一种铝合金铸件的压铸工艺及压铸设备制造技术

本发明专利技术涉及铝合金铸造技术领域，提供了一种铝合金铸件的压铸工艺及压铸设备，采用固相微观形态为颗粒状且固相组分在10

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金铸件的压铸工艺及压铸设备


[0001]本申请涉及铝合金铸造
，具体涉及一种铝合金铸件的压铸工艺及压铸设备。

技术介绍

[0002]随着汽车行业对轻量化，绿色环保，节能减排的要求日趋严格，汽车铝铸件零件，尤其是高压铸件业务快速发展，产品覆盖种类日益增加，且还在以惊人速度迅速发展。目前常规液态高压铸造过程中由于不可避免的裹气现象、铝合金凝固收缩和微观枝晶间渗流补缩不及时等原因，在生产过程中常出现的内部气孔、宏观缩孔、微观缩孔等质量问题，已经成为高压铸造领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种铝合金铸件的压铸工艺及压铸设备，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：第一方面，提供一种铝合金铸件的压铸工艺，包括以下步骤：将铝合金液温设定并控制至625
±
5℃，铝合金液送往压铸机的压室之前，通入氮气并搅拌，制备固相微观形态为颗粒状且固相组分在10
±
1vt %的低固相混合铝合金浆料；保证模具型腔表面温度200℃-240℃，将固相微观形态为颗粒状且固相组分在10
±
1vt%的低固相混合铝合金浆料加入到压铸机的压室中，从铝液倒入压室到铝液到达模具内浇口之前为慢压射阶段，慢压射速度为0.3-0.4m/s，铝液进入内浇口之后切换为高速压射阶段，高速压射速度为4.8-5m/s，直至压力升高到保压压力1160
±
5bar，保压10s；保压结束后，压铸机留模冷却7-8s。
[0005]在一些实施例中，包括步骤：通入流量45-50L/min的氮气并以转速2-3转/S搅拌，持续时间5s。
[0006]第二方面本专利技术的实施例中提供了一种铝合金铸件的压铸设备，包括保温炉、给汤机、压铸机、铸件模具，所述压铸机包括冲头和压室；所述给汤机包括料勺，所述料勺用于将铝合金液从保温炉运送至所述压铸机的压室；其特征在于，还包括铝合金半固态浆料制备装置，所述铝合金半固态浆料制备装置用于在所述料勺中的铝合金液送往压铸机的压室之前，往料勺中的铝合金液中通入氮气并搅拌，制备固相微观形态为颗粒状且固相组分在10
±
1vt %的低固相混合铝合金浆料。
[0007]在一些实施例中，所述铝合金半固态浆料制备装置，包括氮气供应设备和搅拌设备，所述搅拌设备包括箱体、密封挡板、电机、连杆、扇叶盘、转子，所述箱体中设置密封挡板，所述密封挡板将所述箱体分为上箱体和下箱体，所述上箱体中设置连杆，所述连杆能够被所述电机带动旋转；所述下箱体中设置扇叶盘，所述扇叶盘上端连接所述连杆，下端连接所述转子；所述转子为中空的圆柱形，上端开口，下端封闭，所述转子下段沿四周均匀开设有多排吹气孔；所述下箱体上设置有进气孔，所述氮气供应设备与所述进气孔通过通气管
连通。
[0008]在一些实施例中，所述扇叶盘包括上连接盘、扇叶、下连接盘，所述上连接盘和所述下连接盘之间固定设置至少两个扇叶，所述扇叶以相同的角度向同一个方向倾斜设置；所述上连接盘与所述连杆固定连接；所述转子与所述下连接盘固定连接，所述下连接盘中间开设有圆孔，所述圆孔与所述转子的空腔连通。
[0009]在一些实施例中，所述铝合金半固态浆料制备装置还包括从动齿轮和电机齿轮，所述连杆固定在所述从动齿轮的中心，所述电机的输出轴固定在所述电机齿轮的中心，所述电机齿轮与所述从动齿轮垂直传动啮合。
[0010]在一些实施例中，所述氮气供应设备包括氮气罐，所述氮气罐通过通气管连通所述进气孔，所述通气管上设置有流量表和压力表；所述流量表用于显示通气管内气流量；所述压力表用于显示通气管内氮气压力。
[0011]在一些实施例中，所述铝合金半固态浆料制备装置还包括支架，用以安装所述搅拌设备。
[0012]在一些实施例中，所述铝合金半固态浆料制备装置还包括控制面板，所述控制面板电连接所述电机，用于控制所述电机的开关和转速。
[0013]在一些实施例中，所述铝合金半固态浆料制备装置中所述转子的上端还套设有漏斗形的密封罩，所述密封罩固定在所述箱体的底部。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种铝合金铸件的压铸工艺：（1）采用固相微观形态为颗粒状且固相组分在10
