本发明专利技术公开了一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造方法及装置，属于汽车配件制造技术领域，包括冒口、砂芯、浇口和抽芯，砂芯上开设有圆柱补缩通道，浇口上设置有内流道，浇口和砂芯通过圆柱补缩通道和内流道的配合相连接，内流道与铸件的螺栓柱相连通，抽芯设置在浇口和砂芯的外边侧，抽芯与外部推送液压缸连接，上模、下模、抽芯和砂芯共同组成铸件的成型模具，本发明专利技术采用内置内流道砂芯，抽芯部分加热、局部采用冷却销冷却，法兰螺栓凸台采用冒口补缩的综合手段，实现了铸件在低压铸造过程中的顺序凝固，解决了铸件壁厚相差悬殊，结构复杂，产品容易产生成形不良及缩松的难题。产品容易产生成形不良及缩松的难题。产品容易产生成形不良及缩松的难题。
【技术实现步骤摘要】
一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造方法及装置
[0001]本专利技术涉及一种铸造方法及装置，具体为一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造方法及装置，属于汽车配件制造
技术介绍
[0002]目前轿车发动机匹配的变速箱壳体由于负载较低，尺寸较小，主要采用铝合金高压铸造生产，结构相对简单；重卡用自动变速箱后壳由于尺寸大，负载高，需要使用机械强度更高的合金材料及热处理强化才能达到要求，大尺寸壁薄产品：产品外形尺寸为562*451*308mm，总体侧壁的壁厚为5.5mm，产品结构复杂，局部壁厚不均匀，铸件在不同的位置，存在壁厚38
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59mm的热节，容易形成缩松缺陷，由于产品结构复杂，不同位置的壁厚相差悬殊，采用普通浇注系统，无法保证正常的顺序凝固，在壁厚大的位置，会出现热节，产生缩松缺陷。
[0003]在申请号为CN109175306A的专利技术专利中提出一种变速箱箱体的铸造模具及铸造工艺，在原有模具的基础上补焊重力铸造模具的浇铸系统，在下模上开设与铸件型腔连通的浇道进水口，改进铸造模具有低压铸造机的连接部分，改进的低压铸造方式可有效解决变速箱箱壁在铸造过程中由于厚急剧变化的过渡处容易出现缩松及缩裂而导致产品泄漏报废的问题。
[0004]在申请号为CN110449556A的专利技术专利中提出一种变速箱后壳体铸造方法，针对铸件集热较为集中部位(在铸件侧面的加强筋和凸台结合处设置冷铁)设计冷铁进行激冷，使铸件实现顺序凝固,减少铸造缺陷，有效解决铸件上加强筋和凸台结合处易形成热节，不易于铸件顺序凝固，使铸件产生铸造缺陷的问题，在冷铁的作用下，使得铸件缺陷位置实现顺序凝固，形成致密组织，且细化该处晶粒，铸件的机械性能得以提高。
[0005]以上两个专利技术专利均对铸件的成型方法做了改进，但是在产品壁厚粗大的部分，存在多处缩松缺陷，由于产品结构复杂，不同位置的壁厚相差悬殊，采用普通浇注系统，无法保证正常的顺序凝固，在壁厚大的位置，会出现热节，产生缩松缺陷。
[0006]变速箱壳体法兰螺栓凸台缩松缺陷，若浇口设置在变速箱壳体轴承孔端面，法兰螺栓凸台位于铸件的最顶端，由于法兰螺栓凸台厚度约28mm，下方连接壁厚为5.5mm，仿真模拟显示简单的浇注系统无法形成由上到下的顺序凝固，易在法兰螺栓凸台厚大部位产生热节。另变速箱壳体的高度为308mm，法兰螺栓凸台的缩松缺陷难通过在浇口处设置内流道来解决，
[0007]变速箱壳体内腔4个反作用销孔内有高约32
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36mm的凸台，仿真模拟显示在内部易产生热节，形成缩松缺陷，
[0008]螺栓柱缩松缺陷，变速箱壳体螺栓柱与轴承孔之间的连接壁厚为5.5mm，仿真模拟显示凝固时5.5mm的壁薄位置易提前凝固，阻断了浇口对螺栓柱的补缩，在螺栓柱内形成热节，导致缩松缺陷，
[0009]变速箱壳体浇口端面各处壁厚大部位距浇口中心72
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306mm不等，仿真模拟显示简
单的浇口无法满足补缩效果，在壁厚大部位易形成热节，导致缩松缺陷。
[0010]为此，我们提出一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造方法及装置。
技术实现思路
[0011]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造方法及装置，采用内置内流道砂芯，抽芯部分加热、局部采用冷却销冷却，法兰螺栓凸台采用冒口补缩的综合手段，全面彻底实现了铸件在低压铸造过程中的顺序凝固，解决了铸件壁厚相差悬殊，结构复杂，产品容易产生成形不良及缩松的难题。
[0012]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造装置，包括冒口、砂芯、浇口和抽芯，所述砂芯上开设有圆柱补缩通道，所述浇口上设置有内流道，所述内流道沿着所述浇口的形状分布，所述浇口和所述砂芯通过所述圆柱补缩通道和所述内流道的配合相连接，所述内流道与铸件的螺栓柱相连通。
[0013]所述抽芯设置在所述浇口和所述砂芯的外边侧，所述抽芯与外部推送液压缸连接，上模、下模、所述抽芯、所述浇口、所述冒口和所述砂芯共同组成铸件的成型模具。
[0014]优选的，所述砂芯的成型面设置有用于铸件脱模的涂料，所述涂料具体为上海欧区爱HA1135的醇基涂料。
[0015]通过采用上述方案，利用表面喷涂料的砂芯来成形变速箱壳体的外部形状，保证外观与金属模成形的粗糙度一致。
[0016]优选的，所述砂芯的外壁采用随形波浪纹。
[0017]通过采用上述方案，采用随形波浪纹，减少了砂芯的重量，增大了制芯过程中的受热面积，可以减少制芯过程的固化时间，提高制芯效率，同时也增加了铸造过程中砂芯排气的面积，减少砂芯材料中树脂受热发气，浸入铸件的风险。
[0018]优选的，所述砂芯上设置有冷却销，所述冷却销镶于上模，所述冷却销具体为水冷管。
