CN109079120A - 一种用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法 - Google Patents

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徐松
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Abstract

一种用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，涉及一种汽车变速箱阀体的生产方法。是要解决现有方法生产汽车变速箱阀体易形成气孔、缩孔，导致成品率低的问题。方法：一：将坩埚的内部表面清理干净，对坩埚进行预热，在坩埚内腔表面刷涂氧化锌涂料；二：将铝合金铸锭放入坩埚里加热熔化，加入精炼剂，静置，去除表面浮渣，转运到保温炉中待用；三：启动模温机，将模具预热；四：将挤压铸造机的料筒预热，将料筒倾斜，料勺将铝液浇注到的料筒内，对模具内表面喷涂脱模涂料，吹干，模具闭合，料筒回正上升；五：挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶；六：取出成型的汽车变速箱阀体。本发明用于生产汽车变速箱阀体。

Description

一种用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法
技术领域
本发明涉及一种汽车变速箱阀体的生产方法。
背景技术
目前，国内的汽车变速箱阀体是采用铝合金压力铸造方法生产的。由于压铸具有高速充型、高压凝固的特点，在填充过程中不可避免地产生卷气，形成气孔、冷隔等缺陷。同时由于阀体的结构复杂，在凝固过程中不能做到顺序凝固，出现补缩通道过早凝固，孤立液相区无法补缩，从而在铸件中形成缩孔，导致阀体的废品率较高，成品率低于80％。变速箱阀体是功能部件，对其尺寸精度、表面及内在质量要求较高，在工作环境下需要承受高压油的冲击；部分油道工作压力达到3MPa。一旦铸件的内部及外部产生缺陷，导致有气密性要求的阀体在使用过程中容易出现泄漏、加工面气缩孔等缺陷，因不能满足技术要求，而造成阀体的失效报废。
发明内容
本发明是要解决现有方法生产汽车变速箱阀体易形成气孔、缩孔，导致成品率低的问题，提供一种用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法。
本发明用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，包括以下步骤：
步骤一：将坩埚的内部表面清理干净，然后对坩埚进行预热，在坩埚内腔表面刷涂氧化锌涂料；
步骤二：将表面清理干净的铝合金铸锭放入坩埚里加热熔化，当加热温度达到730～750℃时，加入精炼剂，静置10～20min，然后去除铝液中的表面浮渣，转运到保温炉中待用；
步骤三：启动模温机，将汽车变速箱阀体模具预热至220～280℃；
步骤四：将挤压铸造机的料筒预热至300～350℃，将料筒倾斜30～45°，料勺自动地将铝液浇注到的料筒内，与此同时采用自动喷涂机对模具内表面进行喷涂脱模涂料2～5s，吹干，吹完后模具闭合，料筒回正上升，料筒顶端与模具下边缘配合紧密，用时2s；
挤压料筒置于模具分型面下方，充型不会卷气；
步骤五：挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，挤压铸造工艺参数为：浇注温度680～700℃，压力100～120MPa，速度0.12～0.2m/s，保压时间10～15s；
步骤六：取出成型的汽车变速箱阀体。
进一步的，步骤一中坩埚的预热温度为320～450℃。
进一步的，步骤二中所述铝合金铸锭为ADC12铝合金，
进一步的，步骤二所述精炼剂为氟盐。
进一步的，步骤四中吹干时间为2～3s。
本发明的有益效果：
1、本发明是采用高压低速的成型方法，在成型过程金属液平稳进入型腔，不易卷入气体，凝固收缩小，铸件不易有气孔、缩松，生产的并且内部组织致密，力学性能好。
传统的汽车变速箱阀体的成型工艺为压力铸造，由于压力铸造在成型过程中液态金属充填型腔速度高，金属液以湍流方式进入型腔，易卷入气体，导致铸件内部产生气孔、缩松，降低力学性能。而本发明是采用高压低速的挤压铸造成型方法，在成型过程中金属液平稳进入型腔，使其在压力下成形和凝固，不易卷入气体，凝固收缩小，铸件不易有气孔、缩松，并且内部组织致密，力学性能好。采用本发明所获得的汽车变速箱阀体，在室温下，抗拉强度可达到260-270MPa，维氏硬度达到100-110HV，而传统压铸工艺生产的汽车变速箱阀体的抗拉强度则为220-230MPa，维氏硬度则为80-90HV。
2、利用本发明生产的汽车变速箱阀体成品率高，达到95％以上。
3、本发明突破了复杂薄壁件不适合挤压铸造的传统观点，解决了以往压铸过程中内部存在的气孔、缩松等质量问题。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，包括以下步骤：
步骤一：将坩埚的内部表面清理干净，然后对坩埚进行预热，在坩埚内腔表面刷涂氧化锌涂料；
步骤二：将表面清理干净的铝合金铸锭放入坩埚里加热熔化，当加热温度达到730～750℃时，加入精炼剂，静置10～20min，然后去除铝液中的表面浮渣，转运到保温炉中待用；
步骤三：启动模温机，将汽车变速箱阀体模具预热至220～280℃；
步骤四：将挤压铸造机的料筒预热至300～350℃，将料筒倾斜30～45°，料勺自动地将铝液浇注到的料筒内，与此同时采用自动喷涂机对模具内表面进行喷涂脱模涂料2～5s，吹干，吹完后模具闭合，料筒回正上升，料筒顶端与模具下边缘配合紧密；
步骤五：挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，挤压铸造工艺参数为：浇注温度680～700℃，压力100～120MPa，速度0.12～0.2m/s，保压时间10～15s；
步骤六：取出成型的汽车变速箱阀体。
