一种直立顶注侧入式转向节铸造模具及铸造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种直立顶注侧入式转向节铸造模具及铸造工艺，该铸造模具包括上模具和下模具，所述上模具和下模具的内部设置有模具型腔，所述模具型腔的一侧设置有倾斜连通至上模具一侧上端的侧入式浇铸通道，所述上模具的上表面和下模具的下表面均设置有模具安装支架，所述上模具上表面和下模具下表面上的模具安装支架上分别设置有上型一体式顶出加热装置和下型一体式顶出加热装置，所述上模具和下模具的两端均设置有抽芯油缸。本发明专利技术的铸造工艺较传统铸造工艺大幅降低了投入成本，所制作的转向节通过特殊的模具结构及铝液细化精炼技术，可使铸件内部组织的针孔气孔含量接近为零，可满足抗拉强度、延伸率和屈服强度的机械性能要求。性能要求。性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种直立顶注侧入式转向节铸造模具及铸造工艺


[0001]本专利技术涉及铸造
，具体为一种直立顶注侧入式转向节铸造模具及铸造工艺。

技术介绍

[0002]铝合金转向节为汽车悬架系统中重要的安全零部件，随汽车轻量化的发展，原属于铸铁工艺、铝锻造工艺的转向节，逐步为差压、低压铸造工艺的铝合金转向节所替代。如能在铸造过程中通过直立式重力浇铸来实现转向节成型工艺，满足铸造转向节较为复杂的结构的同时且满足高机械性能要求，因此，在铸造过程中，铸件的含气量、含渣量、材料变质的控制非常严格。此外，直立式重力浇铸工艺实现转向节的生产，模具投入成本较低、铸造设备投入较低、模具安装快捷，生产切换快速等优点，对于个性化车型、批量性不大的车型，避免了较大的开发投入，同时，能稳定确保铸件的机械性能。
[0003]基于此，本专利技术设计了一种直立顶注侧入式转向节铸造模具及铸造工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种直立顶注侧入式转向节铸造模具及铸造工艺，以解决
技术介绍
中提出的如能在铸造过程中通过直立式重力浇铸来实现转向节成型工艺，满足铸造转向节较为复杂的结构的同时且满足高机械性能要求，因此，在铸造过程中，铸件的含气量、含渣量、材料变质的控制非常严格。此外，直立式重力浇铸工艺实现转向节的生产，模具投入成本较低、铸造设备投入较低、模具安装快捷，生产切换快速等优点，对于个性化车型、批量性不大的车型，避免了较大的开发投入，同时，能稳定确保铸件的机械性能的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种直立顶注侧入式转向节铸造模具，包括上模具和下模具，所述上模具和下模具的内部设置有模具型腔，所述模具型腔的一侧设置有倾斜连通至上模具一侧上端的侧入式浇铸通道，所述上模具的上表面和下模具的下表面均设置有模具安装支架，所述上模具上表面和下模具下表面上的模具安装支架上分别设置有上型一体式顶出加热装置和下型一体式顶出加热装置，所述上模具和下模具的两端均设置有抽芯油缸。
[0006]作为本专利技术的进一步方案，所述上模具上均匀设置有若干风冷通道，所述模具型腔的上端设置有若干贯穿上模具的上型冒口。
[0007]一种直立顶注侧入式转向节的铸造工艺，包括如下步骤：
[0008]第一步：铝锭准备：ZL101A材质(A356.2或AC4CH)，铝锭溶解，铝液控制温度710
‑
725℃，铝液除气，铝液密度≥2.65、K值≤0.3，铝液采用锶变质、铝钛硼细化；
[0009]第二步：模具涂型准备：模具在200
‑
250℃温度范围内实施涂型，型腔使用45#涂料，下型喷涂50
‑
100μm，上型喷涂80
‑
120μm，所有浇冒口涂刷特殊配制的高保温断热保温涂料，强化自上而下的补缩效果；
[0010]第三步：铸造模具加热：上下型通过模具设计的固定可调火焰式燃气加热装置，实
施过程加热，为确保上型浇冒口对下型铸件的补缩效果，上型浇冒口周边实施镂空填充保温棉，同时设计浇冒口区域的插入式模具内腔电加热棒辅助加热，可将上型模具温度稳定控制在400
‑
450℃，下型模具温度稳定控制在380
‑
420℃范围；
[0011]第四步：铸造生产：铸造机直立，铝液顶注侧入，凝固时间设定240s；开模后，上型取件，取件后，入循环冷却水快速降温，浇冒口锯床切割及毛刺清除后，实施X光探伤检测，无内部缺陷后摆放装入热处理筐实施535
±
5℃
×
8H固溶处理及160
±
5℃
×
8H时效处理，热处理后，产品本体抽样实施机械性能检测，检测合格后，实施10
‑
