.8%、43.2%和44.3%，達(dá)到了差壓鑄造的力學(xué)性能指標(biāo)。
[0114]實(shí)施例3
[0115]后轉(zhuǎn)向節(jié)，A356合金，重2.81^。澆注溫度為710°(:，模具材質(zhì)!113鋼，模具初始溫度為350°C，冷卻方式為9路水冷與3路風(fēng)冷組合。轉(zhuǎn)向節(jié)構(gòu)形及特征部位如圖1A所示。
[0116]參見圖3所示的壓力-時(shí)間曲線圖，采用金屬型低壓鑄造成型用結(jié)晶保壓后順序增壓方法制備鋁合金后轉(zhuǎn)向節(jié)鑄件的步驟有:
[0117]步驟一，升液階段；
[0118]在升液壓力為16kPa、升液速度為2.0kPa/s的條件下，鋁液沿升液管平穩(wěn)上升至鑄型澆口處，并流入鑄型中；
[0119]步驟二，充型階段；
[0120]在充型壓力為30kPa、充型速度為0.7kPa/s的條件下，鋁液從澆口充入型腔，直至型腔全部充滿；
[0121]步驟三，結(jié)晶增壓階段；
[0122]鋁液充滿鑄型后，快速增大結(jié)晶壓力，在6s增壓壓力至95kPa;
[0123]步驟四，結(jié)晶保壓階段；
[0124]增壓壓力達(dá)到95kPa后，進(jìn)入結(jié)晶保壓階段；
[0125]步驟五，結(jié)晶保壓后順序增壓階段；
[0126]在本發(fā)明中，改進(jìn)的結(jié)晶保壓順序增壓方式進(jìn)行結(jié)晶保壓處理，其壓力一時(shí)間曲線如圖3所示。
[0127](A)特征部位A在充型1s后開始凝固，此時(shí)開始以20kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力至135kPa，然后保壓到特征部位B開始凝固；
[0128](B)特征部位B充型13s后開始凝固，此時(shí)開始以38kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到360kPa，然后進(jìn)入保壓階段；
[0129](C)特征部位D在充型完成后190s凝固結(jié)束，繼續(xù)保壓50s;
[0130]步驟六，卸壓放氣階段；
[0131]經(jīng)步驟五后，解除保溫爐內(nèi)的氣體壓力，使升液管和澆道口未凝固的鋁液流回到保溫爐。
[0132]將實(shí)施例3制得的A356合金轉(zhuǎn)向節(jié)鑄件，經(jīng)T6熱處理后，采用Instron 8801型號拉伸試驗(yàn)機(jī)測試其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率性能:抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和延伸率分別達(dá)到350MPa、292MPa及13.1%，達(dá)到了差壓鑄造的力學(xué)性能指標(biāo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種金屬型低壓鑄造成型用結(jié)晶保壓后順序增壓方法，所述金屬型低壓鑄造至少包括有升液階段、充型階段、結(jié)晶增壓階段、結(jié)晶保壓階段和卸壓階段;其特征在于:根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和凝固順序，設(shè)定多個(gè)特征部位，所述特征可以是特征部位A、特征部位B、特征部位C、特征部位D;根據(jù)特征部位的凝固順序在結(jié)晶保壓階段與卸壓階段之間增加了結(jié)晶保壓后順序增壓階段； (A)在特征部位A開始凝固后，以5?20kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到100?200kPa，然后保壓到特征部位B開始凝固；若特征部位B開始凝固時(shí)，仍未到達(dá)100?200kPa壓力，則在特征部位B開始凝固時(shí)執(zhí)行步驟B ； (B)在特征部位B開始凝固后，以10?20kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到210?300kPa，然后保壓到特征部位C開始凝固；若特征部位C開始凝固時(shí)，仍未到達(dá)210?300kPa壓力，則在特征部位C開始凝固時(shí)執(zhí)行步驟C; (C)在特征部位C開始凝固后，以20?40kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到310?lOOOkPa，然后進(jìn)入保壓階段； (D)在壓力310?100kPa條件下，保壓至特征部位D凝固結(jié)束后，繼續(xù)保壓10?60s后卸壓。2.—種金屬型低壓鑄造成型用結(jié)晶保壓后順序增壓方法，所述金屬型低壓鑄造至少包括有升液階段、充型階段、結(jié)晶增壓階段、結(jié)晶保壓階段和卸壓階段;其特征在于:根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和凝固順序，設(shè)定多個(gè)特征部位，所述特征可以是特征部位A、特征部位B、特征部位C、特征部位D;根據(jù)特征部位的凝固順序在所述的結(jié)晶保壓階段與所述的卸壓階段之間增加了結(jié)晶保壓后順序增壓階段； (A)在特征部位A開始凝固后，以5?20kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到100?200kPa，然后保壓到特征部位B開始凝固；若特征部位B開始凝固時(shí)，仍未到達(dá)100?200kPa壓力，則在特征部位B開始凝固時(shí)執(zhí)行步驟B ； (B)在特征部位B開始凝固后，以20?40kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到310?lOOOkPa，然后進(jìn)入保壓階段； (C)在壓力310?100kPa條件下，保壓至特征部位D凝固結(jié)束后，繼續(xù)保壓10?60s后卸壓。