本發明涉及鋁合金油泵殼體的制造方法及其制造的鋁合金油泵殼體。
背景技術:
目前,常規壓鑄生產的壓鑄件,壓射過程中鋁液卷氣不可避免,導致產品內部含氣量較大,在t6熱處理過程中產品會鼓包或氣孔聚集后造成加工面缺陷,目前需t6熱處理的鋁合金壓鑄件一般使用重力鑄造,該鑄造方法產品內部致密,t6熱處理后無明顯缺陷,但是生產效率很低,局部細節成型較為困難,毛坯加工余量大,一般只能用于結構簡單的產品。
技術實現要素:
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷,提供一種鋁合金油泵殼體的制造方法,它能夠避免壓射過程中鋁液卷氣的現象,從而可以完全滿足t6熱處理的要求,提高鑄造效率,提高產品合格率,實現資源和能源的低消耗,促使經濟效益的提高。
為了解決以上技術問題,本發明的技術方案是:一種鋁合金油泵殼體的制造方法,方法的步驟中含有:
(a)按照以下組分及各組分質量份備料;鋁合金油泵殼體所使用的鋁合金材料的組分及各組分質量百分比如下:si:7%~10%;cu:2%~4%;mg:0~0.5%;mn:0~0.5%;fe:0~0.8%;zn:0~1%;ni:0~0.35%;sn:0~0.1%;pb:0~0.2%;ti:0~0.2%,其余為al,總計100%;
(b)將鋁合金材料在溫度為720℃~750℃的環境下精煉得到鋁合金液,精煉后出湯,并控制鋁合金液的出湯溫度為720℃~750℃;
(c)出湯后的鋁合金液運轉至保溫爐,控制鋁合金液的溫度在680℃~690℃,并對保溫爐進行除氣處理;
(d)將成型模具固定在擠壓鑄造機上,對成型模具和擠壓鑄造機的料筒進行預熱;并在成型模具的成型腔的壁面上噴涂一層保溫脫模劑;
(e)將鋁合金液從保溫爐輸送至擠壓鑄造機的料筒內,并通過擠壓鑄造機將料筒內的鋁合金液向成型模具的成型腔內壓射,使鋁合金液充滿成型腔后,再保壓壓實產品,得到半成品;其中,在壓射過程中,所述鋁合金液以勻加速運動的流變狀態充滿型腔,并且鋁合金液壓射進成型腔的最高速度不高于0.8m/s;保壓的壓力為11mpa~13mpa;
(f)半成品經過t6熱處理后得到鋁合金油泵殼體的毛坯。
進一步,在所述的步驟(d)中,成型模具的溫度控制在120℃~130℃。
進一步,在所述步驟(d)中,保溫脫模劑的稀釋比為1:80,涂層厚度為20~25微米。
進一步,在所述的步驟(e)的保壓壓實產品的過程中,如果產品的某一部位的厚度大于其余部位的平均厚度的2倍以上時,對該部位進行補縮二次加壓處理。
進一步,在所述的步驟(f)中,t6熱處理的步驟如下:
(1)將半成品裝至爐框料架中提升至熔爐內進行升溫加熱進行固溶處理;
(2)固溶處理結束后進行淬水冷卻處理;
(3)將淬水冷卻好的產品轉運至時效處理爐內,升溫加熱進行時效處理,然后經過檢測得到鋁合金油泵殼體的毛坯。
進一步,在所述的步驟(1)中,熔爐的初始溫度為200℃~300℃;半成品在熔爐中的保溫溫度為530℃~540℃,保溫時間為5.9小時~6.1小時。
進一步,在所述的步驟(2)中,淬水冷卻處理的溫度為60℃~90℃。
進一步,在所述的步驟(3)中,時效處理的溫度為160℃~170℃。
本發明還提供了一種鋁合金油泵殼體,它所使用的鋁合金材料的組分及各組分質量百分比如下:si:7%~10%;cu:2%~4%;mg:0~0.5%;mn:0~0.5%;fe:0~0.8%;zn:0~1%;ni:0~0.35%;sn:0~0.1%;pb:0~0.2%;ti:0~0.2%,其余為al,總計100%。
