一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車零件成型工藝，具體涉及一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，屬于汽車零件加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬半固態(tài)成型技術(shù)是20世紀(jì)70年代由美國麻省理工學(xué)院Flemings等人提出的新一代金屬成型技術(shù)，該技術(shù)綜合了金屬液態(tài)和固態(tài)成型的優(yōu)良品質(zhì)。既具有液態(tài)金屬成型的易成型性，又具有固態(tài)金屬成型的高品質(zhì)性，能有效實(shí)現(xiàn)形狀復(fù)雜產(chǎn)品的近凈成型，因此半固態(tài)成型技術(shù)在航空航天、汽車、軍工、家電等行業(yè)已有廣泛應(yīng)用。半固態(tài)成型分為流變成型和觸變成型2類。流變成型是利用流變漿料直接進(jìn)行成型，它簡化了半固態(tài)加工的過程，提高了加工效率，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。具有高效、節(jié)能、流程短等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]在普通鑄造過程中，初晶以枝晶方式長大，當(dāng)固相率達(dá)到0.2左右時(shí)，枝晶就形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)骨架，失去宏觀流動(dòng)性。如果在液態(tài)金屬從液相到固相冷卻過程中進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，則使普通鑄造成型時(shí)易于形成的樹枝晶網(wǎng)絡(luò)骨架被打碎而保留分散的顆粒狀組織形態(tài)，懸浮于剩余液相中。這種顆粒狀非枝晶的顯微組織，在固相率達(dá)0.5-0.6時(shí)仍具有一定的流變性，從而可利用常規(guī)的成型工藝如壓鑄、擠壓，模鍛等實(shí)現(xiàn)金屬的成型。半固態(tài)鑄造與普通液態(tài)鑄造相比具有許多明顯的特點(diǎn):鑄件的凝固收縮減小，鑄件尺寸精度高、外觀質(zhì)量好，減少了機(jī)械加工量，甚至可以得到無機(jī)械加工余量鑄件；消除了常規(guī)鑄件中的柱狀晶和粗大樹枝晶，鑄件組織細(xì)小、致密，分布均勻，不存在宏觀偏析；金屬充型平穩(wěn)、無湍流、無飛濺，而且充型溫度低，延長模具壽命；簡化鑄造工序，降低能耗，改善勞動(dòng)條件，由于凝固速度快，生產(chǎn)率高；提高鑄件力學(xué)性能。
[0004]201410492077.5公開了一種用于半固態(tài)金屬壓鑄成型的壓鑄工藝方法，所述壓鑄工藝方法使用半固態(tài)壓鑄機(jī)作為加工設(shè)備，采用制漿機(jī)作為制備半固態(tài)漿料和送料的設(shè)備；在制備半固態(tài)漿料時(shí)向液態(tài)的金屬原料中添加金屬變質(zhì)劑以使其產(chǎn)生較多的晶核，從而使壓鑄件產(chǎn)品具有較佳的機(jī)械性能。本發(fā)明采用半固態(tài)漿料的壓鑄方式，在壓鑄過程中壓鑄件產(chǎn)品內(nèi)部致密、不會(huì)產(chǎn)生氣孔，確保了壓鑄件產(chǎn)品最佳的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能，確保了產(chǎn)品的質(zhì)量；采用半固態(tài)漿料壓鑄，相比于傳統(tǒng)的高速高壓壓射成型工藝，其出模時(shí)的壓鑄件溫度較低，形變量極小，不需要對(duì)壓鑄件進(jìn)行復(fù)雜的表面處理，能夠保證產(chǎn)品最佳的形狀和表面平整性。
[0005]201410217843.7公開了一種阻燃鎂合金半固態(tài)流變擠壓鑄造成型方法；所述方法包括:前道常規(guī)的熔化、精煉、扒渣工序，后續(xù)的半固態(tài)漿料制備、半固態(tài)流變擠壓鑄造兩個(gè)工藝工序；半固態(tài)漿料制備通過對(duì)阻燃鎂合金熔體施加氣泡攪拌實(shí)現(xiàn)，隨后對(duì)獲得的半固態(tài)漿料進(jìn)行擠壓鑄造成型。實(shí)現(xiàn)了阻燃鎂合金的半固態(tài)流變擠壓鑄造成型，不僅可使阻燃鎂合金中初生相和第二相分別獲得細(xì)化，鑄件整體組織致密，鑄件表面質(zhì)量高，較大幅度地提升了產(chǎn)品的力學(xué)性能和表面質(zhì)量；同時(shí)可使?jié)沧囟葟膫鹘y(tǒng)工藝的700°C左右大幅降低至600°C左右，能夠降低能耗，減少對(duì)模具的沖擊，而且減少了鎂合金材料的氧化損失，提高了材料的利用率。
