[发明专利]一种空心车架设计与差压铸造方法

说明书

本发明公开了一种空心车架设计与差压铸造方法，包括以下步骤：S1、满足CAE 1.5倍安全性的壁厚4mm空心结构设计；S2、铝合金双相处理；S3、在砂芯模中铸造砂芯，再将铸造好的砂芯放入负压差压铸造模具中，将变质的铝合金液通过负压差压铸造工艺成型，成型后将砂芯移除，得到空心车架的半成品；S4、对半成品进行T6阶段升温热处理；S5、大型四轴加工中心加工。本发明提出的空心车架设计与差压铸造方法，制备的产品质轻，安全性高，抗拉强度、屈服强度和延伸性能优异，应用范围广，能实现批量连续生产。

技术领域

本发明涉及差压铸造技术领域，尤其涉及一种空心车架设计与差压铸造方法。

背景技术

铝合金铸件，现多采用树脂砂型、金属型或压铸等方法生产，但总是存在夹杂、缩孔、疏松等难以解决的缺陷。这是因为此类铸造方法都存在浇铸过程速度、压力、温度等难以精准控制，经常出现充型不平稳、合金飞溅等问题，造成铸件不良，不能满足高性能技术要求。差压铸造是一种反重力特种铸造技术，通过在压力下实现合金液充型、凝固结晶、最终成型。它是在低压铸造的基础上，铸型外加密封罩，同时向坩埚和罩内通入可控制压力的压缩空气，控制坩埚内的压力高于罩内压力，使坩埚内的铝合金液在压力差的作用下经升液管平稳充填铸型，并在压力下凝固结晶，它将“可控速充型”和“可控压力下结晶”相结合，即可获得理想的充型速度和最优质的充型铝合金液，有效地避免夹杂物进入型内，又由于在压力下结晶，使得铸件组织致密度大幅度提高。将金属型模具与差压铸造机结合，即能获得组织致密、无铸造缺陷、性能优良的铸件，又能实现连续批量生产。因此，本发明提出一种空心车架设计与差压铸造方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种空心车架设计与差压铸造方法。

一种空心车架设计与差压铸造方法，包括以下步骤：

S1、空心结构的设计：获得钢结构的产品3D数模，用UG修改产品的3D数模，使产品的结 构满足铸造生产要求，再进行加载应力、疲劳寿命仿真，分析结果，调整参数，确定产品数 据，并实行生产；

S2、铝合金双相处理：准备铝合金液，并进行检测，调整Cu和Mg合金元素的比例，然后将 铝合金液加热，再加入100～150g除渣剂，通氩气进行精炼、除气，扒渣，加入铝锶细化剂进 行晶粒细化，搅拌后静置，得到变质的铝合金液；

S3、负压差压铸造与砂芯铸造并用：在砂芯模中铸造砂芯，具体工艺流程为正面射砂- 排气-结壳-模具翻转-振动倒砂-固化-开模顶出-取砂芯；再将铸造好的砂芯放入负压差压 铸造模具中，将S2得到的变质的铝合金液通过负压差压铸造工艺成型，成型后将砂芯移除， 得到空心车架的半成品；

S4、T6阶段升温热处理：将步骤S3得到的半成品送进固溶炉，加热到530～540℃后保温 350～370min，再将保温后的半成品放进温度为55～65℃的水里进行淬火处理，淬火时间不大于10s，再将淬火后的半成品送进时效炉，加热到165～175℃后保温 350～370min，取出产品静置在空气中冷却至室温即完成T6阶段升温热处理；

S5、大型四轴加工中心加工：使用转头刀具和高精度夹具对步骤S4处理后的产品上的 吊耳上进行孔加工，并使用其它刀具加工其它需要机加工的部位，加工结束即完成空心车 架设计与差压铸造。

优选的，所述铝合金液加热的温度为710～720℃，精炼的时间为7～12min，铝锶细化剂的加入量为0.1%～0.2%。

优选的，所述负压差压铸造时所使用的装置包括：机架，与机架相连且能上下移动并带有上罐体的动板，安装在动板上的上模，固定在机架上的并带有下罐体的中板，安装在中板的下模，控制上模与下模开合的合模装置、模温控制装置和气压控制装置，所述模温控制装置、气压控制装置与控制柜分别连接，由控制柜设定工作参数，用于储存铝合金液的仓体和将仓体升降并固定在机架底部的举升装置。