一种铝合金气缸盖低压铸造工艺制造技术

本发明专利技术中公开了一种铝合金气缸盖低压铸造工艺，依次包括以下步骤a.炉料熔炼、b.升液、c.充型、d.保压、e.卸压以及热处理，本发明专利技术效地提高了汽车缸盖的铸造质量，同时保证了生产过程的质量的稳定。本发明专利技术利用铝合金作为原料铸造气缸，应铝合金材料密度小、刚度高、表面光泽、铸造性能好，能很好地实现气缸轻量化。

A low pressure casting process for aluminum alloy cylinder head

The invention discloses an aluminum alloy cylinder head low pressure casting process, which in turn comprises the following steps: A. burden melting, B. ascending liquid, C. filling, D. holding pressure, E. relieving pressure and heat treatment. The casting quality of the automobile cylinder head is effectively improved and the quality of the production process is guaranteed to B e stable. The invention uses aluminum alloy as raw material to cast cylinder, which should have low density, high stiffness, good surface gloss and casting performance, and can realize lightweight of cylinder well.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金气缸盖低压铸造工艺
本专利技术涉及低压铸造工艺领域，特别涉及一种铝合金气缸盖低压铸造工艺。
技术介绍
车用发动机的基本性能在很大程度上决定了整车的基本性能。一个车型如果能够配用一个性能良好的发动机，可以说就成功了一大半。发动机的主要构造包括：构成燃烧系统的气缸盖、机体；影响发动机充量系数、整机噪声及外型尺寸的进排气系统和配气机构；驱动发动机附件的前端轮系的布置，以及机油泵和水泵的布置等。气缸盖是汽车发动机中一个十分重要的部件，其上部置有凸轮轴，下部与气缸体、活塞组成燃烧室，两边是进气道和排气道，与油气进入的进气歧管件和废气排出的排气管件相接，内有贯穿的冷却水道和润滑油路。因此,气缸盖对发动机的功率和工作性能的影响程度也就很清楚了。气缸盖的工作情况是，当燃气在燃烧室内爆燃时，气体温度瞬间高达1100℃以上，这种高温热冲击反复作用产生高达7MPa压力直接作用于气缸盖与气缸体的连接处。因此，气缸盖在发动机整个工作过程中是处于高温状态下，承受巨大的热冲击作用，工作条件甚为恶劣。从气缸盖的铸件结构上来看，内腔结构复杂，形状多变化，壁厚不匀，其中气缸盖冷却水道内腔弯弯曲曲，壁厚一般在4～5毫米，最薄处只有2.5毫米。而且随着汽车发动机向高效率、低油耗、少污染的方向发展，气缸盖的结构会变得愈来愈复杂。由于缸盖的特定工作条件要求，对缸盖的性能要求非常高。例如气缸盖要承受起0.3～0.4MPa的气密试验无渗漏；在几何形状上进排气道要求很严，其直接影响油气进入的方向，混合情况，直接影响发动机功率，起动速度，一般都进行流道试验检查；燃烧室容积是发动机的一个重要参数，对电喷发动机而言，其燃烧室容积误差，还直接影响发动机减少“爆缸”，影响发动机稳定性，一般要求容积误差在2.5％以内，也就是说只有零点几毫升误差；缸盖内部的冷却水道形状和容积大小对发动机的使用寿命都会直接有影响。因此，汽车发动机缸盖的铸造生产技术要求高、难度大。其质量优劣直接影响发动机的性能。为了提高汽车发动机缸盖的铸造生产技术，保证缸盖的质量优等和稳定，特此专利技术了一种铝合金气缸盖低压铸造工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的技术问题，提供一种铝合金气缸盖低压铸造工艺，该铸造工艺能很好的提高汽车发动机缸盖的质量，还能保证生产过程中质量稳定。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种铝合金气缸盖低压铸造工艺，包括以下步骤：a.炉料熔炼，将工业原料投放进电炉中熔炼，得到气缸盖母液，控制所述气缸盖母液中的化学元素成分为：Si6.5～7.5％、Mg0.25～0.45％、Ti0.08～0.25％、Mn≤0.1％、Fe≤0.19％、Cu≤0.03％、Zn≤0.07％，余量为Al和不可避免的杂质；b.升液，将一定压力的气体通入密封容器中，加压至0.04～0.06MPa母液进入升液管进行升液迫使金属液沿着升液管平稳上升到铸型浇道处。将升液速度控制在49～50mm/s，升液时间控制在8～10s；c.充型，金属液由浇道进入型腔，直至将型腔充满，控制充型速度保持充型压力在0.019～0.021MPa，充型时间18～22s；d.保压，金属液充满型腔后，在铸件在缓慢增加压力下结晶凝固，保压压力保持在0.058～0.061MPa，时间控制在50s～70s；e.卸压，铸件凝固完毕，卸除密封容器中液面压力，升液管和浇道中未凝固的金属液回落到烧包中。进一步地，作为优选技术方案，所述工业原料装料顺序依次为：纯铝锭、回炉料、铝硅中间合金、铝钛中间合金，所述炉料熔炼过程为投入工业原料后熔化至680～700℃时，用钟罩将预热过的镁锭加入铝液中，加入量为0.24％～0.26％。进一步地，作为优选的技术方案，在升液前温度升高到720～750℃时母液出炉，通入纯度≥99.994％的氮气除气14分钟，之后转入低压铸造机保温炉670～695℃保温1小时。