一种用于vvt上的阀体的锻造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于VVT上的阀体的锻造工艺，包括以下步骤：先挤压成型，形成粗胚；再将上述粗胚进行热处理；接着润滑锻造；最后采用CNC加工成型；本发明较采用粉末冶金成形的产品单重减少一半，成本减少1/3，在保证锻造模具精度的同时，解决了模具材料在连续作业情况下出现变形的情况，耐磨性增强。
【专利说明】—种用于WT上的阀体的锻造工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种锻造加工工艺，尤其涉及一种用于VVT上的阀体的锻造工艺。
【背景技术】
[0002]目前为提高汽车发动机动力性，减少油耗和降低排污的要求，各大汽车工厂均投入大量人力、物力进行技术开发。发动机可变气门正时技术(VVT)是近些年来被逐渐应用于现代轿车上的新技术中的一种，发动机采用可变气门正时技术(WT)可以提高进气冲量，使冲量系数增加，发动机的扭矩和功率可以得到进一步的提高。目前用于发动机可变气门正时技术(VVT)上的一个阀体在欧洲采用粉末冶金制作，成本高，单重重。目前有人提出采用铝合金压铸制作，但是采用铸造耐磨性不够。
[0003]故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种用于VVT上的阀体的锻造工艺，在达到精度要求的同时，减轻质量，增加耐磨性。
[0005]为实现上述发明目的，本发明提供的一种用于VVT上的阀体的锻造工艺，包括以下步骤:
(a)准备工序:选择锻造阀体所需要的铝锭；
(b)预成型工序:将铝锭进行熔炼，熔炼温度为700-780°C，采用DC铸造的方法对熔炼后的铝锭进行铸造，形成粗坯；
(c)热处理工序:将步骤(b)中所述的粗坯加热至525-535°C，恒温加热1.5-2.5h后，采用自然时效将粗坯冷却完成热处理；
或者将步骤(b)中所述的粗坯加热至170-180°C，恒温加热5.5-6.5h后，采用人工时效将粗坯冷却完成热处理；
(d)润滑锻造:对经过热处理的粗坯表面先作皂化处理，再作润滑处理；
(e)成型工序:油压机对铝材作锻压处理，然后采用CNC加工铝材，阀体成型；
(f)包装出货。
[0006]所述步骤(b)中的DC铸造，其具体步骤为:
(bl)将铝锭加热到450-470 °C，采用DC铸造机对铝锭进行挤压，挤压力度为2000-2150UST，挤压速度为 3.5-4.5mm/s ；
(b2)对铝锭作在线水淬处理；
(b3)锯切机将铝锭切割成需要的长度。
[0007]所述步骤(b)中的熔炼，其具体步骤为:
(21)在使用前将所用环绕石英坩埚烘烤至500°C；
(22)将所述铝锭置入环绕石英坩埚内，抽出空气，充入惰性气体；
(23)采用中高频电源进行加热。[0008]所述步骤(d)中的皂化处理，包括步骤:脱脂、水洗、碱洗、二道水洗、除灰、水洗。
[0009]所述步骤(d)中的润滑处理，为采用乳化液涂抹铝材表面，所述的乳化液为PR0S0L67、A-100HR 和 LRZ-88 中的一种或多种。
[0010]所述步骤(e)中的CNC加工，其CNC加工刀具表面覆有金刚砂涂层。
[0011]所述步骤(e)中的CNC加工后，采用冷却液对加工表面进行冲刷冷却，所述冷却液配方由重量比为:15%苯甲酸钠、10%聚乙二醇、3%钥酸钠、20%丙三醇和其余为水组成。
[0012]本发明相比现有技术，存在的优点有:经过预成型工序，将阀体挤压成型，形成粗胚；再经过热处理工序，增加其粗胚强度；之后进行的润滑锻造，提高粗胚精度；采用挤压制品再经过精锻加工，较采用粉末冶金成形的产品单重减少一半，成本减少1/3，在保证锻造模具精度的同时，解决了模具材料在连续作业情况下出现变形的情况，耐磨性增强；在熔炼过程中，采用中高频电源进行加热节约能耗且加热效率高，提高生产加工效率；在CNC加工结束后，采用水基型冷却液对铝材和加工刀具进行冷却，对被加工的铝材和加工刀具具有良好的保护作用，确保加工精度和刀具的使用寿命，本发明具有良好的社会效益和经济效益。
