專利名稱：一種有效提高鋁合金鑄件質(zhì)量的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有效提高鋁合金鑄件質(zhì)量的鑄造方法，屬金屬鑄造工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
用鑄造方法生產(chǎn)型材是在行業(yè)中比較傳統(tǒng)方法，而其在汽車(chē)用鋁合金成型工藝中 的應(yīng)用更是廣泛。金屬型重力鑄造工藝是目前鑄造工藝中應(yīng)用比較廣的一種，其特點(diǎn)在于工序簡(jiǎn) 單，模具制造周期短，開(kāi)發(fā)成本低。而且在開(kāi)發(fā)階段不斷進(jìn)行調(diào)整的成本低，但是普 通的金屬型重力鑄造工藝有其自身的工藝難點(diǎn)，如充型問(wèn)題、補(bǔ)縮問(wèn)題、鋁液在澆 注過(guò)程中的溫降問(wèn)題等。為克服上述的鑄造工藝自身的局限性和存在的各種缺陷，采用一種受控制的金屬 型鑄造方法，尤其適用于鋁合金汽車(chē)零件的鑄造生產(chǎn)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種有效提高鑄件質(zhì)量的鑄造方法，對(duì)產(chǎn)品澆注的設(shè)計(jì)進(jìn) 行計(jì)算機(jī)軟件模擬，配合相應(yīng)的加熱、冷卻控制系統(tǒng)來(lái)控制其鑄件的凝固過(guò)程，從而 選擇最優(yōu)的澆注工藝，實(shí)現(xiàn)鑄件的漸進(jìn)凝固，以獲得高質(zhì)量的鑄件。本發(fā)明的另一目的是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件模擬設(shè)計(jì)，從而減少模具的開(kāi)發(fā)成本，減少 工藝的調(diào)整時(shí)間。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種有效提高鑄件質(zhì)量的鑄造方法，其澆注模具 是在計(jì)算機(jī)控制芯片發(fā)出控制指令下，連續(xù)變動(dòng)保溫中間包與澆注模具的傾斜狀態(tài)， 隨著傾斜狀態(tài)的變化不斷流進(jìn)模具型腔而實(shí)現(xiàn)澆注過(guò)程。一種有效提高鋁合金鑄件質(zhì)量的鑄造方法，其特征在于具有以下工藝過(guò)程a、 首先對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬優(yōu)化澆注工藝以及鑄件的凝固過(guò)程，得到優(yōu)化的 工藝參數(shù)；b、 把優(yōu)化的工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成澆注指令參數(shù)寫(xiě)入澆注控制芯片和溫控系統(tǒng)；c、 開(kāi)啟設(shè)備進(jìn)行澆注，通過(guò)澆注控制芯片控制與模具連接的中間包對(duì)澆注模具 實(shí)施澆注，溫控系統(tǒng)輔助控制鑄件的漸進(jìn)凝固過(guò)程，最終獲得無(wú)縮孔疏松現(xiàn) 象的鋁合金鑄件；上述的優(yōu)化的工藝參數(shù)為中間包澆注時(shí)的傾斜角度及傾斜速率；上述的漸進(jìn)凝固過(guò)程是通過(guò)充型的傾斜速率變化和溫控系統(tǒng)組合控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)如下(1) 本發(fā)明方法中的模具設(shè)計(jì)過(guò)程及澆注過(guò)程可在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)模擬預(yù)見(jiàn)性，配 合加熱、冷卻系統(tǒng)對(duì)充型和漸進(jìn)凝固的整個(gè)過(guò)程可進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。(2) 整個(gè)澆注過(guò)程按照預(yù)先設(shè)計(jì)的程序結(jié)合模具溫度的變化對(duì)鑄件的充型進(jìn)行 控制，有效地控制了鋁液的充型時(shí)間和速度和凝固過(guò)程，從而容易實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)凝固。(3) 在澆注過(guò)程中，澆注液體靜壓力小，充型平穩(wěn)，而且有利于氣體的排除，從 而可獲得質(zhì)量較好的件。(4) 在充型過(guò)程中，由于待澆注的鋁液處于溫控保溫中間包中，從而使得鋁液在 澆注過(guò)程的溫降問(wèn)題得以解決。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)將本發(fā)明的具體實(shí)施例敘述于后。實(shí)施例一首先，對(duì)A356鋁合金零件進(jìn)行填充工藝和鑄件凝固進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬， 通過(guò)模擬結(jié)果對(duì)比得到最優(yōu)澆注工藝參數(shù)傾斜角度0 50度范圍的傾斜速率為6 8度/S，傾斜角度50 70度范圍的傾斜速率為3 5度/S，將上述參數(shù)用計(jì)算機(jī)編程 轉(zhuǎn)換成指令參數(shù)。