[0006]201110431778.4公開了一種鋁硅合金分閘件半固態(tài)流變壓鑄成型工藝，該工藝包括分閘件銷釘?shù)念A(yù)處理、半固態(tài)漿料的制備、流變壓鑄成型及組合熱處理四個(gè)步驟。具體工藝是將熔煉好的鋁硅合金液在585°C?625°C溫度區(qū)間內(nèi)施加復(fù)合電磁攪拌制備半固態(tài)漿料，然后使用澆勺將制備的半固態(tài)鋁硅合金漿料澆注到壓鑄機(jī)壓射室進(jìn)行壓鑄成型，最后將獲得的分閘件進(jìn)行組合熱處理。本發(fā)明有效地解決了傳統(tǒng)砂型鑄造工藝生產(chǎn)鋁硅合金分閘件組織粗大、不均勻以及銷釘容易脫落等問題，不僅提高了鑄件的力學(xué)性能，而且鑄件的表面質(zhì)量和材料利用率也得到大幅提高，適合大批量的工業(yè)生產(chǎn)，具有較高的推廣價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，該工藝可以用來壓鑄汽車零件。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，包括如下步驟:
(1)將準(zhǔn)備好的合金鑄錠放入電阻爐中，加熱至熔化，用DWK-702控溫儀控溫；
(2)合金熔化后，進(jìn)行除氣、精煉；
(3)將合金液轉(zhuǎn)入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)量溫度，當(dāng)溫度降到一定溫度時(shí)，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預(yù)熱的模具中；
(6)在一定的壓射速度下，用300t的液壓機(jī)上進(jìn)行壓鑄成型。
[0009]步驟(1)所述的合金含有4?6%的Cu、0.5?1%的Μη、0.1?0.3%Ti，其余為A1。
[0010]步驟(1)所述的電阻爐的溫度為750?900 °C。
[0011]步驟(4)所述的合金液降到的溫度為680?600°C。
[0012]步驟(5)所述的模具的預(yù)熱溫度250?350°C。
[0013]步驟(6)所述的壓射速度為0.05?0.2m/So
[0014]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)利用流變漿料直接進(jìn)行成型，簡化了半固態(tài)加工的過程，提高了加工效率，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，具有高效、節(jié)能、流程短等優(yōu)點(diǎn)；
(2)鑄件的凝固收縮減小，尺寸精度高、外觀質(zhì)量好，減少了機(jī)械加工量，甚至可以得到無機(jī)械加工余量鑄件；
(3 )消除了常規(guī)鑄件中的柱狀晶和粗大樹枝晶，鑄件組織細(xì)小、致密，分布均勻，不存在宏觀偏析。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，這些實(shí)施例僅用來說明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明的范圍。
[0016]實(shí)施例1
一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，包括如下步驟:
(1)將含有4%的Cu、0.5%的Μη、0.1%的Ti和95.4%的A1的合金鑄錠放入電阻爐中，加熱到750°C，直到熔化，用DWK-702控溫儀控溫；
(2)合金熔化后，進(jìn)行除氣、精煉；
(3)將合金液轉(zhuǎn)入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)量溫度，當(dāng)溫度680°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預(yù)熱到250°C的模具中；
(6)在0.05m/s的壓射速度下，用300t的液壓機(jī)上進(jìn)行壓鑄成型。
[0017]實(shí)施例2
一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，包括如下步驟:
(1)將含有5%的Cu、0.8%的Μη、0.2%的Ti和94%的A1的合金鑄錠放入電阻爐中，加熱到800°C，直到熔化，用DWK-702控溫儀控溫；
(2)合金熔化后，進(jìn)行除氣、精煉；
(3)將合金液轉(zhuǎn)入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)量溫度，當(dāng)溫度650°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預(yù)熱到300°C的模具中；
(6)在0.lm/s的壓射速度下，用300t的液壓機(jī)上進(jìn)行壓鑄成型。
[0018]實(shí)施例3
一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，包括如下步驟:
(1)將含有6%的Cu、1%的Mn、0.3%的Ti和92.7%的A1的合金鑄錠放入電阻爐中，加熱到900°C，直到熔化，用DWK-702控溫儀控溫；
(2)合金熔化后，進(jìn)行除氣、精煉；
(3)將合金液轉(zhuǎn)入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)量溫度，當(dāng)溫度600°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預(yù)熱到350°C的模具中；
(6)在0.2m/s的壓射速度下，用300t的液壓機(jī)上進(jìn)行壓鑄成型。
[0019]實(shí)施例4
一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，包括如下步驟:
