本发明涉及一种发动机铝缸体铸造方法，属于铸造技术领域，具体涉及一种无缸套铝合金缸体真空压铸方法。
背景技术：
无缸套铝合金缸体也称为整体式铝合金缸体，没有传统铸铁缸套，全部采用铝合金材料铸造成形；无缸套缸体对铝合金缸孔位置的缺陷的数量、大小、形状均有严格要求。为了尽可能减少含气量，目前无缸套铝合金缸体生产主要采用低压铸造和重力铸造工艺，其中低压铸造可应用于批量生产，而重力铸造由于工艺复杂、节拍过慢只应用于单件或者小批量。
采用压铸工艺生产无缸套缸体有投资低、效率高、工艺路线短的优势，但普遍存在缸孔位置缺陷超标的问题，采用真空压铸工艺是解决气孔类缺陷的主要手段，同时配合其它工艺方案可以达到预期质量目标。
无缸套铝合金缸体低压铸造工艺主要包括熔炼、浇注、制芯、落砂、去浇口、清理、热处理等工序。低压浇注的特点决定了其节拍慢，至少要10min左右，相同产能条件下，设备投资成本远高于压铸工艺和重力铸造工艺，从而导致生产成本高昂，甚至抵消了无缸套铝合金缸体自身的成本优势。相比之下，重力铸造工艺投资成本较低，但同样存在效率低下、工艺控制困难、质量稳定性差的特点。而传统压铸工艺难以控制铸件内部气孔缺陷，较多铸件因无法达到无缸套铝合金缸体铸件内部质量，特别是因缸孔位置的质量要求不达标而报废，良品率低，批量生产成本较高。以上三种工艺的缺点限制了无缸套铝合金缸体的批量生产，使无缸套铝合金发动机难以大规模推广应用。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种无缸套铝合金缸体真空压铸方法，其能够降低铸件的含气量，使铸件质量和性能达标，进而提高铸件的良品率；提高生产效率；降低生产制造成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种无缸套铝合金缸体真空压铸方法，包含如下步骤：
1）熔炼：将材料ADC12在740±20℃下进行融化，新料比例不低于70%，然后倒出铝液进行精炼除气，
2）保温：将步骤1）制得的铝液置于保温炉中，保温温度为660—680℃；
3）模具预处理：
a.对冷模状态下的模具进行预热，模具型腔表面温度控制在100—200℃，
b.对冲头压室和模具型腔表面进行喷涂润滑，
c.喷涂后合模，在模具中布置密封条；
4）给料：将铝液从保温炉中取出，倒入压室内，压室充满度为45—50%；
5）压射：用冲头将压室内的铝液压入模具型腔内；
6）抽真空：冲头开始运动后启动抽真空，充型完成后启动模具循环温控系统，动模温控水冷却循环时间60—80s，定模温控水冷却循环时间80—100s，高压点冷时间18—20s；通过采集模具温度，调节循环时间，进而调节模具温度，使得缸孔芯温度为80—150℃，模具其他成形表面温度为100—200℃；
7）开模：铸件凝固后开模，取走铸件。
进一步，步骤1）中的精炼温度为700—740℃，除气时间为5—10min。
进一步，步骤2）中保温温度春、秋季为675℃，夏季为670℃，冬季为680℃。
进一步，步骤3）中用油基润滑剂对压室进行润滑，用水基涂料对型腔表面进行喷涂润滑。
进一步，步骤3）中在缸孔位置设置独立喷涂回路，涂料与水的体积比为1:20—40，型腔其他位置涂料与水的体积比为1:70—100。
进一步，步骤4）中铝液倒入压室20s内温度≥630℃，铝液的密度当量≤2。
进一步，步骤5）中压射工艺参数为冲头低速速度为0.3—0.4m/s，在熔液进入型腔10%±1%处完成低高速切换，填充速度为45～55m/s，增压压力为 700—800bar，持压时间为20—25s。
进一步，步骤6）中最终真空度在250mbar以下，污染度在1300mbar以下。
本发明的有益效果是：在压铸过程中抽真空，降低了铸件的含气量，使铸件质量和性能达标，提高了铸件的良品率；通过对各工序步骤的优化，提高了生产效率；良品率和生产效率的提升，降低了整体式铝合金缸体的生产制造成本。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
