[发明专利]一种薄壁铝合金汽车发动机泵体盖的挤压压铸方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，具体涉及一种薄壁铝合金件的挤压压铸方法，尤其是汽车发动机泵体盖、气缸盖、气缸罩盖等的挤压压铸方法。 

背景技术

为了节能降耗、减少废气排放、提高驾乘舒适度和车辆力学性能，现在汽车正在向轻量化方向发展。从结构材料的角度出发，实现车辆轻量化的主要手段是采用具有高比性能(比强度和比刚度)的轻质材料代替传统材料。铝合金材料，具有价格低、高比性能、突出的阻尼减振性能等特点。将铝合金用于汽车结构，能降低车辆自重及燃油消耗，降低车辆的振动和噪声，提高车辆的加减速动力学特性，既能达到节能环保的目的，又能较显著改善车辆的驾乘舒适度。铝合金在汽车上的应用越来越多，主要是采用铸造或压铸生产的一些的壳体型零件和壁厚较大的功能件，如车架、泵体、油底壳、气阀室盖、气阀室、轮毂、机滤座、燃油座等。 

对于薄壁铝合金汽车发动机泵体盖，目前多数采用铝合金传统压铸方法生产，采用这些传统的工艺制造出的发动机泵体盖在外观呈现冷隔、凹陷、裂纹等不同程度的缺陷，而在内部往往会出现气孔、缩孔、针孔等致命的缺陷，从而严重影响了产品的气密性能，阻碍了汽车轻量化、环保化的发展。即，传统压铸机的优点是生产复杂件、薄壁件时，成型能力好，适用范围广，但无法有效解决压铸件的气孔，缩孔，疏松问题，导致气密性要求高的产品合格率偏低。 

挤压技术一般用于产品内部组织致密性和无明显气泡要求较高的、形状结构相对较简单的、厚壁结构件（壁厚一般大于5mm），对成型形状复杂、壁厚较薄、外观、光泽有一定要求的薄壁压铸件（壁厚一般小于3mm）就很难获得。而常规的冷室高压压铸又无法有效解决制品气泡较多、致密性较低等问题。 

采用铝合金挤压铸造生产上述薄壁铝合金汽车发动机泵体盖，也存在局限性，一是压射速度慢导致充型能力不足，复杂的铸件不能很好充型；二是轴向（厚度）尺寸精度低。即，传统挤压铸造优点是能有效解决压铸机的气密性问题，能从源头解决气孔，缩孔疏松产生的条件，但是缺点是充型能力不足，复杂件，薄壁件不能有效成型。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种薄壁铝合金件的挤压压铸方法，该方法适于获得气密性和致密性较好、产品合格率较高、形状结构复杂且薄壁的汽车发动机泵体盖、气缸盖、气缸罩盖等。 

为解决上述技术问题，本发明提供的薄壁铝合金件的挤压压铸方法，包括挤压压铸的步骤；该步骤包括：采用定量浇杯从保温炉向压铸机料筒室输送铝合金液，挤压压铸机冲头向模具型腔平稳推进铝合金液，该推进铝合金液的过程依次包括三个阶段： 

第一阶段：冲头以300-400mm/s的速度推进（即为挤压压铸速度），推进行程占全程的50-60%，以使料缸空气逃逸，合金液慢速进入至模腔中段，让空气逃逸和减少裹气； 

第二阶段：冲头以大于1000mm/s（优选2000-3000mm/s，即为卧式压铸机的压铸速度）的速度推进，推进行程占全程的33-43%，以快速压射使产品完全充型，通过快速成型以解决冷隔； 

第三阶段：冲头以200mm/s的低速推进余段，以保压补缩而压实晶粒；并在延迟5-8秒后在浇口处补压，为浇口高温区补缩，获得铸件毛坯。 

推进铝合金液的过程中，挤压铸造工艺参数为：挤压压力为20-30MPa，保压时间15-20s。 

作为进一步的优选，所述挤压压力为25-26MPa，保压时间17s。 

一种薄壁铝合金汽车发动机泵体盖、气缸盖、或气缸罩盖的挤压压铸方法，其包括上述挤压压铸的步骤。 

一种薄壁铝合金汽车发动机泵体盖、气缸盖、或气缸罩盖，其由上述挤压压铸方法制成。 

本发明的技术效果： 

（1）本发明的薄壁铝合金件（尤其是汽车发动机泵体盖、气缸盖、或气缸罩盖）的挤压压铸方法，采用挤压压铸工艺，集合了传统压铸和挤压压铸的各自优势特点，优化熔炼和挤压压铸的工艺参数，使得制造而成的复杂薄壁汽车发动机泵体盖具有更好的气密性。因此，该方法能提高产品合格率至95%以上（传统工艺的产品合格率为40%），实现资源和能源的低消耗，促使经济效益的提高； 

（2）本发明的挤压压铸是为了解决普通压铸和传统挤压铸造（液态模锻）两项技术存在的主要问题，集合了两项工艺的优势提出来的，也就是在挤压铸造设备上用相当于普通压铸的高速高压参数快速压射成型后末端用挤压工艺缩补产品，具有较好的市场和经济价值；