按照模擬的結(jié)果此零件不需要配合相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)便可實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)凝 固。將待澆注的A356鋁合金配料先熔化精煉，所得鋁液在經(jīng)過(guò)變質(zhì)、除氣后，保溫 在680 720度的溫度，然后轉(zhuǎn)入保溫中間包中，開(kāi)啟裝置進(jìn)行澆注，由于此零件厚 度比較均勻，按照先前的填充工藝的模擬結(jié)果，其填充階段的傾斜角度變化分為兩個(gè) 填充階段，傾斜角度0 50度范圍的傾斜速率為6 8度/S，傾斜角度50 70度范圍 的傾斜速度為3 5度/S，完成整個(gè)澆注過(guò)程的時(shí)間為9 12S。澆注完成后留模30S 后開(kāi)模，漸進(jìn)凝固后所得的鋁合金鑄件無(wú)縮孔疏松現(xiàn)象，而且氣孔量明顯比傳統(tǒng)的手 工澆注工藝下獲得的鑄件少，而且鑄件的氧化夾雜少，表面質(zhì)量好。實(shí)施例二同上，先對(duì)A356鋁合金零件進(jìn)行填充工藝和鑄件凝固進(jìn)行計(jì)算機(jī)模 擬，通過(guò)模擬結(jié)果對(duì)比得到最優(yōu)澆注工藝參數(shù)傾斜角度0 35度范圍的傾斜速率為 7 9度/S，傾斜角度35 50度范圍的傾斜速率為9 11度/S，傾斜角度50 75度范 圍的傾斜速率為3 5度/S，將上述參數(shù)用計(jì)算機(jī)編程轉(zhuǎn)換成指令參數(shù)。按照模擬的 結(jié)果在熱節(jié)處配合相應(yīng)的冷卻系統(tǒng)，將待澆注的A356鋁合金配料先熔化精煉，所得 鋁液在經(jīng)過(guò)變質(zhì)、除氣后，保溫在680 720度的溫度，然后轉(zhuǎn)入保溫中間包中，開(kāi) 啟裝置進(jìn)行澆注，由于此零件厚度變化較大，按照先前的填充工藝的模擬結(jié)果，其填充階段的傾斜角度變化分為三個(gè)填充階段，傾斜角度0 35度范圍的傾斜速率為7 9度/S，傾斜角度35 50度范圍的傾斜速度為9 11度/S，傾斜角度50 75度范圍 的傾斜速率為3 5度/S，同時(shí)通過(guò)水冷系統(tǒng)對(duì)鑄件熱部分進(jìn)行冷卻，整個(gè)澆注過(guò)程 為21 25S。澆注完成后留模30S后開(kāi)模，凝固后所得的鋁合金鑄件無(wú)縮孔疏松現(xiàn)象， 而且氣孔量明顯比傳統(tǒng)的澆注工藝下獲得的鑄件少，而且鑄件的氧化夾雜少，表面質(zhì) 量好。
權(quán)利要求
1、一種有效提高鋁合金鑄件質(zhì)量的鑄造方法，其特征在于具有以下工藝過(guò)程a、首先對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬優(yōu)化澆注工藝以及鑄件的凝固過(guò)程，得到優(yōu)化的工藝參數(shù)；b、把優(yōu)化的工藝參數(shù)轉(zhuǎn)換成澆注指令參數(shù)寫(xiě)入澆注控制芯片和溫控系統(tǒng)；c、開(kāi)啟設(shè)備進(jìn)行澆注，通過(guò)澆注控制芯片控制與模具連接的中間包對(duì)澆注模具實(shí)施澆注，溫控系統(tǒng)輔助控制鑄件的漸進(jìn)凝固過(guò)程，最終獲得無(wú)縮孔疏松現(xiàn)象的鋁合金鑄件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種有效提高鋁合金鑄件質(zhì)量的鑄造方法，其特征在于 所述的優(yōu)化的工藝參數(shù)為中間包澆注時(shí)的傾斜角度及傾斜速率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種有效提高鋁合金鑄件質(zhì)量的鑄造方法，其特征在于 所述的漸進(jìn)凝固過(guò)程是通過(guò)充型的傾斜速率變化和溫控系統(tǒng)組合控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有效提高鋁合金鑄件質(zhì)量的鑄造方法，屬金屬鑄造工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明一種有效提高鋁合金鑄件質(zhì)量的鑄造方法，首先對(duì)產(chǎn)品澆注的設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件模擬設(shè)計(jì)，配合相應(yīng)的加熱、冷卻凝固控制系統(tǒng)，從而選擇最優(yōu)的澆注工藝，實(shí)現(xiàn)鑄件的漸進(jìn)凝固，以獲得鑄造缺陷少、表面質(zhì)量好的鋁合金鑄件。本發(fā)明中，澆注模具是在計(jì)算機(jī)控制芯片發(fā)出控制指令下，連續(xù)變動(dòng)保溫中間包與澆注模具的傾斜狀態(tài)，并隨著傾斜狀態(tài)的變化不斷流進(jìn)模具型腔而實(shí)現(xiàn)澆注過(guò)程。本發(fā)明方法適合于汽車(chē)鋁合金零件的生產(chǎn)，能得到無(wú)縮孔疏松現(xiàn)象的優(yōu)質(zhì)鑄件。
文檔編號(hào)B22D46/00GK101239385SQ200810034730
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月18日
發(fā)明者劉立坤, 楊弋濤, 胡悅高, 邵光杰, 黃龍輝 申請(qǐng)人:上海大學(xué)