进一步地，作为优选的技术方案，所述升液过程前需要预热,选择上模加热温度148～158℃、下模248～258℃，升液管与下型采用保温套进行过渡，并对升液管与保温套进行预热；进一步地，作为优选的技术方案，所述卸压过程后需要对铸件采用T6热处理，固溶处理过程为：升温至525～535℃，保温0.45～0.5h，再升温至535～540℃，再次保温9～12h，然后出炉水淬，冷却水温度为60～100℃，淬火后室温冷却8h以上，时效处理温度为165～170℃，保温7h以上，然后空冷。本专利技术所具有的有益效果：1.本专利技术提供一种铝合金气缸盖低压铸造工艺，该工艺有效地提高了汽车缸盖的铸造质量，同时保证了生产过程的质量的稳定。2、本专利技术利用铝合金作为原料铸造气缸，应铝合金材料密度小、刚度高、表面光泽、铸造性能好，能很好地实现气缸轻量化。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术作进一步的说明。实施例1：一种铝合金气缸盖低压铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：a.炉料熔炼，将工业原料投放进电炉中熔炼，得到气缸盖母液，控制所述气缸盖母液中的化学元素成分为：Si6.6％、Mg0.35％、Ti0.15％、Mn≤0.1％、Fe≤0.18％、Cu≤0.02％、Zn≤0.06％，余量为Al和不可避免的杂质；工业原料装料顺序依次为：纯铝锭、回炉料、铝硅中间合金、铝钛中间合金，所述炉料熔炼过程为投入工业原料后熔化至690℃时，用钟罩将预热过的镁锭加入铝液中，加入量为0.25％。选择上模加热温度150℃、下模255℃，升液管与下型采用保温套进行过渡，并对升液管与保温套进行预热；在升液前温度升高到735℃时母液出炉，通入纯度≥99.994％的氮气除气14分钟，之后转入低压铸造机保温炉680℃保温1小时b.升液，将一定压力的气体通入密封容器中，加压至0.05MPa母液进入升液管进行升液迫使金属液沿着升液管平稳上升到铸型浇道处。将升液速度控制在50mm/s，升液时间控制在9s；c.充型，金属液由浇道进入型腔，直至将型腔充满，控制充型速度保持充型压力在0.02MPa，充型时间20s；d.保压，金属液充满型腔后，在铸件在缓慢增加压力下结晶凝固，保压压力保持在0.06MPa，时间控制在60s；e.卸压，铸件凝固完毕，卸除密封容器中液面压力，升液管和浇道中未凝固的金属液回落到烧包中。卸压后需要对铸件采用T6热处理，固溶处理过程为：升温至530℃，保温0.46h，再升温至538℃，再次保温10h，然后出炉水淬，冷却水温度为80℃，淬火后室温冷却8h以上，时效处理温度为165～170℃，保温7h以上，然后空冷。实施例2一种铝合金气缸盖低压铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：a.炉料熔炼，将工业原料投放进电炉中熔炼，得到气缸盖母液，控制所述气缸盖母液中的化学元素成分为：Si7％、Mg0.4％、Ti0.15％、Mn≤0.1％、Fe≤0.19％、Cu≤0.03％、Zn≤0.07％，余量为Al和不可避免的杂质；工业原料装料顺序依次为：纯铝锭、回炉料、铝硅中间合金、铝钛中间合金，所述炉料熔炼过程为投入工业原料后熔化至695℃时，用钟罩将预热过的镁锭加入铝液中，加入量为0.25％。选择上模加热温度150℃、下模250℃，升液管与下型采用保温套进行过渡，并对升液管与保温套进行预热；在升液前温度升高到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金气缸盖低压铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：a.炉料熔炼，将工业原料投放进电炉中熔炼，得到气缸盖母液，控制所述气缸盖母液中的化学元素成分为：Si 6.5～7.5％、Mg 0.25～0.45％、Ti 0.08～0.25％、Mn≤0.1％、Fe≤0.19％、Cu≤0.03％、Zn≤0.07％，余量为Al和不可避免的杂质；b.升液，将一定压力的气体通入密封容器中，加压至0.04～0.06MPa母液进入升液管进行升液迫使金属液沿着升液管平稳上升到铸型浇道处，将升液速度控制在49～50mm/s，升液时间控制在8～10s；c.充型，金属液由浇道进入型腔，直至将型腔充满，控制充型速度保持充型压力在0.019～0.021MPa，充型时间18～22s；d.保压，金属液充满型腔后，在铸件在缓慢增加压力下结晶凝固，保压压力保持在0.058～0.061MPa，时间控制在50s～70s；e.卸压，铸件凝固完毕，卸除密封容器中液面压力，升液管和浇道中未凝固的金属液回落到烧包中。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金气缸盖低压铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：a.炉料熔炼，将工业原料投放进电炉中熔炼，得到气缸盖母液，控制所述气缸盖母液中的化学元素成分为：Si6.5～7.5％、Mg0.25～0.45％、Ti0.08～0.25％、Mn≤0.1％、Fe≤0.19％、Cu≤0.03％、Zn≤0.07％，余量为Al和不可避免的杂质；b.升液，将一定压力的气体通入密封容器中，加压至0.04～0.06MPa母液进入升液管进行升液迫使金属液沿着升液管平稳上升到铸型浇道处，将升液速度控制在49～50mm/s，升液时间控制在8～10s；c.充型，金属液由浇道进入型腔，直至将型腔充满，控制充型速度保持充型压力在0.019～0.021MPa，充型时间18～22s；d.保压，金属液充满型腔后，在铸件在缓慢增加压力下结晶凝固，保压压力保持在0.058～0.061MPa，时间控制在50s～70s；e.卸压，铸件凝固完毕，卸除密封容器中液面压力，升液管和浇道中未凝固的金属液回落到烧包中。2.根据权利要求1所述的一种铝合金气缸盖低压铸造工艺，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李京华，
申请(专利权)人：广安耀业机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51