專利名稱：超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓鑄工藝，尤其是指一種超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄工藝。
背景技術(shù)：
壓鑄工藝是一種在專用的壓鑄機(jī)上完成的工藝。它的基本工藝過程是金屬液先低速或高速鑄造充型進(jìn)模具的型腔內(nèi)，模具有活動(dòng)的型腔面，它隨著金屬液的冷卻過程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內(nèi)部組織達(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒，其中毛坯的綜合機(jī)械性能得到顯著的提高。另外，該工藝生產(chǎn)出來的毛坯，外表面光潔度達(dá)到7級，如冷擠壓工藝或機(jī)加工出來的表面一樣，有金屬光澤。因此壓鑄工藝被稱為“極限成形工藝”，比“無切削、少余量成形工藝”更進(jìn)了一步。壓鑄工藝還有一個(gè)優(yōu)勢特點(diǎn)是，除了能生產(chǎn)傳統(tǒng)的鑄造材料外，它還能用變形合金、鍛壓合金，生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的零件。不過現(xiàn)有的壓鑄工藝對于大型薄壁復(fù)雜壓鑄件來說成型較為困難，同時(shí)鋁合金的熔煉工藝難度也較 大，其中鋁液質(zhì)量好壞，是影響壓鑄件內(nèi)外部質(zhì)量重要因素之一。此外現(xiàn)有的壓鑄工藝在加工大型薄壁復(fù)雜壓鑄件，由于澆鑄溫度、壓射速度、壓力、時(shí)間等參數(shù)不合理，導(dǎo)致最終產(chǎn)品質(zhì)量無法滿足設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明人即針對上述問題提出了一種新的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)對超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄成型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種壓鑄質(zhì)量更佳的超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄工藝。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄工藝，該工藝包括下述步驟
(1)根據(jù)鑄件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合，確定模具分型面采用曲面分型面，側(cè)澆排結(jié)構(gòu)，以保證壓鑄時(shí)金屬液的流暢，同時(shí)設(shè)計(jì)并制造出所需模具；
(2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱熔化，溶化后除去液面的浮渣，由于金屬液質(zhì)量好壞影響壓鑄件內(nèi)外部質(zhì)量，為保證金屬液凈化質(zhì)量，在鋁合金熔煉過程中要進(jìn)行多次除渣操作；
(3)進(jìn)行壓鑄，即在快壓射速度2.2 3. 4 m/s，慢壓射速度0. 18 O. 32 m/s，快壓射點(diǎn)360 450mm下將熔融狀態(tài)溫度為630 670°C的鋁液澆鑄到壓鑄模型腔，并在壓力700 900 kgf/c m2高壓下成型，其保壓時(shí)間為13 18s，結(jié)晶獲得鑄件，其中上述過程中模具溫度為220 280°C ；
(4)進(jìn)行表面處理，即進(jìn)行拋光、研磨、涂裝前的無鉻化處理及涂裝。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，其有益效果在于1、根據(jù)超大型薄壁復(fù)雜零件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合，確定模具分型面采用曲面分型面，側(cè)澆排結(jié)構(gòu)，以保證壓鑄時(shí)金屬液的流暢；2、對金屬流的速度場、壓力場、溫度場進(jìn)行仿真模擬分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)；3、鋁合金熔煉大型薄壁復(fù)雜壓鑄件除成型困難外，也包括鋁合金的熔煉工藝難度，金屬液質(zhì)量好壞，是影響壓鑄件內(nèi)外部質(zhì)量重要因素之一，所以要求嚴(yán)格按制定的熔煉工藝規(guī)程(多次除渣)操作，保證金屬液凈化質(zhì)量；4、在試壓過程中，通過CAE成形技術(shù)分析及實(shí)驗(yàn)調(diào)整確定合理的工藝參數(shù)，即澆鑄溫度、壓射速度、壓力、時(shí)間等確保超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄成型且質(zhì)量更佳。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明
實(shí)施例I :超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄工藝，該工藝包括下述步驟
(1)根據(jù)鑄件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合，確定模具分型面采用曲面分型面，側(cè)澆排結(jié)
構(gòu)，以保證壓鑄時(shí)金屬液的流暢，同時(shí)設(shè)計(jì)并制造出所需模具；
(2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱熔化，溶化后除去液面的浮渣，由于金屬液質(zhì)量好壞影響壓鑄件內(nèi)外部質(zhì)量，為保證金屬液凈化質(zhì)量，在鋁合金熔煉過程中要進(jìn)行多次除渣操作；
(3)進(jìn)行壓鑄，進(jìn)行壓鑄，即在快壓射速度3.4 m/s，慢壓射速度0.32 m/s，快壓射點(diǎn)450mm下將熔融狀態(tài)溫度為670°C的鋁液澆鑄到壓鑄模型腔，并在壓力900 kgf/c m2高壓下成型，其保壓時(shí)間為13s，結(jié)晶獲得鑄件，其中上述過程中模具溫度為220°C ；
