汽车发电机端盖及其压铸方法 - Google Patents

一种汽车发电机端盖及其压铸方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于压铸技术领域,涉及一种汽车发电机端盖及其压铸方法。本发明公开了一种汽车发电机端盖,由铝合金制成,所述的铝合金的组成元素及质量百分比为:Si:7.5‑9.3%,Cu:3.3‑3.7%,Fe:0.5‑1.2%,Mg:0.1‑0.2%,Mn:0.01‑0.2%,Zn:0.7‑1.6%,Ni:0.01‑0.1%,Pb:0.01‑0.07%,Sn:0.01‑0.05%,Ti:0.03‑0.08%,余量为Al及不可避免的杂质;其中铝合金组成元素中Si、Cu质量比为(2.3‑2.5):1。本发明还公开了在预热后的模具表面喷涂脱模剂,脱模剂与水的重量比为1:(60‑90)。

Description

一种汽车发电机端盖及其压铸方法
技术领域
本发明属于压铸技术领域,涉及一种汽车发电机端盖及其压铸方法。
背景技术
压铸是一种利用高压强制将金属熔液压入形状复杂的金属模内的一种精密铸造法。通过这种方式生产产品具有工序简便、效率高、节约原料的优点,并且产出的产品质量好、机械强度大、结构均已一。原料是决定产品质量的重要一环,所以要选择合适的原料进行压铸。Al-Si-Cu系合金是以硅为主合金元素的铸造铝合金,具有良好的铸造工艺性能和气密性。并且三元合金相比于二元合金更适合铸造承受较大载荷的大型、复杂、薄壁和要求气密性的零件,如飞机、汽车等机械结构中的零部件。
但是,现有的Al-Si-Cu系合金强度偏低,可能与其中某些元素含量相关。并且在压铸过程中,设置不同工艺参数也会对铸件产生不同的影响。所以需要选择合适配比的合金材料,并调节各项参数及辅料,以获得工艺简单、高质量、低能耗的铸件。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题,通过调节合金材料配比,控制压铸方法中的脱模剂比例、模具预热温度、浇注温度等,获得质量高、机械性能稳定、延伸率好、合格率高的汽车发电机端盖。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种汽车发电机端盖,汽车发电机端盖由铝合金制成,所述的铝合金的组成元素及质量百分比为:Si:7.5-9.3%,Cu:3.3-3.7%,Fe:0.5-1.2%,Mg:0.1-0.2%,Mn:0.01-0.2%,Zn:0.7-1.6%,Ni:0.01-0.1%,Pb:0.01-0.07%,Sn:0.01-0.05%,Ti:0.03-0.08%,余量为Al及不可避免的杂质。
进一步优选,所述的铝合金的组成元素中Si与Cu的质量比为(2.3-2.5):1。
Si是改善流动性的主要成分;Fe有利于压铸件脱模,但Fe含量过高会导致产品硬而脆;Cu、Ni有助于材料强度的增强,但Cu、Ni过量会降低材料的耐腐蚀性能;Ti用于改善材料的强度和塑性;Mg提高材料的抗腐蚀性,过量会使材料变脆;Mn阻止铝合金的再结晶过程,提高再结晶温度,显著细化再结晶晶粒。
进一步优选,所述的铝材抗拉强度≥325MPa,延伸率≥3.5%,布氏硬度≥80HB。
本发明还提供了一种汽车发电机端盖的压铸方法,所述的压铸方法包括以下步骤:
S1、在预热后的模具表面喷涂脱模剂,脱模剂与水的重量比为1:(60-90);
S2、进行合模,合模后注入熔化后的铝合金即铝液;
S3、在压铸机中进行压射,接着保压冷却、开模、顶出、取件;
S4、将铸件进行热处理后得到汽车发电机端盖。
作为优选,步骤S1所述的模具预热温度为180-220℃。
在喷涂压铸脱模剂时,模具温度是一个影响脱模剂在压铸件表面效果的重要参数。因为当模具温度过低时,喷涂的脱模剂会迅速降温到水的汽化点以下,导致脱模剂无法沉积在模具表面,从模具表面流淌,无法形成皮膜,而且过多的水汽还会使铸件产生气孔。另外,如果模具温度过高,喷涂脱模剂则会被模具表面蒸发汽化,没有湿润效果。只有达到润湿温度时,雾状脱模剂才能真正与压铸件表面接触而最终形成皮膜。
进一步优选,步骤S1所述的脱模剂与水的重量比为1:80。
在压铸生产中,为提高模具及冲头的寿命并使铸件顺利脱模、保证铸件表面光洁、轮廓清晰完整,需要使用脱模剂、润滑剂等辅料。脱模剂能够在高温状态下具有良好的润滑性能;并对模具起降温作用、调节模具各部分温度;避免金属液对模具的直接冲击;预防粘模;减少铸件与模具间的摩擦,延长模具寿命,提高铸件表面质量。脱模剂使用,要根据压铸件的大小,厚度,复杂性,测试得出最佳的稀释比例,调配好脱模剂的浓度,否则浓度太高会导致铸件表面变色、堵塞排气通道,而浓度过低不能起到脱模效果。
作为优选,步骤S2所述的熔化后的铝合金的浇注温度为630-640℃。
降低浇注温度,控制模具温度平稳平衡,能预防模温过高导致的合金液粘附,也就能避免合金液与模具粘合而拉伤铸件,导致铸件表面多料或缺料。现有的铝液温度控制在660℃,在该温度条件下,即使脱模剂与水的重量比为1:80,产品仍会产生粘模、气孔;并且当铝液温度控制在630℃,但脱模剂与水的重量比为1:120,产品也会产生冷隔、起皱。本发明通过脱模剂与其他工艺的联合作用,在铝液浇注温度为630-640℃,并且脱模剂与水的重量比为1:(60-90)时获得的铸件产品才能保持高质量和高合格率。
