CN102861903A - 连杆液态模锻工艺 - Google Patents

Abstract

本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种生产效率高、节省材料且成本较低的连杆液态模锻工艺，其所生产的产品力学性能也较好。该工艺包括下述步骤：（1）设计模具；（2）铝合金熔炼；（3）液态模锻过程，将上述设计好的模具安装在液压机上，对模具进行调试，当模具加热至100～150℃，向模具型腔内喷涂润滑剂；当模具加热至220～280℃，将上述溶化后的铝合金液体浇注到模腔内，铝合金液体浇注时的温度为710～750℃；当铝合金液体浇入模具后，工作压力维持在16～20Mpa，保压时间为5～10S；（4）后序处理，取出经液态模锻的模锻件，迅速放入沙堆里降温，再经淬火和回火，即制得连杆件。

Description

连杆液态模锻工艺

技术领域

本发明涉及一种液态模锻工艺，尤其是指一种连杆液体模锻工艺。

背景技术

现有的连杆制作工艺一般选用钢材，并采用热模锻成型,其一般的工艺流程为：首先选择坯料，然后对其加热至一定温度后，再在压力机上模锻成型。上述方法生产出来的产品力学性能差，无法满足产品性能要求；且由于其切削加工生产工序复杂，无法简化模具结构，导致生产周期长且效率低下，此外该种工艺方法中毛边及实心孔等会造成金属材料损耗，从而使得其材料利用率也较低。

本发明人即针对上述问题，提出一种新的连杆液态模锻工艺，很好地解决了上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种生产效率高、节省材料且成本较低的连杆液态模锻工艺，其所生产的产品力学性能也较好。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：连杆液态模锻工艺，该工艺包括下述步骤：

（1）设计模具，即根据连杆结构、形状、尺寸及性能要求，进行液态模锻模具设计；

（2）铝合金熔炼，将铝合金表面清理干净，放入坩埚里加热，坩埚被加热至500～760℃时添加铝合金坯料进行熔化，溶化后除去液面的浮渣；

（3）液态模锻过程，将上述设计好的模具安装在液压机上，对模具进行调试，当模具加热至100～150℃，向模具型腔内喷涂润滑剂；当模具加热至220～280℃，将上述溶化后的铝合金液体浇注到模腔内，铝合金液体浇注时的温度为710～750℃；当铝合金液体浇入模具后，工作压力维持在16～20Mpa，保压时间为5～10S；

（4）后序处理，取出经液态模锻的模锻件，迅速放入沙堆里降温，再经淬火和回火，即制得连杆件。

本发明采用上述技术方案后，其有益效果在于：

（1）材料利用率高、成本低 ，与模锻相比，由于没毛边及实心孔所损耗的金属材料，故材料利用率可达95%以上。若与压铸工艺相比，液态模锻工艺不需要设置浇口套、喷嘴、浇注***等辅助消耗的金属材料(占制件的20%～30%)；

（2）力学性能高，由于半凝固状态的铝合金在充足的压力下凝固结晶，组织致密、晶粒细小，故所得制件的力学性能好, 如果采用较大的压力(100～150 MPa),则在塑性变形阶段效果明显, 可以接近或达到模锻件的水平；

（3）生产效率高，即其成品率高且质量好，液态模锻时，加工温度比铸造时低得多，制件在模内收缩小，并又受三向压应力的影响，故不易形成气孔与显微疏松等缺陷。同时具有精铸件精密成型的高效率,高精度的特点。 

（4）设备投资少，模锻工艺需要采用热模锻压力机或摩擦压力机等投资较高的设备。压力铸造需要专门的压铸机，设备投资也较大。由于在液态模锻过程中，金属是在流动状态下成形，因此，所需的成形压力小，相应的设备吨位小；熔融的金属成形容易，所加工工件的表面精度高，可以达到少或无切削加工的要求，并可制造传统工艺难成形的复杂制件。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进行详细说明：

实施例1：连杆液态模锻工艺，该工艺包括下述步骤：

（1）设计模具，即根据连杆结构、形状、尺寸及性能要求，进行液态模锻模具设计；

（2）铝合金熔炼，将铝合金表面清理干净，放入坩埚里加热，坩埚被加热至500～760℃时添加铝合金坯料进行熔化，溶化后除去液面的浮渣；

（3）液态模锻过程，将上述设计好的模具安装在液压机上，对模具进行调试，当模具加热至100～150℃，向模具型腔内喷涂润滑剂；当模具加热至280℃，将上述溶化后的铝合金液体浇注到模腔内，铝合金液体浇注时的温度为710℃；当铝合金液体浇入模具后，工作压力维持在16Mpa，保压时间为10S；