(1)將含有4%的Cu、1%的Mn、0.2%的Ti和94.8%的A1的合金鑄錠放入電阻爐中，加熱到750°C，直到熔化，用DWK-702控溫儀控溫；
(2)合金熔化后，進(jìn)行除氣、精煉；
(3)將合金液轉(zhuǎn)入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)量溫度，當(dāng)溫度650°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預(yù)熱到300°C的模具中；
(6)在0.lm/s的壓射速度下，用300t的液壓機(jī)上進(jìn)行壓鑄成型。
[0020]實(shí)施例5
一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，包括如下步驟:
(1)將含有5%的Cu、0.5%的Μη、0.3%的Ti和94.2%的A1的合金鑄錠放入電阻爐中，加熱到900°C，直到熔化，用DWK-702控溫儀控溫；
(2)合金熔化后，進(jìn)行除氣、精煉；
(3)將合金液轉(zhuǎn)入電磁攪拌裝置中； (4)用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)量溫度，當(dāng)溫度600°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預(yù)熱到350°C的模具中；
(6)在0.2m/s的壓射速度下，用300t的液壓機(jī)上進(jìn)行壓鑄成型。
[0021]實(shí)施例6
一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，包括如下步驟:
(1)將含有5%的Cu、1%的Mn、0.1%的Ti和93.9%的A1的合金鑄錠放入電阻爐中，加熱到750°C，直到熔化，用DWK-702控溫儀控溫；
(2)合金熔化后，進(jìn)行除氣、精煉；
(3)將合金液轉(zhuǎn)入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)量溫度，當(dāng)溫度650°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預(yù)熱到350°C的模具中；
(6)在0.lm/s的壓射速度下，用300t的液壓機(jī)上進(jìn)行壓鑄成型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，其特征在于:包括如下步驟:(1)將準(zhǔn)備好的合金鑄錠放入電阻爐中，加熱至熔化，用DWK-702控溫儀控溫；(2)合金熔化后，進(jìn)行除氣、精煉；(3)將合金液轉(zhuǎn)入電磁攪拌裝置中；(4)用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)量溫度，當(dāng)溫度降到一定溫度時(shí)，取出合金液；(5)將合金液倒入已預(yù)熱的模具中；(6)在一定的壓射速度下，用300t的液壓機(jī)進(jìn)行壓鑄成型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，其特征在于:步驟(1)所述的合金含有4?6%的Cu、0.5?1%的Μη、0.1?0.3%Ti，其余為A1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，其特征在于:步驟(1)所述的電阻爐溫度為750?900°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，其特征在于:步驟(4)所述的合金液降到一定溫度為680?600°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，其特征在于:步驟(5)所述的模具的預(yù)熱溫度250?350°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，其特征在于:步驟(6)所述的壓射速度為0.05?0.2m/So
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽車零件半固態(tài)流變成型工藝，屬于汽車零件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域；工藝流程包括半固態(tài)漿料的制備和流變壓鑄成型，半固態(tài)漿料的制備是在電阻爐中獎(jiǎng)合金鑄錠加熱至熔化，用DWK-702控溫儀來控溫，再經(jīng)過除氣、精煉后，將合金液轉(zhuǎn)入電磁攪拌裝置中，用鉑銠-鉑熱電偶測(cè)量溫度，流變壓鑄成型是將制備好的半固態(tài)漿料后，倒入預(yù)熱到一定溫度的模具中，在300t的液壓機(jī)上進(jìn)行壓鑄成型。
【IPC分類】B22D17/00
【公開號(hào)】CN105268940
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510813994
【發(fā)明人】劉楚玲
【申請(qǐng)人】劉楚玲
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年11月23日