一种铝合金副车架的低压铸造制备方法技术

发明专利技术公开了一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，包括铝合金材料化学成分设计、合金熔炼变质细化处理、砂型装配、调用压力时间曲线及低压铸造成型以及铸件热处理工艺。首先将铝合金按着重量成分百分比配制好，加入坩埚熔化炉内熔化、精炼变质细化处理，把砂型装配在低压铸造机坩埚炉上并使直浇道对准升液管，调用压力时间曲线，低压压力充型、保压使副车架铸件凝固，获得铝合金副车架铸件，再对铸件进行T6热处理，得到可装车试验及采集数据要求的铝合金副车架。

Low pressure casting method for preparing aluminum alloy sub frame

The invention discloses a preparation method of low pressure casting Aluminum Alloy sub frame, including chemical composition design, materials Aluminum Alloy alloy smelting metamorphic refining processing and sand assembly, called pressure time curve and the low pressure casting molding and casting heat treatment process. The first Aluminum Alloy according to the weight percentage of components prepared, into the crucible melting furnace melting, refining and modifying refinement, the mold assembly in low pressure casting machine crucible furnace and sprue at the lift tube, called pressure time curve, low pressure filling and packing sub frame castings, aluminium sub frame alloy castings, the casting of T6 heat treatment, can be Aluminum Alloy subframe loading test and data requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金副车架的低压铸造制备方法
本专利技术涉及一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，属于合金铸造

