一種汽車零件半固態流變成型工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發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流變成型工藝，屬于汽車零件加工技術領域。
【背景技術】
[0002]金屬半固態成型技術是20世紀70年代由美國麻省理工學院Flemings等人提出的新一代金屬成型技術，該技術綜合了金屬液態和固態成型的優良品質。既具有液態金屬成型的易成型性，又具有固態金屬成型的高品質性，能有效實現形狀復雜產品的近凈成型，因此半固態成型技術在航空航天、汽車、軍工、家電等行業已有廣泛應用。半固態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行成型，它簡化了半固態加工的過程，提高了加工效率，易于實現產業化。具有高效、節能、流程短等優點。
[0003]在普通鑄造過程中，初晶以枝晶方式長大，當固相率達到0.2左右時，枝晶就形成連續網絡骨架，失去宏觀流動性。如果在液態金屬從液相到固相冷卻過程中進行強烈攪拌，則使普通鑄造成型時易于形成的樹枝晶網絡骨架被打碎而保留分散的顆粒狀組織形態，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0.5-0.6時仍具有一定的流變性，從而可利用常規的成型工藝如壓鑄、擠壓，模鍛等實現金屬的成型。半固態鑄造與普通液態鑄造相比具有許多明顯的特點:鑄件的凝固收縮減小，鑄件尺寸精度高、外觀質量好，減少了機械加工量，甚至可以得到無機械加工余量鑄件；消除了常規鑄件中的柱狀晶和粗大樹枝晶，鑄件組織細小、致密，分布均勻，不存在宏觀偏析；金屬充型平穩、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，改善勞動條件，由于凝固速度快，生產率高；提高鑄件力學性能。
[0004]201410492077.5公開了一種用于半固態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壓鑄機作為加工設備，采用制漿機作為制備半固態漿料和送料的設備；在制備半固態漿料時向液態的金屬原料中添加金屬變質劑以使其產生較多的晶核，從而使壓鑄件產品具有較佳的機械性能。本發明采用半固態漿料的壓鑄方式，在壓鑄過程中壓鑄件產品內部致密、不會產生氣孔，確保了壓鑄件產品最佳的內部結構和機械性能，確保了產品的質量；采用半固態漿料壓鑄，相比于傳統的高速高壓壓射成型工藝，其出模時的壓鑄件溫度較低，形變量極小，不需要對壓鑄件進行復雜的表面處理，能夠保證產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流變擠壓鑄造成型方法；所述方法包括:前道常規的熔化、精煉、扒渣工序，后續的半固態漿料制備、半固態流變擠壓鑄造兩個工藝工序；半固態漿料制備通過對阻燃鎂合金熔體施加氣泡攪拌實現，隨后對獲得的半固態漿料進行擠壓鑄造成型。實現了阻燃鎂合金的半固態流變擠壓鑄造成型，不僅可使阻燃鎂合金中初生相和第二相分別獲得細化，鑄件整體組織致密，鑄件表面質量高，較大幅度地提升了產品的力學性能和表面質量；同時可使澆注溫度從傳統工藝的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流變壓鑄成型工藝，該工藝包括分閘件銷釘的預處理、半固態漿料的制備、流變壓鑄成型及組合熱處理四個步驟。具體工藝是將熔煉好的鋁硅合金液在585°C?625°C溫度區間內施加復合電磁攪拌制備半固態漿料，然后使用澆勺將制備的半固態鋁硅合金漿料澆注到壓鑄機壓射室進行壓鑄成型，最后將獲得的分閘件進行組合熱處理。本發明有效地解決了傳統砂型鑄造工藝生產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性能，而且鑄件的表面質量和材料利用率也得到大幅提高，適合大批量的工業生產，具有較高的推廣價值。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種汽車零件半固態流變成型工藝，該工藝可以用來壓鑄汽車零件。
[0008]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
一種汽車零件半固態流變成型工藝，包括如下步驟:
(1)將準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，進行除氣、精煉；
(3)將合金液轉入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測量溫度，當溫度降到一定溫度時，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預熱的模具中；
(6)在一定的壓射速度下，用300t的液壓機上進行壓鑄成型。
[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]本發明具有如下優點:
(1)利用流變漿料直接進行成型，簡化了半固態加工的過程，提高了加工效率，易于實現產業化，具有高效、節能、流程短等優點；
(2)鑄件的凝固收縮減小，尺寸精度高、外觀質量好，減少了機械加工量，甚至可以得到無機械加工余量鑄件；
(3 )消除了常規鑄件中的柱狀晶和粗大樹枝晶，鑄件組織細小、致密，分布均勻，不存在宏觀偏析。
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例對本發明做進一步詳細說明，這些實施例僅用來說明本發明，并不限制本發明的范圍。
