[发明专利]对压铸件调质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对压铸件调质的方法，其中，首先在具有至少一个固定的和可动的半模的铸模中浇注压铸件，然后，通过抽出可动的半模打开这个铸模，然后在可动的半模中对压铸件淬火，然后，将压铸件从可动的半模中起模，最后热时效处理或冷时效处理压铸件。

背景技术

已知不同的用于调质或硬化铝铸合金的方法，这些方法根据期望的硬度、抗拉强度和应变来应用。在制造用于汽车工业的气缸曲轴箱时，在近些年来采用优选T5热处理对铝合金调质。在该方法中，由铸造热受控地冷却铸件，然后热时效处理铸件。但该方法通常尤其在厚壁的轴承座区中未以过程可靠的方式实现所需的值。尤其是由于铸模的打开和冷却之间的延时而产生温度损失，该温度损失导致平衡相的析出，也即导致铝混合晶体过饱和的减小、铸件强度水平的降低。作为备选已知，通过T6工艺实现调质。在此首先在热时效处理之前执行固溶退火过程，并且对铸件淬火。该均匀化退火发生在大致450℃至540℃温度下，因此需要较高的能耗来达到更高的强度。

因此在DE102007041445A1中建议一种冷却铸件的方法，其中，在浇道凝固之后并且在铸件凝固之后略微打开铸模，其中，该缝隙小于铸件的厚度，然后在该缝隙中喷入冷却剂。由此，改善了周期。

但不利的是，喷入的冷却剂必须分散在铸件的表面上，因此在铸件上出现温度差。相应地，在缝隙的边缘区域内，在喷入位置上形成特别好的冷却。此外，由于莱顿弗罗斯特效应会产生较差的冷却效果。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于对压铸件调质的方法，采用该方法可以在保持尽可能相同的应变值的情况下在期望的范围内提高合金的硬度、屈服强度和抗拉强度，而不会提高能耗。

该技术问题通过一种具有权利要求1所述特征的方法解决。

通过在紧接着铸模打开的时刻或在铸模打开期间将喷射设备的喷射工具插入半模之间，借助喷射工具将冷却剂施加到压铸件上以便淬火，可以执行压铸件计量的冷却，该计量的冷却可以既在位置方面也在引入的冷却剂量的方面得以优化。因此可以实现最佳的微观结构质量。

在优选的方法中，喷射设备的喷射工具对准压铸件的厚壁区域。通过淬火效果可以在厚壁区域中实现具有较高强度和良好应变值的微观结构，因为没有消除铝混合晶体的过度饱和，并且溶解的元素还可供硬化过程使用。

在优选的方案中，喷射压力为至少8bar，优选25bar。在这些喷射压力下，冷却剂加速为，使得即使在仍然热的压铸件中也能可靠地破坏莱顿弗罗斯特效应。若雾化的冷却剂通过喷嘴喷出并且以相应较高的撞击速度撞击在铸件的仍然热的壁上，因此通过蒸发虽然形成蒸汽垫，但这不能使另外的射束根据莱顿弗罗斯特效应远离表面，因为射束由于其较高的动能击穿蒸汽垫。但因此冷却剂直接到达壁的表面上。由此造成非常好的冷却效果和铸模的模壁借助脱模剂最佳的加湿。特别短的淬火时间与冷却剂和铸件之间特别高的温度梯度一起导致对于后续硬化过程的高的强度潜能。

为了减小周期，在喷洒可动的半模中的压铸件的同时喷洒固定的半模，以便它们在一个方法步骤中一起冷却。

喷射介质优选是冷却剂-空气混合物，其中，空气和冷却剂之间的比例可调节。因此可以实现最佳的的雾化，该雾化增强冷却效果。

在按本发明的方法的扩展方案中，在压铸件起模之前，将喷射设备的喷射工具从半模之间的空隙中抽出，并且在压铸件起模之后又插入空隙中以便冷却铸模。通过固定的半模的重新喷洒和可动的半模的重新喷洒，将它们特别快速地提供给下个周期。

在此特别有利的是，喷射设备固定在喷射臂上，以便喷射设备在起模时才从半模之间的空隙中抽出。因此，可以省去在机器人上的附加的臂。此外，缩短了周期，因为可以省去插入和抽出。

当在140-250℃的温度下执行热时效处理时，可实现特别高的强度水平，因为在铝晶体中溶解的气体过度饱和，与T6热处理比较，在该温度下不析出，并因此未提高孔隙度。

在优选的应用中，压铸件是气缸曲轴箱，喷射工具对准轴承座区。因此，在高负荷的轴承座区中可以实现较高的强度，而不会严重影响气缸区，并且明显提高应力水平。通过按本发明的对压铸件调质的方法可以相应地制造气缸曲轴箱，该气缸曲轴箱在不同的区域中具有不同的最佳的微观结构特性，而不产生附加的成本。气缸管和气缸套的应力临界的区域由半模遮盖，以便根据选择喷洒在轴承座上而不会在更大程度上影响气缸区，在该气缸区通常不期望更高的硬度。

附图说明

下列根据附图并且通过例举的方式解释按本发明的方法。

图1简示出封闭的铸模，