[发明专利]一种生产汽车空调压缩机斜盘的流变压铸工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属半固态加工技术领域，特别涉及到一种生产汽车空调压缩机斜盘的流变压铸工艺。

背景技术

金属半固态成形技术与传统的固态成形技术、液态成形技术相比，具有鲜明的特点，因此成为广受关注的一种新型加工成形技术。金属半固态成型技术按工艺路线可分为触变成形和流变成形，其中触变成形技术应用较早、较为成熟，但触变成形技术工艺路线较长，成本较高，成为制约其推广应用的主要瓶颈。

流变成形技术具有工艺流程短、成本低等优点，因此与触变成形相比更具发展潜力。但由于流变成形技术工艺可控性要求很高，因此尽管已有几十种流变成形工艺用于研究开发，但工业应用很不成熟，鲜有流变成形技术用于规模化工业生产。

汽车空调压缩机斜盘是汽车空调压缩机的核心部件，被称为汽车空调压缩机的心脏，一般采用过共晶铝硅合金生产，对其耐磨性、强度等具有很高要求。目前斜盘的生产工艺主要为模锻，原材料为连铸工艺生产的高硅铝合金铸棒。采用模锻技术生产斜盘主要有以下不足：1）高硅铝合金铸棒生产工艺要求很高，因此原材料成本很高；2)高硅铝合金塑性很差，不易变形，因此锻造难度高，如无法锻造出中心孔，导致后续机加工成本增加；3）工艺流程偏长，尤其是高硅铸棒的锯切、车削效率低成本高。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有模锻技术生产斜盘零件的不足，提供一种新型的流变压铸工艺用于汽车空调压缩机斜盘零件的生产。采用该方法工艺流程明显变短、生产成本显著降低，该方法适合于汽车空调压缩机斜盘的批量生产。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案。

一种生产汽车空调压缩机斜盘的流变压铸方法，该方法包括下述步骤。

（1）对压铸机容杯温度及模具温度进行精确控制，使压铸机容杯温度在连续生产过程中始终保持在100-200℃；压铸机模具温度在连续生产过程中始终保持在250-300℃。

（2）将直径为40-60mm的圆球形冷铁(室温状态)1-3颗，预先放置于压铸机容杯浇料口处。

（3）将熔炼合格的过热铝液始终保持在高于其液相线温度100-180℃，根据斜盘零件重量要求，舀取零件重量1.5-2.5倍重量的铝液进入容杯，并确保铝液浇入容杯时率先接触预先放置于压铸机容杯浇料口处的冷铁。

（4）待铝液完全进入压铸机容杯后，迅速拿出容杯内的冷铁，开始压铸，慢压射速度0.2-0.5米/秒，快压射速度1-2米/秒，快慢压射转换位置为内浇口位置前50-150mm。

在本发明的方法中，在所述步骤3)中，须对保温炉内的过热铝液每隔3-5小时进行一次脱氢除气处理，以防止过高的铝液温度造成含氢量增加。

在本发明的方法中，在所述步骤3)中，如预先放置于压铸机容杯浇料口处的冷铁数量多于1块，在浇注过程中须保证铝液接触各个冷铁的时间均匀分配。

与现有技术相比，本发明的优点在于。

（1）工艺流程明显缩短，成本大幅降低：模锻技术生产汽车空调压缩机斜盘的主要工艺流程为：1）合金熔化；2）连铸生产铸棒；3）铸棒锯切成铝片；4）铝片加热；5）模锻。采用本发明方法主要工艺流程简化为：1）合金熔化；2）流变压铸。

（2）斜盘外形尺寸更加接近最终尺寸，如中心孔可直接压铸成形，而模锻时中孔无法模锻，从而增加了后续机加工成本。

（3）斜盘零件可通过T6热处理工艺进一步提高性能，从而克服了普通压铸工艺生产的零件由于气孔多无法进行热处理的不足。

附图说明

图1是压铸机容杯浇口处冷铁布置及浇注过程示意图。

图中1.压射冲头，2.容杯，3.球形冷铁，4.铝液，5.静模座板。

图2 为采用本发明方法生产的A390铝合金汽车空调压缩机斜盘微观组织结构示意图。

具体实施方式

某型号小型汽车空调压缩机斜盘（零件重量0.23KG）的流变压铸工艺如下。

（1）280吨冷室压铸机的容杯温度在连续生产过程中始终保持在120℃；压铸机模具温度在连续生产过程中始终保持在250℃。

（2）将直径为40mm的圆球形冷铁(室温状态)1颗，预先放置于压铸机容杯浇料口处。