一種剎車助力真空泵殼體的鑄造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種剎車助力真空栗殼體的鑄造方法。
【背景技術】
[0002] 現有的汽車剎車助力真空栗殼體大都由鋁合金壓鑄件采用澆注方法制作而成，由 于剎車助力真空栗殼體鑄件的結構復雜、壁厚不均勻，在澆注過程中熔融金屬注射進入鑄 模空腔時會出現卷入空氣、熔融金屬澆鑄不足，因此汽車剎車助力真空栗殼體鋁合金壓鑄 件經常容易出現氣孔、縮孔、滲漏等缺陷問題，次品率高，原材料和能源浪費嚴重，生產成本 高，生產效率低，且耐磨性、抗腐蝕性較差、熱膨脹系數較高。現有的鑄造方法工藝復雜產品 質量不容易控制，壓力控制不合理，如果汽車使用了存在缺陷問題的汽車剎車助力真空栗 殼體，那么很容易發生安全事故，后果不敢設想。
【發明內容】
[0003] 本發明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發明所要解決的技術問題是 提供一種高硅鋁合金汽車剎車助力真空栗殼體壓鑄成型方法，該壓鑄成型方法能夠有效地 制造無鑄造缺陷的高品質的高硅鋁合金柱塞式剎車栗殼體壓鑄件產品，且產品具有且耐磨 性、抗腐蝕性較好、熱膨脹系數較低的優點。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種剎車助力真空栗殼體的鑄造 方法，按以下步驟進行： 步驟一 ：（1)烘干：先除去熔化工具殘余涂料和氧化層，熔化工具先清理干凈，經350~ 400°C預熱后在表面均勻噴涂一層保護涂料，然后于400~600°C保持0. 5小時以上烘干至 發黃備用； (2)預熱除濕：對工業添加劑需要進行充分脫水、烘干，熔煉設備在使用前先預熱，減 少水份來增加熔體氣體含量的物質，所述預熱除濕處理是將工業添加劑在100-150 °C保溫 20-30 min ； 步驟二：熔煉：按照給定的成分重量配比進行配料，將純鋁70~75%、固體硅10~20% 同時加入感應熔煉爐，升溫至1550-1600度，待其完全熔化后加入10~20%含65% Cr的工 業用Cr添加劑；熔煉過程中采用惰性氣體保護方法防止合金液吸入氫氣，并采用旋轉除氣 方法減少合金液體中的氣體含量，加入覆蓋劑進行覆蓋，開始攪拌，調整成分后，進行扒渣 后加入精煉劑經過精煉除氣同時加入造渣劑，攪拌均勻，靜置再進行扒渣處理，通過在線測 氫來檢驗精煉效果，直到符合要求為止，得到合格成分； 步驟三：不等壓鑄造：將處理好的合金液注入鑄造保溫坩堝；同時對鑄造機進行調 試準備，將預熱至150°C~200°C的升液管安裝到保溫爐上；同時進行預熱模具，將模具 預熱到200°C~250°C后對模具型腔噴刷涂料，然后合模；將坩堝內的合金液注入模具進 行不等壓鑄造的升液、充型、保壓、卸壓：設定不等壓鑄造工藝參數：設定氣源壓力〇. 8~ 1.0 Mpa，同步壓力0· 6~0· 7Mpa，升液速度60~63mm/s，充型速度55~65mm/s，增壓速度 為100mm/s，結晶增壓壓力0.0 l~0. 015Mpa ;打開互通閥和高壓氣閥，使上、下工作罐中同 步達到相同的工作壓力2 . 2 M P a，向模具型腔和坩堝同時通入壓縮空氣，調節升液壓力 0· IMPa~0· 12MPa，充型壓力0· IMPa~0· 12MPa，下工作罐坩堝內的熔體在不同的壓力的 作用下經升液管沿反重力方向充填石英砂鑄型，充型完成后按照設定的增壓速度l〇〇mm/S繼續增壓，當上工作罐和下工作罐的壓力的差值達到0. 〇7MPa時進行保壓，保壓時間為3~ 5min ;合金液平穩地注入模具，并在壓力不等的作用下凝固結晶形成鑄件，結晶時間控制在 IOs~20s，保壓時間控制在60s~100s，卸壓后取出鑄件； 步驟四：檢驗：包括通過水試對剎車助力真空栗殼體進行氣密性檢測。