传统的汽车变速箱阀体的成型工艺为压力铸造，由于压力铸造在成型过程中液态金属充填型腔速度高，金属液以湍流方式进入型腔，易卷入气体，导致铸件内部产生气孔、缩松，降低力学性能。而本实施方式是采用高压低速的挤压铸造成型方法，在成型过程中金属液平稳进入型腔，使其在压力下成形和凝固，不易卷入气体，凝固收缩小，铸件不易有气孔、缩松，并且内部组织致密，力学性能好。采用本实施方式所获得的汽车变速箱阀体，在室温下，抗拉强度可达到260-270MPa，维氏硬度达到100-110HV，而传统压铸工艺生产的汽车变速箱阀体的抗拉强度则为220-230MPa，维氏硬度则为80-90HV。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中坩埚的预热温度为320～450℃。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中所述铝合金铸锭为ADC12铝合金。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二所述精炼剂为氟盐。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤四中吹干时间为2～3s。其它与具体实施方式一至三之一相同。
下面对本发明的实施例做详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方案和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下实施例中所用挤压铸造机是由苏州三基铸造装备股份有限公司制造的SCH-350卧式挤压铸造机。
实施例1：
本实施例用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，包括以下步骤：
步骤一：将坩埚的内部表面清理干净,然后预热温度应达到350℃，坩埚内腔表面刷涂氧化锌涂料；
步骤二：铝合金选用ADC12合金，将表面清理干净的铝合金铸锭放入坩埚里加热熔化，当加热温度达到740℃时，加入氟盐精炼剂，静置10min，然后去除铝液中的表面浮渣，转运到保温炉中待用；
步骤三：启动模温机，将模具预热至250℃；
步骤四：料筒倾斜30°，料勺自动地将2kg的铝液浇注到预热至300℃的料筒内，与此同时采用自动喷涂机对模具表面进行喷涂3s，吹干2s，吹完后模具闭合，料筒回正上升，料筒顶端与模具下边缘配合紧密，用时2s；
步骤五：挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，挤压铸造工艺参数为：浇注温度700℃，压力120Mpa，速度0.12m/s，保压时间10s；
步骤六：取出成型的汽车变速箱阀体。
采用本实施例方法所获得的汽车变速箱阀体，成品率在95％以上。在室温下，抗拉强度均可达到260-270MPa，维氏硬度达到100-110HV，而传统压铸工艺生产的小阀体的抗拉强度则为220-230MPa，维氏硬度则为80-90HV。
实施例2：
本实施例用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，包括以下步骤：
步骤一：将坩埚的内部表面清理干净,然后预热温度应达到350℃，坩埚内腔表面刷涂氧化锌涂料；
步骤二：铝合金选用ADC12合金，将表面清理干净的铝合金铸锭放入坩埚里加热熔化，当加热温度达到740℃时，加入氟盐精炼剂，静置10min，然后去除铝液中的表面浮渣，转运到保温炉中待用；
步骤三：启动模温机，将模具预热至280℃；
步骤四：料筒倾斜30°，料勺自动地将2kg的铝液浇注到预热至300℃的料筒内，与此同时采用自动喷涂机对模具表面进行喷涂3s，吹干2s，吹完后模具闭合，料筒回正上升，料筒顶端与模具下边缘配合紧密，用时2s；
步骤五：挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，挤压铸造工艺参数为：浇注温度700℃，压力120Mpa，速度0.12m/s，保压时间10s；
步骤六：取出成型的汽车变速箱阀体。
采用本实施例方法所获得的汽车变速箱阀体，成品率在95％以上。在室温下，抗拉强度均可达到260-270MPa，维氏硬度达到100-110HV，而传统压铸工艺生产的小阀体的抗拉强度则为220-230MPa，维氏硬度则为80-90HV。
实施例3：
本实施例用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，包括以下步骤：
步骤一：将坩埚的内部表面清理干净,然后预热温度应达到350℃，坩埚内腔表面刷涂氧化锌涂料；
步骤二：铝合金选用ADC12合金，将表面清理干净的铝合金铸锭放入坩埚里加热熔化，当加热温度达到740℃时，加入氟盐精炼剂，静置10min，然后去除铝液中的表面浮渣，转运到保温炉中待用；
步骤三：启动模温机，将模具预热至250℃；
步骤四：料筒倾斜45°，料勺自动地将2kg的铝液浇注到预热至300℃的料筒内，与此同时采用自动喷涂机对模具表面进行喷涂3s，吹干2s，吹完后模具闭合，料筒回正上升，料筒顶端与模具下边缘配合紧密，用时2s；
步骤五：挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，挤压铸造工艺参数为：浇注温度700℃，压力120Mpa，速度0.12m/s，保压时间10s；
步骤六：取出成型的汽车变速箱阀体。
采用本实施例方法所获得的汽车变速箱阀体，成品率在95％以上。在室温下，抗拉强度均可达到260-270MPa，维氏硬度达到100-110HV，而传统压铸工艺生产的小阀体的抗拉强度则为220-230MPa，维氏硬度则为80-90HV。
实施例4：
本实施例用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，包括以下步骤：
步骤一：将坩埚的内部表面清理干净,然后预热温度应达到350℃，坩埚内腔表面刷涂氧化锌涂料；
步骤二：铝合金选用ADC12合金，将表面清理干净的铝合金铸锭放入坩埚里加热熔化，当加热温度达到740℃时，加入氟盐精炼剂，静置10min，然后去除铝液中的表面浮渣，转运到保温炉中待用；
步骤三：启动模温机，将模具预热至250℃；
步骤四：料筒倾斜30°，料勺自动地将2kg的铝液浇注到预热至300℃的料筒内，与此同时采用自动喷涂机对模具表面进行喷涂3s，吹干2s，吹完后模具闭合，料筒回正上升，料筒顶端与模具下边缘配合紧密，用时2s；
步骤五：挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，挤压铸造工艺参数为：浇注温度700℃，压力120Mpa，速度0.2m/s，保压时间10s；
步骤六：取出成型的汽车变速箱阀体。
采用本实施例方法所获得的汽车变速箱阀体，成品率在95％以上。在室温下，抗拉强度均可达到260-270MPa，维氏硬度达到100-110HV，而传统压铸工艺生产的小阀体的抗拉强度则为220-230MPa，维氏硬度则为80-90HV。