采用了上述技術方案后,擠壓鑄造機的料筒中的鋁合金液以超低速緩慢向前推進成型腔內,使得空氣逃逸,并且無氣體卷入鋁合金液中,同時保證超低速過程中產品未完全凝固,然后再保壓壓實產品,這樣就能夠獲得組織致密的鑄件毛坯,使得產品可以滿足t6熱處理并且達到相應的力學性能,完全可以滿足t6熱處理的要求,生產效率較重力鑄造提升5倍左右,且可以應用于復雜結構產品的壓鑄生產,該方法能提高產品合格率,實現資源和能源的低消耗,促使經濟效益的提高;另外,在t6熱處理工藝的過程中,將壓鑄產品升溫至530℃~540℃保溫5.9小時~6.1小時,然后淬水后進行時效處理,時效溫度160℃~170℃,保溫4.5h,產品硬度可以從70hbs提升至90hbs以上,抗拉強度可以從170mpa提升至240mpa以上。
具體實施方式
為了使本發明的內容更容易被清楚地理解,下面根據具體實施例,對本發明作進一步詳細的說明。
實施例一
一種鋁合金油泵殼體的制造方法,方法的步驟中含有:
(a)按照以下組分及各組分質量份備料;鋁合金油泵殼體所使用的鋁合金材料的組分及各組分質量百分比如下:si:7%;cu:2%;mg:0.1%;mn:0.1%;fe:0.1%;zn:0.1%;ni:0.1%;sn:0.1%;pb:0.1%;ti:0.1%,其余為al,總計100%;
(b)將鋁合金材料在溫度為720℃的環境下精煉得到鋁合金液,精煉后出湯,并控制鋁合金液的出湯溫度為720℃;
(c)出湯后的鋁合金液運轉至保溫爐,控制鋁合金液的溫度在680℃,并對保溫爐進行除氣處理;
(d)將成型模具固定在擠壓鑄造機上,對成型模具和擠壓鑄造機的料筒進行預熱;并在成型模具的成型腔的壁面上噴涂一層保溫脫模劑;
(e)將鋁合金液從保溫爐輸送至擠壓鑄造機的料筒內,并通過擠壓鑄造機將料筒內的鋁合金液向成型模具的成型腔內壓射,使鋁合金液充滿成型腔后,再保壓壓實產品,得到半成品;其中,在壓射過程中,所述鋁合金液以勻加速運動的流變狀態充滿型腔,并且鋁合金液壓射進成型腔的最高速度不高于0.8m/s;保壓的壓力為11mpa;
(f)半成品經過t6熱處理后得到鋁合金油泵殼體的毛坯。
在所述的步驟(d)中,成型模具的溫度控制在120℃。
在所述步驟(d)中,保溫脫模劑的稀釋比為1:80,涂層厚度為20微米。
在所述的步驟(e)的保壓壓實產品的過程中,如果產品的某一部位的厚度大于其余部位的平均厚度的2倍以上時,對該部位進行補縮二次加壓處理。
在所述的步驟(f)中,t6熱處理的步驟如下:
(1)將半成品裝至爐框料架中提升至熔爐內進行升溫加熱進行固溶處理;
(2)固溶處理結束后進行淬水冷卻處理;
(3)將淬水冷卻好的產品轉運至時效處理爐內,升溫加熱進行時效處理,然后經過檢測得到鋁合金油泵殼體的毛坯。
在所述的步驟(1)中,熔爐的初始溫度為200℃~300℃;半成品在熔爐中的保溫溫度為530℃,保溫時間為5.9小時。
在所述的步驟(2)中,淬水冷卻處理的溫度為60℃,冷卻時間為10分鐘,進入淬水池,控制入水時間:<15s。
在所述的步驟(3)中,時效處理的溫度為160℃,保持時間為5.5h。
實施例二
一種鋁合金油泵殼體的制造方法,方法的步驟中含有:
(a)按照以下組分及各組分質量份備料;鋁合金油泵殼體所使用的鋁合金材料的組分及各組分質量百分比如下:si:10%;cu:4%;mg:0.5%;mn:0.5%;fe:0.8%;zn:1%;ni:0.35%;sn:0.1%;pb:0.2%;ti:0.2%,其余為al,總計100%;
(b)將鋁合金材料在溫度為750℃的環境下精煉得到鋁合金液,精煉后出湯,并控制鋁合金液的出湯溫度為750℃;
(c)出湯后的鋁合金液運轉至保溫爐,控制鋁合金液的溫度在690℃,并對保溫爐進行除氣處理;
(d)將成型模具固定在擠壓鑄造機上,對成型模具和擠壓鑄造機的料筒進行預熱;并在成型模具的成型腔的壁面上噴涂一層保溫脫模劑;
(e)將鋁合金液從保溫爐輸送至擠壓鑄造機的料筒內,并通過擠壓鑄造機將料筒內的鋁合金液向成型模具的成型腔內壓射,使鋁合金液充滿成型腔后,再保壓壓實產品,得到半成品;其中,在壓射過程中,所述鋁合金液以勻加速運動的流變狀態充滿型腔,并且鋁合金液壓射進成型腔的最高速度不高于0.8m/s;保壓的壓力為13mpa;