(4)進(jìn)行表面處理，即進(jìn)行拋光、研磨、涂裝前的無鉻化處理及涂裝。實(shí)施例2 :超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄工藝，該工藝包括下述步驟
(1)根據(jù)鑄件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合，確定模具分型面采用曲面分型面，側(cè)澆排結(jié)構(gòu)，以保證壓鑄時(shí)金屬液的流暢，同時(shí)設(shè)計(jì)并制造出所需模具；
(2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱熔化，溶化后除去液面的浮渣，由于金屬液質(zhì)量好壞影響壓鑄件內(nèi)外部質(zhì)量，為保證金屬液凈化質(zhì)量，在鋁合金熔煉過程中要進(jìn)行多次除渣操作；
(3)進(jìn)行壓鑄，即在快壓射速度2.2 m/s，慢壓射速度0. 18m/s，快壓射點(diǎn)360mm下將熔融狀態(tài)溫度為630°C的鋁液澆鑄到壓鑄模型腔，并在壓力700kgf/c m2高壓下成型，其保壓時(shí)間為18s，結(jié)晶獲得鑄件，其中上述過程中模具溫度為280°C ；
(4)進(jìn)行表面處理，即進(jìn)行拋光、研磨、涂裝前的無鉻化處理及涂裝。實(shí)施例3 :超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄工藝，該工藝包括下述步驟
(1)根據(jù)鑄件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合，確定模具分型面采用曲面分型面，側(cè)澆排結(jié)構(gòu)，以保證壓鑄時(shí)金屬液的流暢，同時(shí)設(shè)計(jì)并制造出所需模具；
(2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱熔化，溶化后除去液面的浮渣，由于金屬液質(zhì)量好壞影響壓鑄件內(nèi)外部質(zhì)量，為保證金屬液凈化質(zhì)量，在鋁合金熔煉過程中要進(jìn)行多次除渣操作；
(3)進(jìn)行壓鑄，進(jìn)行壓鑄，即在快壓射速度2.8 m/s，慢壓射速度0. 25 m/s，快壓射點(diǎn)410mm下將熔融狀態(tài)溫度為650°C的鋁液澆鑄到壓鑄模型腔，并在壓力800 kgf/c m2高壓下成型，其保壓時(shí)間為16s，結(jié)晶獲得鑄件，其中上述過程中模具溫度為250°C ；
(4)進(jìn)行表面處理，即進(jìn)行拋光、研磨、涂裝前的無鉻化處理及涂裝。本發(fā)明的重點(diǎn)在于，I、根據(jù)超大型薄壁復(fù)雜零件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合，確定模具分型面采用曲面分型面，側(cè)澆排結(jié)構(gòu)，以保證壓鑄時(shí)金屬液的流暢；2、對金屬流的速度場、壓力場、溫度場進(jìn)行仿真模擬分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)；3、鋁合金熔煉大型薄壁復(fù)雜壓鑄件除成型困難外，也包括鋁合金的熔煉工藝難度，金屬液質(zhì)量好壞，是影響壓鑄件內(nèi)外部質(zhì)量重要因素之一，所以要求嚴(yán)格按制定的熔煉工藝規(guī)程(多次除渣)操作，保證金屬液凈化質(zhì)量；4、在試壓過程中，通過CAE成形技術(shù)分析及實(shí)驗(yàn)調(diào)整確定合理的工藝參數(shù)，即澆鑄溫度、壓射速度、壓力、時(shí)間等確保超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄成型且質(zhì)量更佳。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄工藝，其特征在于該工藝包括下述步驟 (1)根據(jù)鑄件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合，確定模具分型面采用曲面分型面，側(cè)澆排結(jié)構(gòu)，以保證壓鑄時(shí)金屬液的流暢，同時(shí)設(shè)計(jì)并制造出所需模具； (2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱熔化，溶化后除去液面的浮渣，由于金屬液質(zhì)量好壞影響壓鑄件內(nèi)外部質(zhì)量，為保證金屬液凈化質(zhì)量，在鋁合金熔煉過程中要進(jìn)行多次除渣操作； (3)進(jìn)行壓鑄，即在快壓射速度2.2 3. 4 m/s，慢壓射速度0. 18 O. 32 m/s，快壓射點(diǎn)360 450mm下將熔融狀態(tài)溫度為630 670°C的鋁液澆鑄到壓鑄模型腔，并在壓力700 900 kgf/c m2高壓下成型，其保壓時(shí)間為13 18s，結(jié)晶獲得鑄件，其中上述過程中模具溫度為220 280°C ； (4)進(jìn)行表面處理，即進(jìn)行拋光、研磨、涂裝前的無鉻化處理及涂裝。
全文摘要
超大型薄壁復(fù)雜零件壓鑄工藝，其特征在于該工藝包括下述步驟(1)根據(jù)鑄件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用場合，確定模具分型面采用曲面分型面，側(cè)澆排結(jié)構(gòu)，以保證壓鑄時(shí)金屬液的流暢，同時(shí)設(shè)計(jì)并制造出所需模具；(2)鋁合金熔煉，將鋁合金表面清理干凈，放入坩堝里加熱熔化，溶化后除去液面的浮渣，由于金屬液質(zhì)量好壞影響壓鑄件內(nèi)外部質(zhì)量，為保證金屬液凈化質(zhì)量，在鋁合金熔煉過程中要進(jìn)行多次除渣操作；(3)進(jìn)行壓鑄，即在快壓射速度2.2～3.4m/s，慢壓射速度0.18～0.32m/s，快壓射點(diǎn)360～450mm下將熔融狀態(tài)溫度為630～670℃的鋁液澆鑄到壓鑄模型腔,并在壓力700～900kgf/cm2高壓下成型，其保壓時(shí)間為13～18s，結(jié)晶獲得鑄件，其中上述過程中模具溫度為220～280℃；(4)進(jìn)行表面處理，即進(jìn)行拋光、研磨、涂裝前的無鉻化處理及涂裝。
文檔編號B22D17/00GK102861895SQ20111018968
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者吳玉榮 申請人:吳玉榮