專利名稱：鋁合金轉向節的低壓鑄造工藝及模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及低壓鑄造エ藝制備零件技術領域，特別是ー種鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝及模具。
背景技術：
汽車轉向節是連接汽車方向盤與前輪輪軸的部件，并與減震器相連。它主要有三部分功能1與前輪軸相連接，承擔軸傳來的力和カ矩，2汽車轉向的轉動部件，3吸收汽車行進過程中的震蕩。它是汽車中應カ最為集中、最為復雜的零件；在汽車行駛狀態下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強度。目前傳統的鋁合金轉向節多以鍛件為主，鋁合金鍛造有著設備噸位大，制造過程中エ序復雜，材料成本高等問題
發明內容
本發明的目的在于提供ー種鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝及模具，它主要解決現有鋁合金轉向節鍛造方法存在設備噸位大，制造過程中エ序復雜，材料成本高等問題，它不需要昂貴的投資，即能生產符合要求的鑄件產品，且鑄件的組織致密度高，鑄件質量好，生產效率高。同時金屬液的利用率高，輔助材料消耗少。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是。ー種鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝，其特征在于它包括如下エ藝步驟
A材料的選用和制備
鋁合金材料采用A356，將A356合金錠放入熔化爐中進行熔化，熔化后對合金液進行變質、精煉處理，精煉溫度為730 740°C，并按合金液總量加入質量百分數為O. 04 O. 05%的Sr對鋁液進行變質，使鋁液結晶時的晶粒細化；同時采用旋轉除氣機通入氬氣10 15min進行鋁液除氣，除氣完成后將鋁液靜置10 15min ;降低鋁液中的含氣量，最后將處理好的合金液注入到低壓鑄造機的保溫爐內待用；
B產品鑄造
采用低壓鑄造模具進行鋳造；包括下過濾網、合模、升液、充型、保壓、開通水冷、卸壓、關水冷、開上模、頂出、取件步驟；
澆注前先將保溫套和模具進行預熱，控制模具預熱溫度為340±20°C ;使保溫爐里的鋁液溫度為705±10°C ;合模后進行澆注；充型エ藝參數分別為升液壓カO. 0155MPa、升液時間為12秒、充型壓カ為O. 022MPa、充型時間為10秒、保壓壓カ為O. 05 O. 06MPa、保壓時間為130±20秒、冷卻時間為50±20秒，進行開模，當鑄件隨上模上移到設定的高度后，頂出鑄件。所述的鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝，其特征在于所述的Sr以含Sr量為10 %鋁鍶中間合金的形式加入。—種如上所述的鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝中采用的模具，其特征在干它由上模、下模兩個部分組成；其中上模包括上模塊、上模板、分流錐、頂出機構和復位機構；所述的上模塊和上模板相固定，分流錐固定在上模塊中心對應澆ロ部位；在上模設置頂桿，頂桿固定在頂板上并通過頂板導向桿固定在上模上，組成頂出機構；所述的復位機構為復位桿；
下模包括下模塊、下模板、澆ロ套及保溫套；所述的下模塊與下模板連接；澆ロ設置在下模塊中心；澆ロ套為澆ロ部位做成的鑲塊，保溫套上與澆ロ套相聯、下與低壓機升液管相聯，形成鋁液通道；所述的澆ロ部位設置有加熱管；
所述的上模和下模之間還設置有合模定位機構。所述的模具，其特征在于所述的模具上設置3路水冷，它們的位置分別設置在分流錐、上模和下模處；在上模塊上設置一道循環冷卻水路，下模設置一道循環冷卻水路。所述的模具，其特征在于所述的分流錐的水冷開啟時間是保壓130秒后開啟，冷卻40S后關閉；上模一路水冷同時于保壓50S后開啟，冷卻80S后關閉；下模一路水冷于保壓100S后開啟，冷卻50S后關閉。 所述的模具，其特征在干所述的模具采用埃奇森DAG395涂料噴涂，涂料的厚度控制在O. 3mm左右；內澆ロ部位，采用福士科36#涂料涂刷，其厚度確保在Imm左右，確保澆ロ部位的鋁液的保溫效果。與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明通過改進鑄造鋁合金原材料成分，控制熔煉、精煉及澆注的過程，來提高鑄造鋁合金鑄件的機械性能。