(f)半成品經過t6熱處理后得到鋁合金油泵殼體的毛坯。
在所述的步驟(d)中,成型模具的溫度控制在130℃。
在所述步驟(d)中,保溫脫模劑的稀釋比為1:80,涂層厚度為25微米。
在所述的步驟(e)的保壓壓實產品的過程中,如果產品的某一部位的厚度大于其余部位的平均厚度的2倍以上時,對該部位進行補縮二次加壓處理。
在所述的步驟(f)中,t6熱處理的步驟如下:
(1)將半成品裝至爐框料架中提升至熔爐內進行升溫加熱進行固溶處理;
(2)固溶處理結束后進行淬水冷卻處理;
(3)將淬水冷卻好的產品轉運至時效處理爐內,升溫加熱進行時效處理,然后經過檢測得到鋁合金油泵殼體的毛坯。
在所述的步驟(1)中,熔爐的初始溫度為200℃~300℃;半成品在熔爐中的保溫溫度為540℃,保溫時間為6.1小時。
在所述的步驟(2)中,淬水冷卻處理的溫度為90℃,冷卻時間為10分鐘;進入淬水池,控制入水時間:<15s。
在所述的步驟(3)中,時效處理的溫度為170℃,保持時間為5.5h。
實施例三
一種鋁合金油泵殼體的制造方法,方法的步驟中含有:
(a)按照以下組分及各組分質量份備料;鋁合金油泵殼體所使用的鋁合金材料的組分及各組分質量百分比如下:si:9%;cu:3%;mg:0.3%;mn:0.3%;fe:0.4%;zn:0.5%;ni:0.2%;sn:0.05%;pb:0.1%;ti:0.1%,其余為al,總計100%;
(b)將鋁合金材料在溫度為740℃的環境下精煉得到鋁合金液,精煉后出湯,并控制鋁合金液的出湯溫度為740℃;
(c)出湯后的鋁合金液運轉至保溫爐,控制鋁合金液的溫度在685℃,并對保溫爐進行除氣處理;
(d)將成型模具固定在擠壓鑄造機上,對成型模具和擠壓鑄造機的料筒進行預熱;并在成型模具的成型腔的壁面上噴涂一層保溫脫模劑;
(e)將鋁合金液從保溫爐輸送至擠壓鑄造機的料筒內,并通過擠壓鑄造機將料筒內的鋁合金液向成型模具的成型腔內壓射,使鋁合金液充滿成型腔后,再保壓壓實產品,得到半成品;其中,在壓射過程中,所述鋁合金液以勻加速運動的流變狀態充滿型腔,并且鋁合金液壓射進成型腔的最高速度不高于0.8m/s;保壓的壓力為12mpa;
(f)半成品經過t6熱處理后得到鋁合金油泵殼體的毛坯。
在所述的步驟(d)中,成型模具的溫度控制在125℃。
在所述步驟(d)中,保溫脫模劑的稀釋比為1:80,涂層厚度為23微米。
在所述的步驟(e)的保壓壓實產品的過程中,如果產品的某一部位的厚度大于其余部位的平均厚度的2倍以上時,對該部位進行補縮二次加壓處理。
在所述的步驟(f)中,t6熱處理的步驟如下:
(1)將半成品裝至爐框料架中提升至熔爐內進行升溫加熱進行固溶處理;
(2)固溶處理結束后進行淬水冷卻處理;
(3)將淬水冷卻好的產品轉運至時效處理爐內,升溫加熱進行時效處理,然后經過檢測得到鋁合金油泵殼體的毛坯。
在所述的步驟(1)中,熔爐的初始溫度為200℃~300℃;半成品在熔爐中的保溫溫度為535℃,保溫時間為6小時。
在所述的步驟(2)中,淬水冷卻處理的溫度為75℃,冷卻時間為10分鐘;進入淬水池,控制入水時間:<15s。
在所述的步驟(3)中,時效處理的溫度為165℃,保持時間為5.5h。
以上三個實施例制備的鋁合金油泵殼體的毛坯經過檢測發現,其內部無鼓包現象,組織致密,硬度達到90-135hbs;抗拉強度:≥240mpa,符合要求,并且制造過程中,鑄造效率提高,產品合格率也得到了提高。
以上所述的具體實施例,對本發明解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發明的具體實施例而已,并不用于限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。