[0019]通过采用上述方案，利用内置内流道砂芯，抽芯部分加热，局部采用冷却销冷却，法兰螺栓凸台采用冒口补缩的综合手段，全面彻底实现了铸件在低压铸造过程中的顺序凝固，解决了铸件壁厚相差悬殊，结构复杂，产品容易产生成形不良及缩松缺陷的难题。
[0020]一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造方法，包括以下步骤：
[0021]1)铸造装置的组装和预热，将铸造装置的所述上模、所述下模、所述抽芯和所述砂芯进行组装，组装是将模具的所述上模和所述下模固定在800公斤低压铸造机上，所述抽芯安装在下模四周导轨上，铸造前将模具的所述上模、所述下模及抽芯进行预热，模具的所述上模和所述下模预热温度≥350℃，抽芯温度≥250℃；
[0022]2)原材料配比、熔融以及净化处理，根据实际需求选择相应的原材料，对原材料进行配比后混合，然后将化铝炉进行烘炉，之后将配好的合金原材料投入至化铝炉内熔炼，熔炼温度为780～790℃，原材料熔化完毕后，转入低压保温炉内进行精炼除气和打渣，采用高纯度氩气除气2次，每次15min，实现精炼，制得合金原液；
[0023]3)合金原液的注入，盛有合金原液的低压保温炉通过升液管与模具连接，将经过精炼除杂处理之后的合金原液通过升液管输送至模具内，合金原液在一定的压力作用下由下而上地充填模具型腔并在压力下凝固成形，模具型腔填充过程经历升液——一次充
型——二次充型——加压——保压——泄压过程，泄压后升液管内剩余合金液回流至低压保温炉内。
[0024]优选的，在步骤3中，变速箱壳体法兰螺栓凸台上设置补缩冒口，形成由下到上的凝固顺序，把法兰螺栓凸台厚大部位的热节引入冒口中，使合金原液最终收缩在冒口内。
[0025]优选的，在步骤3中，变速箱壳体内腔4个反作用销孔内有高约32
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36mm的凸台，仿真模拟显示在内部易产生热节，形成缩松缺陷，内腔4个反作用销孔上方设置有冷却销。
[0026]优选的，在步骤3中，变速箱壳体螺栓柱与轴承孔之间的连接壁厚为5.5mm，仿真模拟显示凝固时5.5mm的壁薄位置易提前凝固，阻断了浇口对螺栓柱的补缩本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造装置，其特征在于：包括冒口(1)、砂芯(2)、浇口(3)和抽芯(6)，所述砂芯(2)上开设有圆柱补缩通道(7)，所述浇口(3)上设置有内流道(3
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1)，所述内流道(3
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1)沿着所述浇口(3)的形状分布，所述浇口(3)和所述砂芯(2)通过所述圆柱补缩通道(7)和所述内流道(3
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1)的配合相连接，所述内流道(3
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1)与铸件(5)的螺栓柱(5
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1)相连通；所述抽芯(6)设置在所述浇口(3)和所述砂芯(2)的外边侧，所述抽芯(6)与外部推送液压缸连接，上模、下模、所述抽芯(6)、所述浇口(3)、所述冒口(1)和所述砂芯(2)共同组成铸件(5)的成型模具。2.根据权利要求1所述的一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造装置，其特征在于：所述砂芯(2)的成型面设置有用于铸件(5)脱模的涂料(2
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1)，所述涂料(2
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1)具体为醇基涂料。3.根据权利要求1所述的一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造装置，其特征在于：所述砂芯(2)的外壁采用随形波浪纹(2
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2)。4.根据权利要求1所述的一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造装置，其特征在于：所述砂芯(2)上设置有冷却销(4)，所述冷却销(4)镶于上模，所述冷却销(4)具体为水冷管。5.根据权利要求1所述的一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造装置，其特征在于：所述抽芯(6)内设置有加热管(6
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1)。6.根据权利要求1
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5任意一项所述的一种薄壁复杂铝合金变速箱壳体低压铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：1)铸造装置的组装和预热，将铸造装置的所述上模、所述下模、所述抽芯(6)和所述砂芯(2)进行组装，组装是将模具的所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国诗，姜华伟，张硕，刘培德，李淑萍，董鹏，
申请(专利权)人：烟台路通精密科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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