进一步优选,步骤S3所述的压射过程中内浇口速度为45-65m/s。
内浇口速度是金属液通过内浇口进入型腔的线速度,是影响产品质量的一大因素。较高的内浇口速度,即使采用较低的比压也能将金属液在凝固之前迅速填充型腔,获得轮廓清晰、表面光洁的压铸件,并提高金属的动压力。但是过高的内浇口速度容易包卷气体形成气泡、金属液呈雾状进入型腔、加速压铸模的磨损等;而内浇口速度过小易造成铸件轮廓不清,因此需要控制内浇口速度。
作为优选,步骤S3所述的压射时间为5-10s。
作为优选,步骤S3所述的开模时间为5-8s。
作为优选,步骤S3所述的冷却过程通过冷却水、脱模剂共同作用。
作为优选,步骤S4所述的热处理过程包括固溶处理、退火处理、时效处理、冷热循环处理中的一种或多种。
进一步优选,
热处理是对压铸件的一种后处理过程,目的是消除内应力、稳定铸件尺寸、提高力学性能。其中,退火处理将铝合金铸件加热到较高的温度,保温一定的时间后随炉冷却到室温;退火过程可以消除铸件的内应力,稳定铸件尺寸,减少变形,增大铸件的塑性。固溶处理将铸件加热到尽可能高的温度,并在该温度下保持足够长的时间后快速冷却;固溶处理可以提高铸件的强度和塑性,改善合金的耐腐蚀性能。时效处理将固溶处理后的铸件加热到某一温度,保温一定时间后出炉,在空气中缓慢冷却到室温;如果时效强化是在室温下进行的称为自然时效,如果时效强化是在高于室温并保温一段时间后进行称为人工时效;时效处理使合金基体的点阵恢复到比较稳定的状态。冷热循环处理经过多次加热和冷却引起固溶体点阵收缩和膨胀;冷热循环处理提高铸件尺寸的稳定性。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明采用特定配比的脱模剂,辅助降温并且使模具易于脱模;铸件完整能使材料保持良好的力学性能。
2、本发明通过调控铝合金组分配比,使制得的汽车发电机端盖铸件具有良好的机械性能。
3、本发明通过控制模具预热温度、降低铝液浇注温度、调整压射过程、增加热处理等步骤,制得汽车发电机端盖铸件质量较高,无起皮、冷隔、气孔、变色等现象。
4、本发明同时控制脱模剂稀释比与铝液浇注温度,两者结合保证产品质量和合格率。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
安装模具并设置压铸参数,在预热后的模具表面喷涂脱模剂,脱模剂配比为1:80。在模具温度为200℃时合模,内浇口以60m/s的速度注入640℃的铝液,铝材组成元素及质量百分比为:Si:8.45%,Cu:3.44%,Fe:0.77%,Mg:0.21%,Mn:0.02%,Zn:1.12%,Ni:0.07%,Pb:0.05%,Sn:0.02%,Ti:0.04%,余量为Al及不可避免的杂质。在压铸机中进行7s的压射过程,然后保压、水冷冷却,待冷却后开模、顶出、取件、退火处理、时效处理。产品较易脱模,质量高,表面无起皮、冷隔;产品抗拉强度为331Mpa,延伸率为3.7%,布氏硬度为82HB,合格率为98.2%。
实施例2
与实施例1相比,区别在于脱模剂配比为1:70;铝材组成元素及质量百分比为:Si:9.15%,Cu:3.80%,Fe:0.83%,Mg:0.21%,Mn:0.02%,Zn:1.32%,Ni:0.04%,Pb:0.07%,Sn:0.01%,Ti:0.06%,余量为Al及不可避免的杂质;开模冷却后进行固溶处理、退火处理。产品较易脱模,质量高,表面无起皮、冷隔;产品抗拉强度为328Mpa,延伸率为3.8%,布氏硬度为81HB,合格率为97.3%。
实施例3
与实施例1相比,区别在于模具预热温度为180℃。产品较易脱模,质量高,表面无起皮、冷隔;产品抗拉强度为327Mpa,延伸率为3.6%,布氏硬度为83HB,合格率为97.2%。
实施例4
与实施例1相比,区别在于铝合金浇注温度为630℃。产品较易脱模,质量高,表面无起皮、冷隔;产品抗拉强度为330Mpa,延伸率为3.6%,布氏硬度为84HB,合格率为98.1%。
对比例1
与实施例1相比,区别在于脱模剂配比为1:120。产品不易脱模,表面起皱、冷隔;产品抗拉强度为316Mpa,延伸率为2.2%,布氏硬度为71HB,合格率为88.1%。
对比例2
与实施例1相比,区别在于脱模剂配比为1:40。产品表面变色、留痕、有气泡;产品抗拉强度为324Mpa,延伸率为3.2%,布氏硬度为78HB,合格率为87.7%。
对比例3
与实施例1相比,区别在于铝液温度为660℃。产品部分粘模具,并且出现气孔;产品抗拉强度为308Mpa,延伸率为2.5%,布氏硬度为64HB,合格率为81.5%。
对比例4
与实施例1相比,区别在于铝材中Si:6.27%,Cu:3.45%,Fe:2.64%,Mg:0.25%,Mn:0.04%,Zn:1.06%,Ni:0.08%,Pb:0.04%,Sn:0.01%,Ti:0.05%。产品抗拉强度为304Mpa,延伸率为2.7%,布氏硬度为65HB,合格率为85.4%。
对比例5
与实施例1相比,区别在于模具预热温度为150℃。产品部分粘模具,并且出现冷隔;产品抗拉强度为294Mpa,延伸率为1.8%,布氏硬度为68HB,合格率为88.3%。