±
1vt%的低固相混合铝合金浆料，由于铝液中含有固相成分，其粘度高，不易产生紊流裹气，从而大大减少气孔产生的风险，其次，含10
±
1vt%固相组分的铝合金浆料的凝固收缩率远小于纯铝液的收缩率，减少了缩孔产生的可能；此外，经过物理搅拌和气相诱变后，铝液中的固相成分是以悬浮的球状颗粒状态存在的，这种微观形态在凝固过程中可以提供更多的形核位置，细化晶粒，减少枝晶骨架闭合生长后微观孔洞的产生频率，降低微观缩孔风险；（2）为了减少低固相混合铝合金浆料在充型过程中的热量损失，保证模具型腔表面温度200℃-240℃，并且将铝液的注入分为慢压射阶段和高速压射阶段，以缩短填充时间，减少热量损失，同时由于低固相混合铝合金浆料粘度较大，不易产生紊流裹气，可保证充型平稳，以减少气孔产生的风险；（3）由于低固相压铸浇注温度远低于常规液态压铸，铝合金冷凝序缩短，且凝固体积收缩率大大降低，避免了缩孔的出现，故将压铸机的留模冷却时间减至7-8s，以提高铸件生产效率。
[0015]本专利技术还提供了一种铝合金铸件压铸设备，所述氮气供应设备输送氮气到搅拌设备，搅拌设备中的电机带动连杆、扇叶盘、转子旋转，实现转动搅拌，同时氮气通过扇叶盘的旋转吹入所述转子的空腔通过吹气孔实现吹气，将搅拌和吹气合一，可以实现快速制备铝合金半固态浆料，从而在铝合金铸件的压铸生产过程中：（1）由于铝液中含有固相成分，其粘度高，不易产生紊流裹气，从而大大减少气孔产生的风险；（2）含固相组分的铝合金浆料的凝固收缩率远小于纯铝液的收缩率，减少了缩孔产生的可能；（3）经过物理搅拌和气相诱变后，铝液中的固相成分是以悬浮的球状颗粒状态存在的，这种微观形态在凝固过程中可以提供更多的形核位置，细化晶粒，减少枝晶骨架闭合生长后微观孔洞的产生频率，降低了因枝晶间渗流补缩不及时而造成微观缩孔风险。
[0016]可见本专利技术中提供的一种铝合金铸件的压铸工艺及压铸设备能够实现快速制备铝合金半固态浆料，有效降低或消除高压铸件内部气孔、宏观缩孔及微观缩孔等缺陷的含量，解决铸件内部缺陷问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本申请一种铝合金半固态浆料制备装置的结构示意图。
[0019]图2是本申请一种铝合金半固态浆料制备装置的搅拌设备局部结构示意图。
[0020]图3是本申请一种铝合金铸件的压铸工艺流程示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金铸件的压铸工艺，其特征在于，包括以下步骤：将铝合金液温设定并控制至625
±
5℃，铝合金液送往压铸机的压室之前，通入氮气并搅拌，制备固相微观形态为颗粒状且固相组分在10
±
1vt %的低固相混合铝合金浆料；保证模具型腔表面温度200℃-240℃，将固相微观形态为颗粒状且固相组分在10
±
1vt%的低固相混合铝合金浆料加入到压铸机的压室中，从铝液倒入压室到铝液到达模具内浇口之前为慢压射阶段，慢压射速度为0.3-0.4m/s，铝液进入内浇口之后切换为高速压射阶段，高速压射速度为4.8-5m/s，直至压力升高到保压压力1160
±
5bar，保压10s；保压结束后，压铸机留模冷却7-8s。2.根据权利要求1中所述的一种铝合金铸件的压铸工艺，其特征在于，包括步骤：通入流量45-50L/min的氮气并以转速2-3转/S搅拌，持续时间5s。3.一种铝合金铸件的压铸设备，包括保温炉、给汤机、压铸机、铸件模具，所述压铸机包括冲头和压室；所述给汤机包括料勺，所述料勺用于将铝合金液从保温炉运送至所述压铸机的压室；其特征在于，还包括铝合金半固态浆料制备装置，所述铝合金半固态浆料制备装置用于在所述料勺中的铝合金液送往压铸机的压室之前，往料勺中的铝合金液中通入氮气并搅拌，制备固相微观形态为颗粒状且固相组分在10
±
1vt %的低固相混合铝合金浆料。4.根据权利要求3中所述的一种铝合金铸件的压铸设备，其特征在于，所述铝合金半固态浆料制备装置，包括氮气供应设备和搅拌设备，所述搅拌设备包括箱体、密封挡板、电机、连杆、扇叶盘、转子，所述箱体中设置密封挡板，所述密封挡板将所述箱体分为上箱体和下箱体，所述上箱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文海，万雅春，陈志，黄永跃，戴川，周磊，刘兴富，徐佐，武汉琦，于瑞海，
申请(专利权)人：中信戴卡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：