Claims (5)

1.一种用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一：将坩埚的内部表面清理干净，然后对坩埚进行预热，在坩埚内腔表面刷涂氧化锌涂料；
步骤二：将表面清理干净的铝合金铸锭放入坩埚里加热熔化，当加热温度达到730～750℃时，加入精炼剂，静置10～20min，然后去除铝液中的表面浮渣，转运到保温炉中待用；
步骤三：启动模温机，将汽车变速箱阀体模具预热至220～280℃；
步骤四：将挤压铸造机的料筒预热至300～350℃，将料筒倾斜30～45°，料勺自动地将铝液浇注到的料筒内，与此同时采用自动喷涂机对模具内表面进行喷涂脱模涂料2～5s，吹干，吹完后模具闭合，料筒回正上升，料筒顶端与模具下边缘配合紧密；
步骤五：挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，挤压铸造工艺参数为：浇注温度680～700℃，压力100～120MPa，速度0.12～0.2m/s，保压时间10～15s；
步骤六：取出成型的汽车变速箱阀体。
2.根据权利要求1所述的一种用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，其特征在于步骤一中坩埚的预热温度为320～450℃。
3.根据权利要求1或2所述的一种用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，其特征在于步骤二中所述铝合金铸锭为ADC12铝合金。
4.根据权利要求3所述的一种用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，其特征在于步骤二所述精炼剂为氟盐。
5.根据权利要求4所述的一种用挤压铸造成型生产铝合金汽车变速箱阀体的方法，其特征在于步骤四中吹干时间为2～3s。
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