[0005] 更進一步地，步驟二中利用氬氣旋吹機SG- III來實施旋轉除氣方法 通過除氫操作使得鑄件中的氣體含量減少消除了經常容易出現的氣孔、縮孔、滲漏等 缺陷問題，利用不等壓鑄造采用合理的參數設定和步驟使得該鑄造工藝較現有的鑄造方法 制造出的產品具有很強的熱補縮能力，金屬液在上下壓力差作用下凝固結晶，鑄件微觀組 織疏松顯著降低，組織更加致密，同時鑄件力學性能顯著提高。
【附圖說明】
[0006] 圖1是常規方法制造的真空栗殼體組織的微觀照片； 圖2是使用本發明工藝步驟和參數設定制造出的真空栗殼體組織的微觀照片； 圖3是使用本發明工藝步驟和參數設定制造出的真空栗殼體組織的拉伸試驗斷口圖 片。
【具體實施方式】
[0007] 以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體 實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
[0008] 實施例一 一種剎車助力真空栗殼體的鑄造方法，按以下步驟進行： 步驟一 ：（1)烘干：先除去熔化工具殘余涂料和氧化層，熔化工具先清理干凈，經350°C 預熱后在表面均勻噴涂一層保護涂料，然后于400°C保持0. 5小時以上烘干至發黃備用； (2)預熱除濕：對工業添加劑需要進行充分脫水、烘干，熔煉設備在使用前先預熱，減 少水份等增加熔體氣體含量的物質，所述預熱除濕處理是將工業添加劑在l〇〇°C保溫30 min ； 步驟二：熔煉：按照給定的成分重量配比進行配料，將純鋁70~75%、固體硅10~20% 同時加入感應熔煉爐，升溫至1550-1600度，待其完全熔化后加入10~20%含65% Cr的 工業用Cr添加劑；熔煉過程中采用惰性氣體保護方法防止合金液吸入氫氣，并采用氬氣旋 吹機SG- III旋轉除氣減少合金液體中的氣體含量，加入覆蓋劑進行覆蓋，開始攪拌，調整成 分后，進行扒渣后加入精煉劑經過精煉除氣同時加入造渣劑，攪拌均勻，靜置再進行扒渣處 理，通過在線測氫來檢驗精煉效果；直到符合要求為止，得到合格成分； 步驟三：不等壓鑄造：將處理好的合金液注入鑄造保溫坩堝；同時對鑄造機進行調試 準備，將預熱至150°C的升液管安裝到保溫爐上；同時進行預熱模具，將模具預熱到200°C 后對模具型腔噴刷涂料，然后合模；將坩堝內的合金液注入模具進行不等壓鑄造的升液、充 型、保壓、卸壓：設定不等壓鑄造工藝參數：設定氣源壓力0. 8Mpa，同步壓力0. 6Mpa，升液速 度60mm/s，充型速度55mm/s，增壓速度為100mm/s，結晶增壓壓力0.0 lMpa ;向模具型腔和坩 堝同時通入壓縮空氣，調節升液壓力〇. IMPa，充型壓力0.1 MPa，下工作罐坩堝內的熔體在 不同的壓力的作用下經升液管沿反重力方向充填石英砂鑄型，充型完成后按照設定的增壓 速度lOOmm/s繼續增壓，當上工作罐和下工作罐的壓力的差值達到0. 07MPa時進行保壓，保 壓時間為3min;合金液平穩地注入模具，并在壓力不等的作用下凝固結晶形成鑄件，結晶 時間控制在l〇s，保壓時間控制在60s，卸壓后取出鑄件； 步驟四：檢驗：包括通過水試對剎車助力真空栗殼體進行氣密性檢測。
[0009] 實施例二 一種剎車助力真空栗殼體的鑄造方法，按以下步驟進行： 步驟一 ：（1)烘干：先除去熔化工具殘余涂料和氧化層，熔化工具先清理干凈，經400°C 預熱后在表面均勻噴涂一層保護涂料，然后于600°C保持0. 5小時以上烘干至發黃備用； (2)預熱除濕：對工業添加劑需要進行充分脫水、烘干，熔煉設備在使用前先預熱，減 少水份等增加熔體氣體含量的物質，所述預熱除濕處理是將工業添加劑在150 °C保溫30 min ； 步驟二：熔煉：按照給定的成分重量配比進行配料，將純鋁70~75%、固體硅10~20% 同時加入感應熔煉爐，升溫至1550-1600度，待其完全熔化后加入10~20%含65% Cr的 工業用Cr添加劑；熔煉過程中采用惰性氣體保護方法防止合金液吸入氫氣，并采用氬氣旋 吹機SG- III旋