15min表面抛丸处理。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，第三步中模具实施上型3点测温，下型3点测温模式。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，第四步中浇铸时先对铸造机设定注铝重量，在浇铸通道上设置过滤网后平缓注铝，铝液随浇铸通道导流至模具侧壁，自侧壁进入型腔后，自下型至上型顺序均衡填充，浇铸过程中产生的气体及铝液中存在的残余杂质，随铝液自上型各个上型冒口排出。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，第四步中模具凝固时间设定240S，凝固计时180S后，自动启动下型局部延时风冷，凝固时间到达，风冷自动关闭，模具开启，取出铸件；铸件脱模后，放置循环冷却水中，快速降温，实施浇冒口切割；切割并清除毛刺后的铸件，进入X光自动检测线，实施内部组织缺陷检查，合格品，摆放至热处理筐内。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，第四步中热处理固溶设定535
±
5℃，8H
±
15min；固溶时间达成后，＜30S时间内快速入水，水温控制范围50
±
10℃，入水管控时间15
±
1min，出水、控水，实施时效处理，时效条件设定160
±
5℃，8H
±
15min。
[0016]第四步中产品冷却后，实施硬度检测，HB硬度95
‑
110，硬度合格后，本体试棒取样，实施机械性能检测，机械性能控制范围：抗拉强度≥290Mpa，延伸率≥8％，屈服强度≥220，机械性能检测合格后，进入抛丸环节，抛丸时间10
‑
15min。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：直立顶注侧入式铸造工艺生产转向节，相较于传统铸造工艺，大幅降低了投入成本，所制作的转向节通过特殊的模具结构及铝液细化精炼技术，可使铸件内部组织的针孔气孔含量接近为零，可实现抗拉强度≥290Mpa，延伸率≥8％，屈服强度≥220的机械性能要求。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术一种直立顶注侧入式转向节铸造模具的外部结构示意图；
[0020]图2为本专利技术一种直立顶注侧入式转向节铸造模具的A
‑
A向截面结构示意图；
[0021]图3为本专利技术一种直立顶注侧入式转向节的铸造工艺的流程示意图。
[0022]附图说明中各标号所表示的结构名称如下所示：
[0023]1、上模具；2、下模具；3、模具型腔；4、侧入式浇铸通道；5、模具安装支架；6、上型一体式顶出加热装置；7、下型一体式顶出加热装置；8、抽芯油缸；9、上型冒口。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直立顶注侧入式转向节铸造模具，包括上模具(1)和下模具(2)，其特征在于，所述上模具(1)和下模具(2)的内部设置有模具型腔(3)，所述模具型腔(3)的一侧设置有倾斜连通至上模具(1)一侧上端的侧入式浇铸通道(4)，所述上模具(1)的上表面和下模具(2)的下表面均设置有模具安装支架(5)，所述上模具(1)上表面和下模具(2)下表面上的模具安装支架(5)上分别设置有上型一体式顶出加热装置(6)和下型一体式顶出加热装置(7)，所述上模具(1)和下模具(2)的两端均设置有抽芯油缸(8)。2.根据权利要求1所述的一种直立顶注侧入式转向节铸造模具，其特征在于，所述上模具(1)上均匀设置有若干风冷通道，所述模具型腔(3)的上端设置有若干贯穿上模具(1)的上型冒口(9)。3.一种直立顶注侧入式转向节的铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤：第一步：铝锭准备：ZL101A材质(A356.2或AC4CH)，铝锭溶解，铝液控制温度710
‑
725℃，铝液除气，铝液密度≥2.65、K值≤0.3，铝液采用锶变质、铝钛硼细化；第二步：模具涂型准备：模具在200
‑
250℃温度范围内实施涂型，型腔使用45#涂料，下型喷涂50
‑
100μm，上型喷涂80
‑
120μm，所有浇冒口涂刷特殊配制的高保温断热保温涂料，强化自上而下的补缩效果；第三步：铸造模具加热：上下型通过模具设计的固定可调火焰式燃气加热装置，实施过程加热，为确保上型浇冒口对下型铸件的补缩效果，上型浇冒口周边实施镂空填充保温棉，同时设计浇冒口区域的插入式模具内腔电加热棒辅助加热，可将上型模具温度稳定控制在400
‑
450℃，下型模具温度稳定控制在380
‑
420℃范围；第四步：铸造生产：铸造机直立，铝液顶注侧入，凝固时间设定240s；开模后，上型取件，取件后，入循环冷却水快速降温，浇冒口锯床切割及毛刺清除后，实施X光探伤检测，无内部缺陷后摆放装入热处理筐实施535
±
5℃
×...

【专利技术属性】
技术研发人员：李克栋，
申请(专利权)人：山东昊方联合铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：