一种铝合金的压铸方法 |
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| 申请号 | CN201710762576.5 | 申请日 | 2017-08-30 | 公开(公告)号 | CN107475573A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 芜湖舜富精密压铸科技有限公司; | 发明人 | 肖明海; 刘栋; 洪荣辉; 谭云江; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 铝 合金 的 压铸 方法，具体包括如下步骤：S1合模:将压铸模具的移动模和固定模连接；S2充 氧 ：通过 冲压 设置将工业氧气冲满已经合模的空腔内，排出空气；S3选料：选用铝50-70份、镁10-20份、 铜 10-20份、 硅 10-25份、锌10-15份、 铁 1-4份混合配制；S4溶料：将配制好的混合金属物持续加热，直至混合金属物慢慢融 化成 金属液为止。本发明使用了充氧压铸， 铝合金 液充填型腔前，用氧气充填压室和型腔而取代其中的空气，由喷射的铝液与氧气发生氧化反应(4Al+3O2＝点燃＝2Al2O3)而产生氧化铝微粒，从而使压铸件的机械强度提高达10％，铸件可以经 热处理 使得强度进一步提升，因为生成有的氧化层是从内至外的，所以抗 腐蚀 性极好，使用寿命提升了10％。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铝合金的压铸方法，其特征在于，具体包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种铝合金的压铸方法技术领域背景技术[0002] 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢，一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能，硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化.其特点是硬度大，但塑性较差，超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快，锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。 [0003] 现有的铝合金压铸技术大多没有采用充氧法，使得压铸时铸模空腔内含有大量空气，空气中的氧气与铝发生反应，生成氧化铝颗粒，但空气中的氮气和二氧化碳等排放不及时会进入熔融液，使得压铸时金属熔融液产生气泡，使得压铸好的铸件韧性强度都达不到要求，而且现有技术大多不会使压铸好的铸件，再回火处理，不能使铝合金铸件的屈服强度和韧性进一步提高，无法达到使用的指标要求。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种铝合金的压铸方法，通过使用充氧和回火加工工艺，解决了铸件内部含有气泡的问题，提高了铝合金压铸件的屈服强度。 [0005] 根据本发明实施例的一种铝合金的压铸方法，具体包括如下步骤： [0006] S1合模:将压铸模具的移动模和固定模按照对应的方向和连接方式进行连接； [0007] S2充氧：通过冲压设置将工业氧气冲满已经合模的空腔内，排出空气； [0010] S5冲头压射：使用定量勺在真空环境中取得S4中的金属熔融液，将金属熔融液倒入压铸室内，使用压铸活塞将金属熔融液压射到模腔内； [0012] S7回火：待模具冷却至室温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为350-450℃，然后再将模具取出进行冷却,直至冷却到室温； [0013] S8开模取件:当回火后的模具冷却到室温时，将移动模移开后取出压铸件，将铝合金压铸件放到对应编号位置，移动模具也要放到对应编号位置。 [0014] 在上述方案的基础上，所述的S2中冲压设置为压射室外壁设有浇料口，浇料口下方设有充气孔道，与浇料口方向相反成45度角，与充气孔道相反方向设有排气孔道，与充气孔道尾部相连，且出口设置在浇料口上方与浇料口方向相反成45度角。 [0015] 在上述方案的基础上，所述压射室外壁于排气孔道出气口附近设有氧含量传感器，所述充气孔道依序连接有导气管、电磁阀、工业氧气筒，合模后通过PLC控制电磁阀打开，工业氧气筒将氧气从压射室充入，经浇道进入型腔最后排出压铸机体。 [0016] 在上述方案的基础上，所述充气孔道与排气孔道可以设为Z型或S型折线状。 [0017] 在上述方案的基础上，该排气装置带PLC自动检测，通过氧含量传感器测定数据，当氧含量数据测定与工业氧气筒氧含量一致时，控制电磁阀关闭，停止充气。 [0018] 在上述方案的基础上，PLC控制的排气装置充气的气压为0.8Mpa-1.8Mpa。 [0019] 本发明与现有技术相比具有的有益效果是：使用了充氧压铸，使铸件单位立方米气泡率最低时降低了60％，压应力最高时提升了7.8％，铝合金液充填型腔前，用氧气充填压室和型腔而取代其中的空气，充填时，氧气一方面通过排气孔道；另一方面由喷射的铝液与没有排出的氧气发生氧化反应(4Al+3O2＝点燃＝2Al2O3)而产生氧化铝微粒，分散在压铸件内部，使得压铸件不产生气孔，从而使压铸件的机械强度提高达10％、伸长率为1.5-2倍，因铸件内无气孔，可以经热处理使得强度进一步提升，屈服极限增加，因为生成有的氧化层是从内至外的，所以抗腐蚀性极好，使用寿命大大提升，可以在290～300℃的环境中仍能保持机械性能，而且充氧压铸与真空压铸相比，充氧压铸结构更简单，操作更方便，投资少。 具体实施方式[0020] 为能进一步了解本发明的特征、技术手段及所达到的具体功能，下面以具体实施方式对本发明做进一步详细描述。 [0021] 实施例1 [0022] 根据本发明实施例的一种铝合金的压铸方法，具体包括如下步骤： [0023] S1合模:将压铸模具的移动模和固定模按照对应的方向和连接方式进行连接； [0024] S2充氧：通过冲压设置将工业氧气冲满已经合模的空腔内，排出空气； [0025] S3选料：其成分重量份为：铝56份、镁10份、铜10份、硅10份、锌10份、铁4份混合配制； [0026] S4溶料：将配制好的混合金属物在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为1600℃，直至混合金属物慢慢融化成金属液为止； [0027] S5冲头压射：使用定量勺在真空环境中取得S4中的金属熔融液，将金属熔融液倒入压铸室内，使用压铸活塞将金属熔融液压射到模腔内； [0028] S6合金熔融液凝固：压铸活塞一直施压，待到金属液冷却固化成固态压铸件活塞才停止施压； [0029] S7回火：待模具冷却至室温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为350℃，然后再将模具取出进行冷却,直至冷却到室温； [0030] S8开模取件:当回火后的模具冷却到室温时，将移动模移开后取出压铸件，将铝合金压铸件放到对应编号位置，移动模具也要放到对应编号位置。 [0031] 冲压设置不变，PLC控制的排气装置充气的气压为0.8Mpa。 [0032] 实施例2 [0033] S1合模:将压铸模具的移动模和固定模按照对应的方向和连接方式进行连接； [0034] S2充氧：通过冲压设置将工业氧气冲满已经合模的空腔内，排出空气； [0035] S3选料：其成分重量份为：铝56份、镁10份、铜11份、硅10份、锌12份、铁1份混合配制； [0036] S4溶料：将配制好的混合金属物在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为1600℃，直至混合金属物慢慢融化成金属液为止； [0037] S5冲头压射：使用定量勺在真空环境中取得S4中的金属熔融液，将金属熔融液倒入压铸室内，使用压铸活塞将金属熔融液压射到模腔内； [0038] S6合金熔融液凝固：压铸活塞一直施压，待到金属液冷却固化成固态压铸件活塞才停止施压； [0039] S7回火：待模具冷却至室温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为360℃，然后再将模具取出进行冷却,直至冷却到室温； [0040] S8开模取件:当回火后的模具冷却到室温时，将移动模移开后取出压铸件，将铝合金压铸件放到对应编号位置，移动模具也要放到对应编号位置。 [0041] 冲压设置不变，PLC控制的排气装置充气的气压为0.9Mpa。 [0042] 实施例3 [0043] S1合模:将压铸模具的移动模和固定模按照对应的方向和连接方式进行连接； [0044] S2充氧：通过冲压设置将工业氧气冲满已经合模的空腔内，排出空气； [0045] S3选料：其成分重量份为：铝56份、镁11份、铜10份、硅10份、锌11份、铁2份混合配制； [0046] S4溶料：将配制好的混合金属物在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为1600℃，直至混合金属物慢慢融化成金属液为止； [0047] S5冲头压射：使用定量勺在真空环境中取得S4中的金属熔融液，将金属熔融液倒入压铸室内，使用压铸活塞将金属熔融液压射到模腔内； [0048] S6合金熔融液凝固：压铸活塞一直施压，待到金属液冷却固化成固态压铸件活塞才停止施压； [0049] S7回火：待模具冷却至室温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为370℃，然后再将模具取出进行冷却,直至冷却到室温； [0050] S8开模取件:当回火后的模具冷却到室温时，将移动模移开后取出压铸件，将铝合金压铸件放到对应编号位置，移动模具也要放到对应编号位置。 [0051] 冲压设置不变，PLC控制的排气装置充气的气压为1Mpa。 [0052] 实施例4 [0053] S1合模:将压铸模具的移动模和固定模按照对应的方向和连接方式进行连接； [0054] S2充氧：通过冲压设置将工业氧气冲满已经合模的空腔内，排出空气； [0055] S3选料：其成分重量份为：铝56份、镁11份、铜10份、硅11份、锌10份、铁2份混合配制； [0056] S4溶料：将配制好的混合金属物在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为1600℃，直至混合金属物慢慢融化成金属液为止； [0057] S5冲头压射：使用定量勺在真空环境中取得S4中的金属熔融液，将金属熔融液倒入压铸室内，使用压铸活塞将金属熔融液压射到模腔内； [0058] S6合金熔融液凝固：压铸活塞一直施压，待到金属液冷却固化成固态压铸件活塞才停止施压； [0059] S7回火：待模具冷却至室温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为380℃，然后再将模具取出进行冷却,直至冷却到室温； [0060] S8开模取件:当回火后的模具冷却到室温时，将移动模移开后取出压铸件，将铝合金压铸件放到对应编号位置，移动模具也要放到对应编号位置。 [0061] 冲压设置不变，PLC控制的排气装置充气的气压为1.1Mpa。 [0062] 实施例5 [0063] S1合模:将压铸模具的移动模和固定模按照对应的方向和连接方式进行连接； [0064] S2充氧：通过冲压设置将工业氧气冲满已经合模的空腔内，排出空气； [0065] S3选料：其成分重量份为：铝56份、镁12份、铜10份、硅11份、锌10份、铁1份混合配制； [0066] S4溶料：将配制好的混合金属物在真空环境下的加热熔炉内持续加热，加热熔炉温度为1600℃，直至混合金属物慢慢融化成金属液为止； [0067] S5冲头压射：使用定量勺在真空环境中取得S4中的金属熔融液，将金属熔融液倒入压铸室内，使用压铸活塞将金属熔融液压射到模腔内； [0068] S6合金熔融液凝固：压铸活塞一直施压，待到金属液冷却固化成固态压铸件活塞才停止施压； [0069] S7回火：待模具冷却至室温时，再将模具与其内部压铸件放置在加热熔炉内进行升温，加热熔炉温度为400℃，然后再将模具取出进行冷却,直至冷却到室温； [0070] S8开模取件:当回火后的模具冷却到室温时，将移动模移开后取出压铸件，将铝合金压铸件放到对应编号位置，移动模具也要放到对应编号位置。 [0071] 冲压设置不变，PLC控制的排气装置充气的气压为1.2Mpa。 [0072] 实验测试例 [0073] 表一铝合金的各性能参数 [0074] 由表一可得出，使用本发明中铝合金的压铸方法，其密度都高于对照组，其[0075] [0076] 熔点与对照组数据相差较小，其屈服强度与抗拉强度有了明显提升，单位立方米气泡率最低时降低了60％、压应力最高时提升了7.8％、压铸件的机械强度提高达10％、伸长率为1.5-2倍、从而增加了铝合金的韧性，拓宽了铝合金的使用范围 [0077] 本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。 |
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