【具体实施方式】
[0013]以下实施例中的乳化液PR0S0L67、A-100HR和LRZ-88，均可在市场上购得，所用冷却液配方由重量比为:15%苯甲酸钠、10%聚乙二醇、3%钥酸钠、20%丙三醇和其余为水组成。
[0014]实施例1:
选择锻造阀体所需要的铝锭；将铝锭进行熔炼，在使用前将所用环绕石英坩埚烘烤至500 V ；将所述铝锭置入环绕石英坩埚内，抽出空气，充入惰性气体；采用中高频电源进行加热，熔炼温度为700°C，之后采用DC铸造的方法对熔炼后的铝锭进行铸造:首先将铝锭加热到450°C，采用DC铸造机对铝锭进行挤压，挤压力度为2000UST，挤压速度为
3.5mm/s，紧接着对铝锭作在线水淬处理，最后锯切机将铝锭切割成需要的长度，形成粗坯；
将上述粗坯加热至525°C，恒温加热1.5h后，采用自然时效将粗坯冷却完成热处理；对经过热处理的粗坯表面先作皂化处理，其步骤为:脱脂、水洗、碱洗、二道水洗、除灰、水洗。将经过皂化处理的粗胚再作润滑处理，采用乳化液涂抹铝材表面，采用的乳化液为PR0S0L67 ；
油压机对铝材作锻压处理，然后采用表面覆有金刚砂涂层的加工刀具铝材进行加工，CNC加工完成后，采用冷却液对其加工表面进行冲刷冷却，之后阀体成型，最后包装出货。
[0015]实施例2:
将实施例1中经DC铸造形成的粗胚加热至170°C，恒温加热5.5h后，采用人工时效将粗坯冷却完成热处理；
再对经过热处理的粗坯表面先作皂化处理，其步骤为:脱脂、水洗、碱洗、二道水洗、除灰、水洗。将经过皂化处理的粗胚再作润滑处理，采用乳化液涂抹铝材表面，采用的乳化液为 A-100HR ；
油压机对铝材作锻压处理，然后采用表面覆有金刚砂涂层的加工刀具铝材进行加工，CNC加工完成后，采用冷却液对其加工表面进行冲刷冷却，之后阀体成型，最后包装出货 实施例3:
选择锻造阀体所需要的铝锭；将铝锭进行熔炼，在使用前将所用环绕石英坩埚烘烤至5000C ;将所述铝锭置入环绕石英坩埚内，抽出空气，充入惰性气体；采用中高频电源进行加热，熔炼温度为740°C，之后采用DC铸造的方法对熔炼后的铝锭进行铸造:首先将铝锭加热到460°C，采用DC铸造机对铝锭进行挤压，挤压力度为2075UST，挤压速度为4.0mm/s，紧接着对铝锭作在线水淬处理，最后锯切机将铝锭切割成需要的长度，形成粗坯；
将上述粗坯加热至530°C，恒温加热2.0h后，采用自然时效将粗坯冷却完成热处理；对经过热处理的粗坯表面先作皂化处理，其步骤为:脱脂、水洗、碱洗、二道水洗、除灰、水洗。将经过皂化处理的粗胚再作润滑处理，采用乳化液涂抹铝材表面，采用的乳化液为LRZ-88 ；
油压机对铝材作锻压处理，然后采用表面覆有金刚砂涂层的加工刀具铝材进行加工，CNC加工完成后，采用冷却液对其加工表面进行冲刷冷却，之后阀体成型，最后包装出货实施例4
将实施例3中经DC铸造形成的粗胚加热至175°C，恒温加热6.0h后，采用人工时效将粗坯冷却完成热处理；
再对经过热处理的粗坯表面先作皂化处理，其步骤为:脱脂、水洗、碱洗、二道水洗、除灰、水洗。将经过皂化处理的粗胚再作润滑处理，采用乳化液涂抹铝材表面，采用的乳化液为 PROSOL67 和 A-100HR 混合；
油压机对铝材作锻压处理，然后采用表面覆有金刚砂涂层的加工刀具铝材进行加工，CNC加工完成后，采用冷却液对其加工表面进行冲刷冷却，之后阀体成型，最后包装出货实施例5
选择锻造阀体所需要的铝锭；将铝锭进行熔炼，在使用前将所用环绕石英坩埚烘烤至5000C ;将所述铝锭置入环绕石英坩埚内，抽出空气，充入惰性气体；采用中高频电源进行加热，熔炼温度为780°C，之后采用DC铸造的方法对熔炼后的铝锭进行铸造:首先将铝锭加热到470°C，采用DC铸造机对铝锭进行挤压，挤压力度为2150UST，挤压速度为4.5mm/s，紧接着对铝锭作在线水淬处理，最后锯切机将铝锭切割成需要的长度，形成粗坯；