3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬型低壓鑄造成型用結(jié)晶保壓后順序增壓方法制備鋁合金汽車底盤鑄件，其特征在于有下列步驟: 步驟一，升液階段； 調(diào)節(jié)升液階段的壓力為15?21kPa，升液速度為1.8?2.0kPa/s; 步驟二，充型階段； 調(diào)節(jié)充型階段的充型壓力為25?35kPa，充型速度為0.4?1.0kPa/s，使鋁液從澆口進(jìn)入型腔，直至將型腔全部充滿； 步驟三，結(jié)晶增壓階段； 經(jīng)步驟二后使鋁液完全充滿鑄型后，在5?7s快速增加壓力至80?10kPa; 步驟四，結(jié)晶保壓階段； 在增壓壓力達(dá)到80?10kPa后，進(jìn)入結(jié)晶保壓階段； 步驟五，結(jié)晶保壓后順序增壓階段； (A)在特征部位A開始凝固后，以5?20kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到100?200kPa，然后保壓到特征部位B開始凝固；若特征部位B開始凝固時(shí)，仍未到達(dá)100?200kPa壓力，則在特征部位B開始凝固時(shí)執(zhí)行步驟B ； (B)在特征部位B開始凝固后，以10?20kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到210?300kPa，然后保壓到特征部位C開始凝固；若特征部位C開始凝固時(shí)，仍未到達(dá)210?300kPa壓力，則在特征部位C開始凝固時(shí)執(zhí)行步驟C; (C)在特征部位C開始凝固后，以20?40kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到310?lOOOkPa，然后進(jìn)入保壓階段； (D)在壓力310?100kPa條件下，保壓至特征部位D凝固結(jié)束后，繼續(xù)保壓10?60s。 步驟六，卸壓放氣階段； 經(jīng)步驟五后，待鑄件凝固完畢，解除保溫爐內(nèi)的氣體壓力，使升液管和澆道口未凝固的鋁液流回到保溫爐中。4.依據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬型低壓鑄造成型用結(jié)晶保壓后順序增壓方法制備鋁合金汽車底盤鑄件，其特征在于有下列步驟: 步驟一，升液階段； 調(diào)節(jié)升液階段的壓力為15?21kPa，升液速度為1.8?2.0kPa/s; 步驟二，充型階段； 調(diào)節(jié)充型階段的充型壓力為25?35kPa，充型速度為0.4?1.0kPa/s，使鋁液從澆口進(jìn)入型腔，直至將型腔全部充滿； 步驟三，結(jié)晶增壓階段； 經(jīng)步驟二后使鋁液完全充滿鑄型后，在5?7s快速增加壓力至80?10kPa; 步驟四，結(jié)晶保壓階段； 在增壓壓力達(dá)到80?10kPa后，進(jìn)入結(jié)晶保壓階段； 步驟五，結(jié)晶保壓后順序增壓階段； (A)在特征部位A開始凝固后，以5?20kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到100?200kPa，然后保壓到特征部位B開始凝固；若特征部位B開始凝固時(shí)，仍未到達(dá)100?200kPa壓力，則在特征部位B開始凝固時(shí)執(zhí)行步驟B ； (B)在特征部位B開始凝固后，以20?40kPa/s的速度增大結(jié)晶保壓壓力，直到結(jié)晶保壓壓力到310?lOOOkPa，然后進(jìn)入保壓階段； (C)在壓力310?100kPa條件下，保壓至特征部位D凝固結(jié)束后，繼續(xù)保壓10?60s。 步驟六，卸壓放氣階段； 經(jīng)步驟五后，待鑄件凝固完畢，解除保溫爐內(nèi)的氣體壓力，使升液管和澆道口未凝固的鋁液流回到保溫爐中。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種鋁合金汽車底盤鑄件金屬型低壓鑄造成型用結(jié)晶保壓后順序增壓方法，其特征在于:制得的鋁合金鑄件在模具結(jié)構(gòu)和合模力不變的情況下，能夠?qū)⑵鋸?qiáng)度提高10?50%，延伸率提高25?50%。6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種鋁合金汽車底盤鑄件金屬型低壓鑄造成型用結(jié)晶保壓后順序增壓方法，其特征在于:所述方法能夠制備轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂、副車架和輪轂支架類復(fù)雜變截面高品質(zhì)鑄件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁合金汽車底盤鑄件金屬型低壓鑄造成型用結(jié)晶保壓后順序增壓方法，該方法在升液、充型和結(jié)晶增壓階段，延續(xù)現(xiàn)有鋁合金鑄件低壓鑄造工藝，升液壓力、充型壓力和結(jié)晶增壓壓力控制在15～21kPa、25～35kPa和80～100kPa。在結(jié)晶保壓階段和卸壓階段之間，增加了順序增壓階段。根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和凝固順序，設(shè)定多個(gè)特征部位。確定特征部位A開始凝固后，開始增大結(jié)晶保壓壓力；確定特征部位B開始凝固后，加大增壓速度；待特征部位C開始凝固后，繼續(xù)加大增壓速度20～40kPa/s，直至結(jié)晶保壓壓力增大到到310～1000kPa，然后保壓直至特征部位D凝固結(jié)束。本發(fā)明方法使得凝固補(bǔ)縮效果和鑄件力學(xué)性能顯著提高，同時(shí)避免了鋁液飛濺、鑄件飛邊毛刺等缺陷，顯著減低了對模具結(jié)構(gòu)和鑄型合模力的要求。
【IPC分類】B22D18/04
【公開號】CN105583393
【申請?zhí)枴緾N201610130591
【發(fā)明人】張花蕊, 張虎
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2016年3月8日