[发明专利]一种改进型车用箱体的铸造工艺

说明书

本发明公开了一种改进型车用箱体的铸造工艺，涉及铝合金铸造技术领域，以解决现有低压铸造工艺制造出的车用箱体铸件气密性差的问题。其包括如下工艺步骤：制作砂芯组件、主砂芯掏空‑设计并制造模具壳体、上模具涂料工艺‑模具组装‑合金成份搭配及合金熔化精炼、脱氧、扒渣工序‑合金溶液转入低压铸机的保温炉内进行合金容易净化处理‑压铸过程：升液、充型、保压结晶、泄压冷却‑开模取件等。通过实施本技术方案，有效提高箱体铸件的气密性，避免铸件箱体上出现缩松，针孔，气孔和夹渣等缺陷，并使得铸件产品的抗拉强度提高30～42％，显著提高铸件质量。

技术领域

本发明涉及铝合金铸造技术领域，更具体的是涉及一种改进型车用箱体的铸造工艺。

背景技术

随着世界各国针对汽车尾气的排放控制越来越严格，现商用车尾气处理箱体铸造升级是必然产物。由于市场车用发动机效率及动力性要求较高，公司在研发铸造车用尾气处理箱体时，着重改善金属液体在铸件型腔内流动性，且不断对充型材料、金属模具以及砂芯进行改进，定制车用尾气处理箱体铸造专用设备。

车用尾气处理箱体结构复杂、厚度不均匀；产品最薄之处仅有5mm，而产品最厚之处达到30mm，高度可达500mm，产品容易出现成型不完整、缩松、冷隔等；且三个铸件型腔相对独立、不能相互渗水，产品一次性铸造成型难度大；经研发，车用尾气处理箱体采用半砂型低压铸造工艺，可控制合金溶液流入型腔中的速度和压力，并能让合金溶液在压力下结晶凝固，组织致密，机械性能好，铸造质量较重力铸造工艺较高。砂芯是铸造生产中用于制造型芯的材料，由铸造砂、型砂粘结剂等组成；芯砂按所用粘结剂不同分为粘土芯砂、水玻璃芯砂、油芯砂、合脂芯砂、树脂芯砂等，现车用尾气处理箱体采用发气量较低的树脂砂。

现针对车用尾气处理箱体低压铸造中遇到以下技术难点：一、由于车用尾气处理箱体结构复杂，难以保证砂芯设计精度，从而难以保证铸件质量；二、要保证铸件产品的密封性，需解决模具铸件型腔以及砂芯的排气问题，金属液充入铸件型腔时，随着铸件型腔空间的不断缩小，型腔内的空气以及砂芯由于铝液覆盖产生的气体迅速上浮，充型高度较高，如果铸件型腔内的气体不能迅速顺畅地排出，极易导致铸件上部分出现充型不完整的问题；三、更重要的是型腔靠近上模的位置为箱体法兰盘结构成型处，若排气受阻，铸件型腔内气体在压力作用下浸入充型铸件内部，容易形成铸件气孔、欠铸或轮廓不清晰等缺陷；四、目前箱体铸件抗拉强度(Rm)/Mpa在135～155之间，如何提高铸件产品强度，改善其力学性能，成为本领域技术人员研究的重点。

发明内容

为了解决现有低压铸造工艺制造出的车用尾气处理箱体铸件气密性差的问题，本发明的目的在于提供一种改进型车用箱体的铸造工艺，有效保证箱体铸件的密封性要求，避免存在铸件气孔、欠铸或轮廓不清晰等缺陷。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种改进型车用箱体的铸造工艺，包括如下工艺步骤：

(a)制作砂芯组件，利用树脂砂根据车用尾气处理箱体形状制出分块式砂芯组件，所述分块式砂芯组件包括主砂芯、水道砂芯、小水道砂芯、搭子砂芯和十字砂芯；再将制得的分块式砂芯表面刷耐火材料并做点燃处理；最后将砂芯送入湿度＜60％、温度＜46℃的环境中保存；

(b)根据车用尾气处理箱体设计并制造上模、下模、前侧模、后侧模、左侧模和右侧模，对制作完成的模具壳体进行上模具涂料工艺；

(c)将步骤(a)中制作好的分块式砂芯组件装入步骤(b)制作好的模具壳体内，完成箱体模具制造安装工序；

(d)合金熔化，对化铝炉进行烘炉；按照车用尾气处理箱体进行配料、称重；将配好的金属合金投入至化铝炉内并进行精炼、脱氧、扒渣工序；

(e)将步骤(d)中化铝炉内处理好的合金溶液转入低压铸机的保温炉内，再通入99.999％的高纯度氮气做净化合金溶液处理，净化合金溶液时间为15～20min；