将上述粗胚加热至535°C，恒温加热2.5h后，采用自然时效将粗坯冷却完成热处理；对经过热处理的粗坯表面先作皂化处理，其步骤为:脱脂、水洗、碱洗、二道水洗、除灰、水洗。将经过皂化处理的粗胚再作润滑处理，采用乳化液涂抹铝材表面，采用的乳化液为A-100HR 和 LRZ-88 混合；
油压机对铝材作锻压处理，然后采用表面覆有金刚砂涂层的加工刀具铝材进行加工，CNC加工完成后，采用冷却液对其加工表面进行冲刷冷却，之后阀体成型，最后包装出货实施例6
将实施例5中经DC铸造形成的粗胚加热至185°C，恒温加热6.5h后，采用人工时效将粗坯冷却完成热处理；
再对经过热处理的粗坯表面先作皂化处理，其步骤为:脱脂、水洗、碱洗、二道水洗、除灰、水洗。将经过皂化处理的粗胚再作润滑处理，采用乳化液涂抹铝材表面，采用的乳化液为 PROSOL67、A-100HR 和 LRZ-88 混合；
油压机对铝材作锻压处理，然后采用表面覆有金刚砂涂层的加工刀具铝材进行加工，CNC加工完成后，采用冷却液对其加工表面进行冲刷冷却，之后阀体成型，最后包装出货 以上实施例中，两种热处理工序可以相互替换。
【权利要求】
1.一种用于VVT上的阀体的锻造工艺，其特征在于:包括以下步骤: (a)准备工序:选择锻造阀体所需要的铝锭； (b)预成型工序:将铝锭进行熔炼，熔炼温度为700-780°C，采用DC铸造的方法对熔炼后的铝锭进行铸造，形成粗坯； (c)热处理工序:将步骤(b)中所述的粗坯加热至525-535°C，恒温加热1.5-2.5h后，采用自然时效将粗坯冷却完成热处理； 或者将步骤(b)中所述的粗坯加热至170-180°C，恒温加热5.5-6.5h后，采用人工时效将粗坯冷却完成热处理； (d)润滑锻造:对经过热处理的粗坯表面先作皂化处理，再作润滑处理； (e)成型工序:油压机对铝材作锻压处理，然后采用CNC加工铝材，阀体成型； (f)包装出货； 所述步骤(b)中的DC铸造，其具体步骤为: (bl)将铝锭加热到450-470 °C，采用DC铸造机对铝锭进行挤压，挤压力度为2000-2150UST，挤压速度为 3.5-4.5mm/s ； (b2)对铝锭作在线水淬处理； (b3)采用锯切机将铝锭切割成需要的长度。
2.根据权利要求1所述的一种用于VVT上的阀体的锻造工艺，其特征在于:所述步骤(b)中的熔炼，其具体步骤为: (21)在使用前将所用环绕石英坩埚烘烤至500°C； (22)将所述铝锭置入环绕石英坩埚内，抽出空气，充入惰性气体； (23 )采用中高频电源进行加热。
3.根据权利要求1所述的一种用于VVT上的阀体的锻造工艺，其特征在于:所述步骤(d)中的皂化处理，包括步骤:脱脂、水洗、碱洗、二道水洗、除灰、水洗。
4.根据权利要求1所述的一种用于VVT上的阀体的锻造工艺，其特征在于:所述步骤(d)中的润滑处理，为采用乳化液涂抹铝材表面，所述的乳化液为PROSOL67、A-100HR和LRZ-88中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种用于VVT上的阀体的锻造工艺，其特征在于:所述步骤(e)中的CNC加工，其CNC加工刀具表面覆有金刚砂涂层。
6.根据权利要求1或5所述的一种用于VVT上的阀体的锻造工艺，其特征在于:所述步骤(e )中的CNC加工后，采用冷却液对加工表面进行冲刷冷却，所述冷却液配方由重量比为:15%苯甲酸钠、10%聚乙二醇、3%钥酸钠、20%丙三醇和其余为水组成。
【文档编号】B23P15/00GK103921074SQ201410173260
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】鄭博文 申请人:明达铝业科技(太仓)有限公司