[0016]實施例1
一種汽車零件半固態流變成型工藝，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，進行除氣、精煉；
(3)將合金液轉入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測量溫度，當溫度680°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預熱到250°C的模具中；
(6)在0.05m/s的壓射速度下，用300t的液壓機上進行壓鑄成型。
[0017]實施例2
一種汽車零件半固態流變成型工藝，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，進行除氣、精煉；
(3)將合金液轉入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測量溫度，當溫度650°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預熱到300°C的模具中；
(6)在0.lm/s的壓射速度下，用300t的液壓機上進行壓鑄成型。
[0018]實施例3
一種汽車零件半固態流變成型工藝，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，進行除氣、精煉；
(3)將合金液轉入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測量溫度，當溫度600°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預熱到350°C的模具中；
(6)在0.2m/s的壓射速度下，用300t的液壓機上進行壓鑄成型。
[0019]實施例4
一種汽車零件半固態流變成型工藝，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，進行除氣、精煉；
(3)將合金液轉入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測量溫度，當溫度650°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預熱到300°C的模具中；
(6)在0.lm/s的壓射速度下，用300t的液壓機上進行壓鑄成型。
[0020]實施例5
一種汽車零件半固態流變成型工藝，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，進行除氣、精煉；
(3)將合金液轉入電磁攪拌裝置中； (4)用鉑銠-鉑熱電偶測量溫度，當溫度600°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預熱到350°C的模具中；
(6)在0.2m/s的壓射速度下，用300t的液壓機上進行壓鑄成型。
[0021]實施例6
一種汽車零件半固態流變成型工藝，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，進行除氣、精煉；
(3)將合金液轉入電磁攪拌裝置中；
(4)用鉑銠-鉑熱電偶測量溫度，當溫度650°C，取出合金液；
(5)將合金液倒入已預熱到350°C的模具中；
(6)在0.lm/s的壓射速度下，用300t的液壓機上進行壓鑄成型。
【主權項】
1.一種汽車零件半固態流變成型工藝，其特征在于:包括如下步驟:(1)將準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，進行除氣、精煉；(3)將合金液轉入電磁攪拌裝置中；(4)用鉑銠-鉑熱電偶測量溫度，當溫度降到一定溫度時，取出合金液；(5)將合金液倒入已預熱的模具中；(6)在一定的壓射速度下，用300t的液壓機進行壓鑄成型。2.根據權利要求1所述的一種汽車零件半固態流變成型工藝，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.根據權利要求1所述的一種汽車零件半固態流變成型工藝，其特征在于:步驟(1)所述的電阻爐溫度為750?900°C。4.根據權利要求1所述的一種汽車零件半固態流變成型工藝，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.根據權利要求1所述的一種汽車零件半固態流變成型工藝，其特征在于:步驟(5)所述的模具的預熱溫度250?350°C。6.根據權利要求1所述的一種汽車零件半固態流變成型工藝，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】本發明涉及一種汽車零件半固態流變成型工藝，屬于汽車零件生產技術領域；工藝流程包括半固態漿料的制備和流變壓鑄成型，半固態漿料的制備是在電阻爐中獎合金鑄錠加熱至熔化，用DWK-702控溫儀來控溫，再經過除氣、精煉后，將合金液轉入電磁攪拌裝置中，用鉑銠-鉑熱電偶測量溫度，流變壓鑄成型是將制備好的半固態漿料后，倒入預熱到一定溫度的模具中，在300t的液壓機上進行壓鑄成型。
【IPC分類】B22D17/00
【公開號】CN105268940
【申請號】CN201510813994
【發明人】劉楚玲
【申請人】劉楚玲
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月23日