一种铝合金变速箱的精密铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金变速箱的精密铸造方法，包括1)蜡模模具设计及制造；2)压制蜡模；3)浇注系统设计及制作；4)修型；5)组型；6)除油；7)挂砂；8)脱蜡；9)模壳焙烧；10)熔炼及浇注；11)铸件清理；12)热处理。本发明专利技术的铝合金变速箱的精密铸造方法为此种铸件的生产提供了可靠的技术方案，制造出符合要求的铸件，同时，采用铸造成型的方法极大的降低生产成本，缩短了制造周期，提高了产品质量，能产生极大的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铝合金铸件的铸造
，涉及一种精密铸造成型方法，尤其是一种适用于尺寸精度要求高，结构复杂的铝合金变速箱的精密铸造方法。
技术介绍
在众多的铸造工艺方法中，熔模精密铸造所具有的竞争有事最全面尺寸精度高、 表面质量好、使用复杂形状、可用于多种合金、生产批量灵活。正因为如此，熔模精密铸造铸件几乎覆盖了工业生产的所有领域，成为重要的金属零件成型手段。变速箱是汽车关键零部件之一，目前国内汽车自动变速箱市场几乎完全依赖进口。近年来，随着对汽车性能要求的不断提高，为使汽车轻量化，实现高速、安全、节能、环保的要求，许多汽车零部件用铝合金取代了铸铁件，这明显减轻了汽车质量，改善了汽车的加速和减速性能，大大降低了油耗和废气排放。目前，在汽车行业中使用熔模精密铸造的方法生产铝合金零件已经成为一种趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供，该方法结合熔模精密铸造成型，适用于尺寸精度要求高，结构复杂的变速箱铸件的精密铸造。本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的这种铝合金变速箱的精密铸造方法，包括以下步骤1)蜡模模具设计及制造根据变速器的结构设计并制作金属模具，铸件收缩率为 1.3-1. 5%，拔模斜度为1' -3'；2)压制蜡模采用步骤1)制作的蜡模模具在压蜡机上压制变速箱蜡模，压制温度 60-65°C，射蜡压力0. 3-0. 5Mpa，注蜡时间:100_150s ；3)浇注系统设计及制作采用压蜡机分别压制浇口杯、横浇道、直浇道及内浇口 ；4)修型去除毛刺、披缝和分型线，填补凹坑、气孔和缩陷，使蜡模表面平整光洁、 转接圆滑；5)组型采用组型蜡将步骤2)压制的蜡模及步骤幻压制的浇口杯、横浇道、直浇道以及内浇口进行粘结，形成整体；6)除油模组浸入除油剂，用毛刷或棉布进行手工除油；7)挂砂对以上组好型的蜡模进行多层挂砂；8)脱蜡脱蜡前，打开浇口杯和排气孔端面的模壳并去除毛刺；脱蜡参数外胆蒸汽压力0. 7 0. 75Mpa ；脱蜡时间17min ；使用温度160°C ；脱蜡后模壳在通风条件下自干不少于12小时；9)模壳焙烧在箱式电阻炉中焙烧模壳，炉温低于300°C时模壳入炉，随后升温至 850°C，保温2-3小时，完成后关闭电源，模壳随炉冷却至500°C以下取出，待冷却至室温后检验模壳；10)熔炼及浇注先除去坩埚内表面残余涂料和氧化层，并将坩埚、熔化工具、热电偶保护套管等先清理干净，经350 400°C预热后在表面均勻喷涂一层保护涂料使涂料厚度达0. 5 1mm，然后于400 600°C保持0. 5小时以上烘干至发黄备用；待坩埚预热至暗红以后装入金属料锭，并搅拌3 5分钟，搅拌时将搅拌勺伸入铝液中，不破坏铝液表面氧化皮；然后采用氩气旋吹机SG-III精炼，然后进行浇注得到铸件；11)铸件清理采用水力清壳或干吹砂清壳，采用锯床切割浇注系统，采用吹砂机进行吹砂；12)热处理将清理后的铸件在箱式电阻炉中进行热处理。以上步骤7)所述的挂砂具体为首先采用60-80目的刚玉砂和浆料进行第一层挂砂，干燥8-10小时后再用20-40目的上店砂和浆料进行第2至4层挂砂，每次挂砂后干燥 5小时，第5至第8层用20目上店砂和浆料挂砂后至少干燥5小时；通风要好，温度、湿度要保证，环境要求温度21°C 士 1.5°C，湿度40% 士 10%。