[发明专利]一种铝合金铸件的制造方法及应用该铝合金铸件的汽车防撞梁

说明书

本发明公开了一种铝合金铸件的制造方法及应用该铝合金铸件的汽车防撞梁，包括以下步骤：S1.异形闭孔泡沫铝制备，工艺流程顺序包括：铝熔体增黏搅拌，添加发泡剂搅拌，将泡沫体注入泡沫熔模，保温发泡，泡沫体的冷却，异形闭孔泡沫铝；S2.异形闭孔泡沫铝预处理，包括：用NaOH溶液浸泡异形泡沫铝，之后用清水冲洗后将其烘干，加热；S3.铝合金熔体制备；S4.铸造模具处理：包括铸造模具加热，除尘，最后在模具内表面均匀喷涂料，加热保温；S5.铸造成形：将S2完成后的异形闭孔泡沫铝放入预热好的铸造模具中，模具合型到位，设定好预定铸造工艺参数，进行铸造，最后得到所需铸件。

技术领域

本发明涉及铝合金铸件技术领域，具体为一种铝合金铸件的制造方法及应用该复合铸件的汽车防撞梁。

背景技术

进入二十一世纪以来，随着汽车工业的高速发展，能源危机和环境污染的问题日益凸显，汽车轻量化可以有效降低汽车油耗和排放，已成为汽车工业的重要发展方向之一。作为汽车轻量化的主要零部件之一，防撞梁是汽车保护装置的重要组成部分，用来减轻车辆受到碰撞时吸收碰撞能量，既保护车辆本身，也在一定程度上减低对碰撞物的伤害。现有汽车防撞梁一般采用钢质或铝质本体内置泡沫铝，防撞梁采用本体与泡沫铝分别制造，再通过过盈配合、粘接、直接发泡等填充方式进行填充。

泡沫铝是一种铝基体中均匀分布着大量连通或不连通孔洞的新型轻质多功能材料，这种材料中含有大量的胞元结构和分布可控的孔洞。泡沫铝这种多孔的特殊结构，决定了其具有优异的物理性能(密度小，导热率低，比表面积大)、化学性能(抗腐蚀，耐候性强)和力学性能(抗冲击、减震吸能、易加工)以及可回收性，特别是其轻质、减震、吸能的特性，在汽车轻量化和性能提升方面有着无限的应用空间。

然而无论是哪种充填方式，都难以充分发挥泡沫铝的吸能、减震的特性，现有的填充技术普遍存在工序繁琐、成本较高、产品质量不稳定等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种轻质、高强、抗冲击的复合铸件的制备方法及应用该复合铸件的汽车防撞梁。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种铝合金铸件的制造方法，包括以下步骤：

S1.异形闭孔泡沫铝制备，工艺流程顺序包括：铝熔体增黏搅拌，添加发泡剂搅拌，将泡沫体注入泡沫熔模，保温发泡，泡沫体的冷却，异形闭孔泡沫铝；

S2.异形闭孔泡沫铝预处理，包括：用NaOH溶液浸泡异形泡沫铝，之后用清水冲洗后将其烘干，加热；

S3.铝合金熔体制备；

S4.铸造模具处理：包括铸造模具加热，除尘，最后在模具内表面均匀喷涂料，加热保温；

S5.铸造成形：将S2完成后的异形闭孔泡沫铝放入预热好的铸造模具中，模具合型到位，设定好预定铸造工艺参数，进行铸造，最后得到所需铸件。

在一些实施例中,泡沫铝基体采用工业纯铝，泡沫铝异形件为闭孔形式，表壳厚度0.8-1.5mm，等体积密度为0.2-0.5g/mm³。

在一些实施例中,异形闭孔泡沫铝的制备工艺参数包括：增黏剂和发泡剂分别为Ca和TiH2，加入量分布为熔体质量1.5％和1.6％，增黏温度和发泡温度为 680℃。

在一些实施例中,异形闭孔泡沫铝的制备工艺流程包括：采用熔模铸造法一模多腔，将泡沫体发泡为异形闭孔泡沫铝。

在一些实施例中,异形闭孔泡沫铝的预处理：所用NaOH溶液浓度为10％(质量分数)，浸泡时间为30min，烘干后加热至620℃保温待用。

在一些实施例中,铝合金熔体处理包括：所用合金为高强韧铸造铝合金，含氢量≤0.1ml/100gAl，含渣量≤2000个/kg。