圖I是本發明中鑄造模具下模的總裝圖。圖2是本發明中鑄造模具下模的剖面圖。圖3是本發明中鑄造模具上模的總裝圖。圖4是本發明中鑄造模具上模的俯視圖。
具體實施例方式本發明公開了ー種鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝，它包括如下エ藝步驟
A材料的選用和制備
鋁合金材料采用A356，將A356合金錠放入熔化爐中進行熔化，熔化后對合金液進行變質、精煉處理，精煉溫度為730 740°C，并按合金液總量加入質量百分數為O. 04 O. 05%的Sr對鋁液進行變質，使鋁液結晶時的晶粒細化；同時采用旋轉除氣機通入氬氣10 15min進行鋁液除氣，除氣完成后將鋁液靜置10 15min ;降低鋁液中的含氣量，最后將處理好的合金液注入到低壓鑄造機的保溫爐內待用。B廣品鑄造
采用低壓鑄造模具進行鋳造；包括下過濾網(如手工下過濾網)、合模、升液、充型、保壓、開通水冷、卸壓、關水冷、開上模、頂出、取件步驟；
澆注前先將保溫套和模具進行預熱，控制模具預熱溫度為340±20°C (模具溫度過高或者過低均不利于該產品的內部質量)；使保溫爐里的鋁液溫度為705±10°C ;合模后進行澆注；充型エ藝參數分別為升液壓カO. 0155MPa、升液時間為12秒、充型壓カ為O. 022MPa、充型時間為10秒、保壓壓カ為O. 05 O. 06MPa、保壓時間為130±20秒、冷卻時間為50±20秒，進行開模，當鑄件隨上模上移到設定的高度后，頂出鑄件。作為ー種優選方式，所述的Sr以含Sr量為10 %鋁鍶中間合金的形式加入。如圖1-4所示，它是本發明鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝中采用的模具，其特征在于它由上模、下模兩個部分組成；其中
上模包括上模塊9、上模板14、分流錐10、頂出機構和復位機構；所述的上模塊9和上模板14相固定，分流錐10固定在上模塊9中心對應澆ロ部位；在上模設置頂桿18，頂桿18固定在頂板15上并通過頂板導向桿12固定在上模上，組成頂出機構；所述的復位機構為復位桿11，復位桿均布在模具的四個角，固定在頂出機構的頂板上，合模時通過復位桿將頂板 復位。下模包括下模塊2、下模板I、澆ロ套7及保溫套8 ;所述的下模塊2與下模板I連接；澆ロ 5設置在下模塊I中心；澆ロ套7為澆ロ部位做成的鑲塊，保溫套8上與澆ロ套7相聯、下與低壓機升液管相聯，形成鋁液通道；所述的澆ロ 5部位設置有加熱管6(可設置兩根)，它可使澆ロ部位的模具溫度高于其它部位。所述的上模和下模之間還設置有合模定位機構(包括圖I中的合模銷套6和圖3中的模腳13)。本發明中的模具上設置3路水冷，它們的位置分別設置在分流錐(如圖4中的分流錐水路)、上模(如圖4中的上模水路17)和下模(如圖I中的下模水路3)處；在上模塊上設置一道循環冷卻水路，下模設置一道循環冷卻水路。使用過程中，所述的分流錐的水冷開啟時間是保壓130秒后開啟，冷卻40S后關閉；上模一路水冷同時于保壓50S后開啟，冷卻80S后關閉；下模一路水冷于保壓100S后開啟，冷卻50S后關閉。設置上述結構水冷通道的目的是通過控水冷的時間來調控模具的溫度，確保鑄件形成由遠離澆ロ部位到澆ロ部位形成順序的溫度場。本發明中的模具可采用埃奇森DAG395涂料噴涂，涂料的厚度控制在O. 3_左右；內澆ロ部位，采用福士科36#涂料涂刷，其厚度確保在Imm左右，確保澆ロ部位的鋁液的保溫效果。綜上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用來限定本發明的實施范圍，即凡依本發明申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本發明的技術范疇。