综上所述,本发明中设置合适的工艺参数,控制铝液浇铸温度、速度,喷涂合适比例的脱模剂,将元素含量合理的铝材压铸成高质量、易脱模、无冷隔的铸件。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种汽车发电机端盖,其特征在于,汽车发电机端盖由铝合金制成,所述的铝合金的组成元素及质量百分比为:Si:7.5-9.3%,Cu:3.3-3.7%,Fe:0.5-1.2%,Mg:0.1-0.2%,Mn:0.01-0.2%,Zn:0.7-1.6%,Ni:0.01-0.1%,Pb:0.01-0.07%,Sn:0.01-0.05%,Ti:0.03-0.08%,余量为Al及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的汽车发电机端盖,其特征在于,所述的铝合金的组成元素中Si与Cu的质量比为(2.3-2.5):1。
3.一种如权利要求1所述的汽车发电机端盖的压铸方法,其特征在于,所述的压铸方法包括以下步骤:
S1、在预热后的模具表面喷涂脱模剂,脱模剂与水的重量比为1:(60-90);
S2、进行合模,合模后注入熔化后的铝合金;
S3、在压铸机中进行压射,接着保压冷却、开模、顶出、取件;
S4、将铸件进行热处理后得到汽车发电机端盖。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S1所述的模具预热温度为180-220℃。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S1所述的脱模剂与水的重量比为1:80。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S2所述的熔化后的铝合金的浇注温度为630-640℃。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S3所述的压射时间为5-10s,开模时间为5-8s。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S3所述的压射过程中内浇口速度为45-65m/s。
9.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S3所述的冷却过程通过冷却水、脱模剂共同作用。
10.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S4所述的热处理过程包括固溶处理、退火处理、时效处理、冷热循环处理中的一种或多种。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103031473A (zh) * 2009-03-03 2013-04-10 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 高韧性Al-Si系压铸铝合金的加工方法
JP2015157588A (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 日本精工株式会社 アルミダイカスト製ステアリングコラム
CN107217182A (zh) * 2017-06-08 2017-09-29 江苏华晟电气科技有限公司 铝合金油泵壳体的制造方法及其制造的铝合金油泵壳体
CN109536790A (zh) * 2018-12-04 2019-03-29 合肥江淮铸造有限责任公司 超高抗拉强度铝合金材料及制成的铝合金缸体
CN110257675A (zh) * 2019-06-18 2019-09-20 东莞鸿图精密压铸有限公司 一种高强度压铸铝合金及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103031473A (zh) * 2009-03-03 2013-04-10 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 高韧性Al-Si系压铸铝合金的加工方法
JP2015157588A (ja) * 2014-02-25 2015-09-03 日本精工株式会社 アルミダイカスト製ステアリングコラム
CN107217182A (zh) * 2017-06-08 2017-09-29 江苏华晟电气科技有限公司 铝合金油泵壳体的制造方法及其制造的铝合金油泵壳体
CN109536790A (zh) * 2018-12-04 2019-03-29 合肥江淮铸造有限责任公司 超高抗拉强度铝合金材料及制成的铝合金缸体
CN110257675A (zh) * 2019-06-18 2019-09-20 东莞鸿图精密压铸有限公司 一种高强度压铸铝合金及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
伍建国: "《压铸模设计》", 31 October 1995 *
杨裕国: "《压铸工艺与模具设计》", 31 May 1997 *

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