一种适用于汽车零部件模具的材料的制作方法

文档序号:12098801阅读:262来源:国知局

本发明属于汽车零部件技术领域,具体来说,是一种适用于汽车零部件模具的材料。



背景技术:

汽车是中国制造业的支柱产业之一,国家重大专项目标就是为促进汽车、船舶、航空航天、发电设备四个领域发展。我国轿车铝合金发动机缸体、变速箱壳体等大型、复杂、高寿命压铸模具目前还不能自主生产,主要依靠进口,比如一汽丰田、天津丰田、东风本田、重庆长安等。大型、复杂、高寿命压铸模具的核心技术被发达国家垄断,成为制约我国汽车发动机关键部件国产化和汽车更新换代速度提升的一个重要因素。

目前,我国压铸模具的失效形式大多是热疲劳裂纹所致。压铸模具常与左右高速熔化的炽热金属液接触,并被反复的加热、冷却,工作环境极其恶劣。其中,铝合金压铸模具的服役条件较为苛刻,铝合金熔液的温度通常在一之间,以一的速度压入模腔,压力大约为,保压时间一,每次压射间隔时间大约为一,模腔表面受到高温高速铝液的反复冲刷,产生较大应力。为此,压铸模具钢应具有足够的高温硬度和高温强度,即高的回火稳定性在工作时还承受一定的冲击力和较严重的冲蚀,还必须具备好的耐磨性和一定的韧性由于反复急冷急热而产生的交变热应力会使模腔表面产生龟裂现象,即热疲劳,应当具有高的抗热疲劳性能和抗氧化能力对于尺寸较大的热作模具,为使整个截面性能均匀,压铸模具钢还应具有高的淬透性和较小的热处理变形特性。国内主要的压铸模具材料有4Cr5MoSiV1、3Cr2W8V等,最常使用的4Cr5MoSiV1钢具有较高的强度、回火稳定性,良好的韧性及抗热疲劳性,但在600℃以上的热强性欠佳,不适合压铸高熔点合金,而钢的导热性和抗热疲劳能力差,塑韧性低,容易发生早期断裂。因此,开发具有自主知识产权的、优质、高性能的压铸模具有十分紧迫的现实意义。



技术实现要素:

本发明目的是旨在提供了一种适用于汽车零部件模具的材料及加工方法,用于解决目前汽车零部件模具材料塑韧性低,容易发生早期断裂的问题。

为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:

一种汽车零部件模具的材料,模具采用镁铝合金制备,所述镁铝合金包括如下质量比的组分,铁2.3-4.9%,镁6.0-12.3%,银0.12-0.22%,钨0.23-0.33%,铬0.13-0.25%,锡0.09-0.43%,锌2.8-4.6%,碳化硅0.10-2.56%,石墨0.09-0.25%,余量为铝。

进一步限定,所述材料的加工方法,如下:将镁铝合金原料置于烧炉中,在惰性气体保护下,加热至700℃,搅拌转速为1500rpm,使合金原料液化形成金属液;搅拌并震荡金属液,排出金属液内的气体;合模:将金属液至于模具中,直到模具分型面间隙不超过20mm,停止合模;向间隙中注入氧气,继续合模,模具完全闭合;向料筒中注入液态原料,然后注入氧气,压铸;对铸件进行退火处理。

进一步限定,所述压铸工艺条件为:系统压力:23Mpa,喷涂时间7s,压铸温度:700℃,内浇口速度小于0.7m/s,压铸件在模内停留时间为6s,冷却成型后开模取出铸件。

进一步限定,所述退火工艺为三小时降温至200℃,保温8h,然后出炉空冷。

本发明提供的汽车零部件外壳体压铸模具材料及其加工方法,模具材料中添加有多种混合金属,具有良好的强度、韧性及抗高温热疲劳性能,能承受温度聚变,适宜在高温下长期工作,并具有淬透性高、尺寸稳定性强及加工性好、耐热裂纹性能强,适合大型、结构复杂、精密、长寿命要求的高性能压铸模、挤压模等。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明,下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。

一种汽车零部件模具的材料,模具采用镁铝合金制备,镁铝合金包括如下质量比的组分,铁2.3-4.9%,镁6.0-12.3%,银0.12-0.22%,钨0.23-0.33%,铬0.13-0.25%,锡0.09-0.43%,锌2.8-4.6%,碳化硅0.10-2.56%,石墨0.09-0.25%,余量为铝。

优选该材料的加工方法,如下:将镁铝合金原料置于烧炉中,在惰性气体保护下,加热至700℃,搅拌转速为1500rpm,使合金原料液化形成金属液;搅拌并震荡金属液,排出金属液内的气体;合模:将金属液至于模具中,直到模具分型面间隙不超过20mm,停止合模;向间隙中注入氧气,继续合模,模具完全闭合;向料筒中注入液态原料,然后注入氧气,压铸;对铸件进行退火处理。实际上,可根据具体情况选择考虑。

优选该压铸工艺条件为:系统压力:23Mpa,喷涂时间7s,压铸温度:700℃,内浇口速度小于0.7m/s,压铸件在模内停留时间为6s,冷却成型后开模取出铸件。实际上,可根据具体情况考虑。

优选该退火工艺为三小时降温至200℃,保温8h,然后出炉空冷。实际上,可根据具体情况考虑。

实施例1

一种汽车零部件模具的材料,模具采用镁铝合金制备,镁铝合金包括如下质量比的组分,铁2.3%,镁6.0%,银0.12%,钨0.23%,铬0.13%,锡0.09%,锌2.8%,碳化硅0.10%,石墨0.09%,余量为铝。

实施例2

一种汽车零部件模具的材料,模具采用镁铝合金制备,镁铝合金包括如下质量比的组分,铁4.9%,镁12.3%,银0.22%,钨0.33%,铬0.25%,锡0.43%,锌4.6%,碳化硅2.56%,石墨0.25%,余量为铝。

将镁铝合金原料置于烧炉中,在惰性气体保护下,加热至700℃,搅拌转速为1500rpm,使合金原料液化形成金属液;搅拌并震荡金属液,排出金属液内的气体;合模:将金属液至于模具中,直到模具分型面间隙不超过20mm,停止合模;向间隙中注入氧气,继续合模,模具完全闭合;向料筒中注入液态原料,然后注入氧气,压铸;对铸件进行退火处理。

以上对本发明提供的一种适用于汽车零部件模具的材料进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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