權利要求
1.ー種鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝，其特征在于它包括如下エ藝步驟 A材料的選用和制備 鋁合金材料采用A356，將A356合金錠放入熔化爐中進行熔化，熔化后對合金液進行變質、精煉處理，精煉溫度為730 740°C，并按合金液總量加入質量百分數為O. 04 O. 05%的Sr對鋁液進行變質，使鋁液結晶時的晶粒細化；同時采用旋轉除氣機通入氬氣10 15min進行鋁液除氣，除氣完成后將鋁液靜置10 15min ;降低鋁液中的含氣量，最后將處理好的合金液注入到低壓鑄造機的保溫爐內待用； B產品鑄造 采用低壓鑄造模具進行鋳造；包括下過濾網、合模、升液、充型、保壓、開通水冷、卸壓、關水冷、開上模、頂出、取件步驟； 澆注前先將保溫套和模具進行預熱，控制模具預熱溫度為340±20°C ;使保溫爐里的鋁液溫度為705±10°C ;合模后進行澆注；充型エ藝參數分別為升液壓カO. 0155MPa、升液時間為12秒、充型壓カ為O. 022MPa、充型時間為10秒、保壓壓カ為O. 05 O. 06MPa、保壓時間為130±20秒、冷卻時間為50±20秒，進行開模，當鑄件隨上模上移到設定的高度后，頂出鑄件。
2.根據權利要求I所述的鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝，其特征在于所述的Sr以含Sr量為10 %招銀中間合金的形式加入。
3.—種如權利要求I或2所述的鋁合金轉向節的低壓鑄造エ藝中采用的模具，其特征在于它由上模、下模兩個部分組成；其中 上模包括上模塊(9)、上模板(14)、分流錐(10)、頂出機構和復位機構；所述的上模塊(9)和上模板(14)相固定，分流錐(10)固定在上模塊(9)中心對應澆ロ部位；在上模設置頂桿(18 )，頂桿(18 )固定在頂板(15 )上并通過頂板導向桿(12 )固定在上模上，組成頂出機構；所述的復位機構為復位桿(11); 下模包括下模塊(2)、下模板(I)、澆ロ套(7)及保溫套(8);所述的下模塊(2)與下模板(I)連接；澆ロ(5)設置在下模塊(I)中心；澆ロ套(7)為澆ロ部位做成的鑲塊，保溫套(8)上與澆ロ套(7)相聯、下與低壓機升液管相聯，形成鋁液通道；所述的澆ロ(5)部位設置有加熱管(6)； 所述的上模和下模之間還設置有合模定位機構。
4.根據權利要求3所述的模具，其特征在于所述的模具上設置3路水冷，它們的位置分別設置在分流錐、上模和下模處；在上模塊上設置一道循環冷卻水路，下模設置一道循環冷卻水路。
5.根據權利要求4所述的模具，其特征在于所述的分流錐的水冷開啟時間是保壓130秒后開啟，冷卻40S后關閉；上模一路水冷同時于保壓50S后開啟，冷卻80S后關閉；下模ー路水冷于保壓100S后開啟，冷卻50S后關閉。
6.根據權利要求3所述的模具，其特征在于所述的模具采用埃奇森DAG395涂料噴涂，涂料的厚度控制在O. 3mm左右；內澆ロ部位，采用福士科36#涂料涂刷，其厚度確保在Imm左右，確保澆ロ部位的鋁液的保溫效果。
全文摘要
本發明涉及一種鋁合金轉向節的低壓鑄造工藝及模具。它包括如下工藝步驟A.材料的選用和制備(采用A356，按合金液總量加入質量百分數為0.04～0.05%的Sr對鋁液進行變質，使鋁液結晶時的晶粒細化)；B.產品鑄造，采用低壓鑄造模具進行鑄造；包括下過濾網、合模、升液、充型、保壓、開通水冷、卸壓、關水冷、開上模、頂出、取件步驟。它主要解決現有鋁合金轉向節鍛造方法存在設備噸位大，制造過程中工序復雜，材料成本高等問題，它不需要昂貴的投資即能生產符合要求的鑄件產品，且鑄件的組織致密度高，鑄件質量好，生產效率高。同時金屬液的利用率高，輔助材料消耗少。
文檔編號B22D18/04GK102699312SQ201210239609
公開日2012年10月3日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者陳學美 申請人:上海嘉朗實業有限公司