以上步骤10)所述的金属料锭的加入顺序为小块回炉料和成品料锭，大块的回炉料及成品料锭，纯铝锭，中间合金锭；等加入的料锭都熔化后，再加入中间合金锭，并搅拌 3 5分钟。进一步，在步骤10)中，通过在线测氢来检验精炼效果，如P值满足条件，说明精炼效果能满足要求，否则再次进行精炼，继续测试，直到满足要求；之后采用低压浇注，浇注温度735°C，升液压力lKpa，升液速度；50mm/s，充型压力差50KPa，充型速度50mm/s，结晶压力lKpa，结晶时间320s。本专利技术具有以下有益效果本专利技术的铝合金变速箱的精密铸造方法为此种铸件的生产提供了可靠的技术方案，制造出符合要求的铸件，同时，采用铸造成型的方法极大的降低生产成本，缩短了制造周期，提高了产品质量，能产生极大的经济效益。附图说明图1为本专利技术的流程框图；图2为本专利技术铝合金变速箱的结构示意图。具体实施例方式参见图1，以下结合实例对本专利技术做进一步的详细描述实施例11蜡模模具设计及制造根据变速器的结构设计并制作金属模具，铸件收缩率为 1.5%，拔模斜度为3'。2压制蜡模采用第1步制作的蜡模模具在压蜡机上压制变速箱蜡模，压制温度 60-65°C，射蜡压力0. 3Mpa，注蜡时间:150s ；3浇注系统设计及制作采用压蜡机分别压制浇口杯、横浇道、直浇道及内浇口 ；4修型去除毛刺、披缝、分型线，填补凹坑、气孔、缩陷等缺陷，保证蜡模表面平整光洁、转接圆滑。5组型采用组型蜡将第2步压制的蜡模及第3步压制的浇口杯、横浇道、直浇道以及内浇口进行粘结，形成整体；6除油模组浸入除油剂，用毛刷或棉布进行手工除油。7挂砂对以上组好型的蜡模进行多层挂砂，首先采用70目的刚玉砂和浆料进行第一层挂砂，干燥10小时后再用35目的上店砂和浆料进行第2至4层挂砂，每次挂砂后干燥5小时，第5至第8层用20目上店砂和浆料挂砂后至少干燥5小时。通风要好，温度、湿度要保证，并每隔4小时记录一次。环境要求温度21°C 士 1.5°C，湿度40% 士 10%。8脱蜡脱模前，打开浇口杯和排气孔端面的模壳并去除毛刺。脱蜡参数外胆蒸汽压力0. 7 0. 75Mpa ；脱蜡时间17min ；使用温度160°C。脱蜡后模壳在通风条件下自干不少于12小时。9模壳焙烧在箱式电阻炉中焙烧模壳，炉温低于300°C时模壳入炉，随后升温至 850°C，保温2-3小时，完成后关闭电源，模壳随炉冷却至500°C以下取出，待冷却至室温后检验模壳。10熔炼及浇注先除去坩埚内表面残余涂料和氧化层，并将坩埚、熔化工具、热电偶保护套管等先清理干净，经350 40(TC预热后在表面均勻喷涂一层保护涂料(不少于 2次使涂料厚度达0. 5 Imm)，然后于400 600°C保持0. 5小时以上烘干至发黄备用。 待坩埚预热至暗红以后装入金属料锭，加入顺序为中等尺寸的回炉料及成品料锭，较大块的回炉料及成品料锭，纯铝锭，中间合金锭。将回炉料、成品料锭、纯铝锭等熔化后，加入中间合金锭，并搅拌3 5分钟。搅拌时将搅拌勺伸入铝液中，尽量不破坏铝液表面氧化皮。 采用氩气旋吹机SG-III精炼，通过在线测氢来检验精炼效果，如P值满足条件，说明精炼效果能满足要求，否则再次进行精炼，继续测试，直到满足要求。采用低压浇注，浇注温度 735°C，升液压力lKpa，升液速度；50mm/s，充型压力差50KPa，充型速度50mm/s，结晶压力lKpa，结晶时间:320s11铸件清理采用水力清壳或干吹砂清壳，采用锯床切割浇注系统，采用吹砂机进行吹砂；12热处理将清理后的铸件在箱式电阻炉中进行热处理。固溶参数1、炉温低于300°C时铸件入炉；2、升温至530 士 5 °C，保温6小时后升温至543 士 5 °C，再保温7小时；3、铸件出炉后入60 100°C的清水中冷却，出炉至入水时间不得超过20秒，铸件在水中浸泡时间不得少于2分钟。时效参数1、炉温低于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：狄玮岚，朱鹏超，徐玮，周中波，常辉，李金山，
申请(专利权)人：西安西工大超晶科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：