技术介绍
副车架是汽车底盘的重要承载件，是支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与正车架相连。副车架是关系到汽车安全性、舒适性、操控性的重要底盘部件之一。副车架材质以钢板材质为主，目前有逐渐被轻量化材质铝合金替代的趋势，在乘用车上广泛采用铝合金副车架已是不争的事实。随着顾客对燃油经济性、舒适性、良好操控性的要求越来越高，国外先进主机厂普遍采用铸造铝合金副车架，这是由于铝合金重量轻，有利于车体减重，节能减排，同时簧下负荷重量的减轻对车操纵性影响很大，采用铝合金副车架的操纵性和舒适性会更好。而国内铸造铝合金副车架应用甚少，在国内汽车制造业应用的副车架以冲压钢板焊接的钢材质副车架为主，与国际汽车制造业的情况差距很大，只有少量的车型采用了铝合金材质的副车架，而且全部来自进口。采用低压铸造方法制备副车架，为铝合金材质副车架国产化奠定基础。目前采用低压铸造方法制备铝合金副车架，在国内还未见公开报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，主要包括铝合金材料化学成分设计、合金熔炼变质细化处理、砂型装配、调用压力时间曲线及低压铸造成型以及铸件热处理工艺。该方法制造的铝合金副车架具有较高的力学性能，可达到装车试验及采集数据的要求，满足了快速试制副车架铸件的需要。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，首先将铝合金按着重量成分百分比配制好，加入坩埚熔化炉内熔化、精炼变质细化处理，把砂型装配在低压铸造机坩埚炉上并使直浇道对准升液管，调用压力时间曲线，低压压力充型、保压使副车架铸件凝固，获得铝合金副车架铸件，再对铸件进行T6热处理，得到可装车试验及采集数据要求的铝合金副车架。本专利技术的制备方法包括如下步骤：步骤一、铝合金材料成分设计，将铝合金按着重量成分百分比配制；步骤二、将配制好的铝合金材料进行熔炼、精炼及细化处理；步骤三、砂型装配，把砂型装配在低压铸造机坩埚炉上并使直浇道对准升液管；步骤四、低压浇注：调用设计好的压力时间曲线，进行低压浇注并在压力下凝固，获得低压铸造铝合金副车架；步骤五、将步骤四获得的低压铸造铝合金副车架铸件进行固溶及时效热处理。进一步地，所述步骤一铝合金材料成分设计的重量百分比为：6.5～7.5％Si，0.25～0.6％Mg，0.05～0.30％Ti，0～0.5％RE，Fe0.2％max，Cu0.2％max，Mn0.1％max，Zn0.1％max，其余为Al。进一步地，所述步骤二配制好的铝合金材料进行熔炼、精炼及细化处理包括以下过程：将配制好的铝合金材料放入坩埚熔化炉内，加热熔化；铝合金液温度升至715-725℃时，加入Al-5Ti-B细化剂、Al-Sr变质剂，并通入氩气进行精炼除气处理，精炼除气处理时间为15-20min，精炼除气处理后试样密度达到2.65g.cm-3以上；精炼完成后除渣，铝合金液静置并降温至700-715℃等待浇注。进一步地，所述步骤三砂型装配用可加工塑料制造副车架模具，模具两开，并用派普铝树脂砂造型，合箱。进一步地，所述步骤四低压浇注调用的压力时间曲线为：进一步地，所述步骤五的固溶热处理温度及时间为(520-530)℃×(5-7)h，60-80℃水淬；时效热处理温度及时间为(160-175)℃×(4-6)h，空冷。本专利技术的积极效果是低压铸造方法制备的铝合金副车架内在质量较好，力学性能较高。低压砂型铸造方法制备副车架完全满足了快速试制副车架铸件的需要。附图说明图1是副车架挤压铸造工艺模拟温度场分布。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的描述：实施例1：按重量百分比配制合金成分为6.5％Si，0.25-0.6％Mg，0.05-0.30％Ti，0-0.5％RE，Fe0.2％max，Cu0.2％max，Mn0.1％max，Zn0.1％max，其余为Al。合金重量300KG。将配制好的铝合金材料放入坩埚炉内，加热熔化。铝合金液温度升至715-725℃时，加入Al-5Ti-B细化剂，Al-Sr变质剂，并通入氩气进行精炼除气处理，精炼除气处理时间为15-20min。精炼除气处理后试样密度达到2.65g.cm-3以上。精炼完成后除渣，铝合金液静置并降温至700℃等待浇注。砂型装配：用可加工塑料制造副车架模具，模具两开。用派普铝树脂砂造型，合箱。把砂型装配在低压铸造机坩埚炉上并使直浇道对准升液管。低压浇注：调用设计好压力时间曲线，进行低压浇注并在压力下凝固，获得合格铝合金副车架。浇注温度700℃。序号浇注过程各个阶段时间(s)压力(KPa)1升液段8102充型段20203结壳段增压22304结壳段保压25305结晶段增压33386结晶段保压900387卸压100挤压结束后，开模取出铸件，检查其外观质量及表面缺陷。产品合格率达95％以上，合格产品进行T6热处理。固溶热处理温度及时间为520℃×5h，60℃水淬；时效热处理温度及时间为160℃×6h，空冷。本体取样进行力学性能检测，抗拉强度大于264MPa，屈服强度大于210MPa，延伸率大于2％，硬度大于HB96。实施例2：按重量百分比配制合金成分为7％Si，0.25-0.6％Mg，0.05-0.30％Ti，0-0.5％RE，Fe0.2％max，Cu0.2％max，Mn0.1％max，Zn0.1％max，其余为Al。合金重量300KG。将配制好的铝合金材料放入坩埚炉内，加热熔化。铝合金液温度升至715-725℃时，加入Al-5Ti-B细化剂，Al-Sr变质剂，并通入氩气进行精炼除气处理，精炼除气处理时间为15-20min。精炼除气处理后试样密度达到2.65g.cm-3以上。精炼完成后除渣，铝合金液静置并降温至710℃等待浇注。砂型装配：用可加工塑料制造副车架模具，模具两开。用派普铝树脂砂造型，合箱。把砂型装配在低压铸造机坩埚炉上并使直浇道对准升液管。低压浇注：调用设计好压力时间曲线，进行低压浇注并在压力下凝固，获得合格铝合金副车架。浇注温度710℃。序号浇注过程各个阶段时间(s)压力(KPa)1升液段8152充型段20263结壳段增压22324结壳段保压25325结晶段增压33406结晶段保压900407卸压100挤压结束后，开模取出铸件，检查其外观质量及表面缺陷。产品合格率达95％以上，合格产品进行T6热处理。固溶热处理温度及时间为530℃×7h，80℃水淬；时效热处理温度及时间为175℃×4h，空冷。本体取样进行力学性能检测，抗拉强度大于272MPa，屈服强度大于212MPa，延伸率大于1.5％，硬度大于HB98。实施例3：按重量百分比配制合金成分为7.5％Si，0.25-0.6％Mg，0.05-0.30％Ti，0-0.5％RE，Fe0.2％max，Cu0.2％max，Mn0.1％max，Zn0.1％max，其余为Al。合金重量300KG。将配制好的铝合金材料放入坩埚炉内，加热熔化。铝合金液温度升至715-725℃时，加入Al-5Ti-B细化剂，Al-Sr变质剂，并通入氩气进行精炼除气处理，精炼除气处理时间为15-20min。精炼除气处理后试样密度达到2.65g.c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、铝合金材料成分设计，将铝合金按着重量成分百分比配制；步骤二、将配制好的铝合金材料进行熔炼、精炼及细化处理；步骤三、砂型装配，把砂型装配在低压铸造机坩埚炉上并使直浇道对准升液管；步骤四、低压浇注：调用设计好的压力时间曲线，进行低压浇注并在压力下凝固，获得低压铸造铝合金副车架；步骤五、将步骤四获得的低压铸造铝合金副车架铸件进行固溶及时效热处理。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、铝合金材料成分设计，将铝合金按着重量成分百分比配制；步骤二、将配制好的铝合金材料进行熔炼、精炼及细化处理；步骤三、砂型装配，把砂型装配在低压铸造机坩埚炉上并使直浇道对准升液管；步骤四、低压浇注：调用设计好的压力时间曲线，进行低压浇注并在压力下凝固，获得低压铸造铝合金副车架；步骤五、将步骤四获得的低压铸造铝合金副车架铸件进行固溶及时效热处理。2.如权利要求1所述的一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，其特征在于，所述步骤一铝合金材料成分设计的重量百分比为：6.5～7.5％Si，0.25～0.6％Mg，0.05～0.30％Ti，0～0.5％RE，Fe0.2％max，Cu0.2％max，Mn0.1％max，Zn0.1％max，其余为Al。3.如权利要求1所述的一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，其特征在于，所述步骤二配制好的铝合金材料进行熔炼、...

【专利技术属性】
技术研发人员：修坤，王成刚，孙树臣，佟国栋，张世超，夏光艳，吴景波，裴延军，白洪伟，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林,22