（4）后序处理，取出经液态模锻的模锻件，迅速放入沙堆里降温，再经淬火和回火，即制得连杆件。

实施例2：连杆液态模锻工艺，该工艺包括下述步骤：

（1）设计模具，即根据连杆结构、形状、尺寸及性能要求，进行液态模锻模具设计；

（2）铝合金熔炼，将铝合金表面清理干净，放入坩埚里加热，坩埚被加热至500～760℃时添加铝合金坯料进行熔化，溶化后除去液面的浮渣；

（3）液态模锻过程，将上述设计好的模具安装在液压机上，对模具进行调试，当模具加热至100～150℃，向模具型腔内喷涂润滑剂；当模具加热至220℃，将上述溶化后的铝合金液体浇注到模腔内，铝合金液体浇注时的温度为750℃；当铝合金液体浇入模具后，工作压力维持在20Mpa，保压时间为5S；

（4）后序处理，取出经液态模锻的模锻件，迅速放入沙堆里降温，再经淬火和回火，即制得连杆件。

实施例3: 连杆液态模锻工艺，该工艺包括下述步骤：

（1）设计模具，即根据连杆结构、形状、尺寸及性能要求，进行液态模锻模具设计；

（2）铝合金熔炼，将铝合金表面清理干净，放入坩埚里加热，坩埚被加热至500～760℃时添加铝合金坯料进行熔化，溶化后除去液面的浮渣；

（3）液态模锻过程，将上述设计好的模具安装在液压机上，对模具进行调试，当模具加热至100～150℃，向模具型腔内喷涂润滑剂；当模具加热至250℃，将上述溶化后的铝合金液体浇注到模腔内，铝合金液体浇注时的温度为730℃；当铝合金液体浇入模具后，工作压力维持在18Mpa，保压时间为8S；

（4）后序处理，取出经液态模锻的模锻件，迅速放入沙堆里降温，再经淬火和回火，即制得连杆件。

本发明的重点在于：

（1）材料利用率高、成本低 ，与模锻相比，由于没毛边及实心孔所损耗的金属材料，故材料利用率可达95%以上。若与压铸工艺相比，液态模锻工艺不需要设置浇口套、喷嘴、浇注***等辅助消耗的金属材料(占制件的20%～30%)；

（2）力学性能高，由于半凝固状态的铝合金在充足的压力下凝固结晶，组织致密、晶粒细小，故所得制件的力学性能好, 如果采用较大的压力(100～150 MPa),则在塑性变形阶段效果明显, 可以接近或达到模锻件的水平；

（3）生产效率高，即其成品率高且质量好，液态模锻时，加工温度比铸造时低得多，制件在模内收缩小，并又受三向压应力的影响，故不易形成气孔与显微疏松等缺陷。同时具有精铸件精密成型的高效率,高精度的特点； 

（4）设备投资少，模锻工艺需要采用热模锻压力机或摩擦压力机等投资较高的设备。压力铸造需要专门的压铸机，设备投资也较大。由于在液态模锻过程中,金属是在流动状态下成形,因此,所需的成形压力小,相应的设备吨位小;熔融的金属成形容易,所加工工件的表面精度高,可以达到少或无切削加工的要求,并可制造传统工艺难成形的复杂制件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.连杆液态模锻工艺，其特征在于：该工艺包括下述步骤：

（1）设计模具，即根据连杆结构、形状、尺寸及性能要求，进行液态模锻模具设计；

（2）铝合金熔炼，将铝合金表面清理干净，放入坩埚里加热，坩埚被加热至500～760℃时添加铝合金坯料进行熔化，溶化后除去液面的浮渣；

（3）液态模锻过程，将上述设计好的模具安装在液压机上，对模具进行调试，当模具加热至100～150℃，向模具型腔内喷涂润滑剂；当模具加热至220～280℃，将上述溶化后的铝合金液体浇注到模腔内，铝合金液体浇注时的温度为710～750℃；当铝合金液体浇入模具后，工作压力维持在16～20Mpa，保压时间为5～10S；

（4）后序处理，取出经液态模锻的模锻件，迅速放入沙堆里降温，再经淬火和回火，即制得连杆件。