材料ADC12各种元素的质量百分含量为：
Cu 1.5～3.5%，
Si 9.6～12.0%，
Mg≤0.3%，Zn≤1.0%，Fe≤1.3%，Mn≤0.5%，Ni≤0.5%，Sn≤0.3%，Ca≤200ppm%，Pb≤0.1%，Cd ≤0.005%，余量为Al及不可避免的杂质组成。
实施例1：一种无缸套铝合金缸体真空压铸方法，包含如下步骤：
1）熔炼：将材料ADC12在740±20℃下进行融化，新料比例不低于70%，然后倒出铝液进行精炼除气，出炉温度为740℃，精炼温度为700℃，除气时间5min，
2）保温：将步骤1）制得的铝液置于保温炉中，保温温度为660℃，保温炉内铝水超过4h，需进行除渣处理，铝水超过8h，需重新除气除渣并进行化学成分分析，合格方可使用，铝水超过48h，需进行铸锭处理；
3）模具预处理：
a.对冷模状态下的模具进行预热，模具型腔表面温度控制在100℃，
b.用油基润滑剂对压室进行润滑，用水基涂料对型腔表面进行喷涂润滑，在缸孔位置设置独立喷涂回路，涂料与水的体积比为1:20—40，型腔其他位置的涂料与水的体积比为1:70—100。
c.喷涂后合模，在模具中布置密封条，提升型腔密封性，防止气体进入型腔内，并使抽真空效率更高，减少铸件中气孔缺陷；
4）给料：将铝液从保温炉中取出，倒入压室内，铝液倒入压室20s内温度≥630℃，铝液的密度当量≤2，压室充满度45—50%；
5）压射：用冲头将压室内的铝液压入模具型腔内；冲头低速速度为0.3m/s，在熔液进入型腔10%±1%处完成低高速切换，填充速度为45m/s，增压压力为 800bar，持压时间为23s。
6）抽真空：冲头开始运动后启动抽真空，最终真空度在250mbar以下，污染度在1300mbar以下，冲头与压室密封良好，模具模板及各分型面密封良好，充型完成后启动模具循环温控系统，动模温控循环时间60—80s，定模温控循环时间80—100s，高压点冷时间18—20s，通过采集模具温度，调节循环时间，进而调节模具温度，使得缸孔芯温度为80—150℃，模具其他成形表面温度为100—200℃；
7）开模：铸件凝固后开模，由模具部件将铸件顶出取走，进行下一循环，参见图1的工艺流程图，给料→压射→抽真空→开模，实现批量化生产。
实施例2：一种无缸套铝合金缸体真空压铸方法，包含如下步骤：
1）熔炼：将材料ADC12在740±20℃下进行融化，新料比例不低于70%，然后倒出铝液进行精炼除气，出炉温度为720℃，精炼温度为740℃，除气时间10min，
2）保温：将步骤1）制得的铝液置于保温炉中，保温温度为680℃，保温炉内铝水超过4h，需进行除渣处理；铝水超过8h，需重新除气除渣并进行化学成分分析，合格方可使用；铝水超过48h，需进行铸锭处理；
3）模具预处理：
a.对冷模状态下的模具进行预热，模具型腔表面温度控制在200℃，
b.用油基润滑剂对压室进行润滑，用水基涂料对型腔表面进行喷涂润滑，在缸孔位置设置独立喷涂回路，涂料与水的体积比为1:20—40，型腔其他位置的涂料与水的体积比为1:70—100。
c.喷涂后合模，在模具中布置密封条，提升型腔密封性，防止气体进入型腔内，并使抽真空效率更高，减少铸件中气孔缺陷；
4）给料：将铝液从保温炉中取出，倒入压室内，铝液倒入压室20s内温度≥630℃，铝液的密度当量≤2，压室充满度45—50%；
5）压射：用冲头将压室内的铝液压入模具型腔内；冲头低速速度为0.4m/s，在熔液进入型腔10%±1%处完成低高速切换，填充速度为55m/s，增压压力为700bar，持压时间为21s。
6）抽真空：冲头开始运动后启动抽真空，最终真空度在250mbar以下，污染度在1300mbar以下，冲头与压室密封良好，模具模板及各分型面密封良好，充型完成后启动模具循环温控系统，动模温控循环时间60—80s，定模温控循环时间80—100s，高压点冷时间18—20s，通过采集模具温度，调节循环时间，进而调节模具温度，使得缸孔芯温度为80—150℃，模具其他成形表面温度为100—200℃；
7）开模：铸件凝固后开模，由模具部件将铸件顶出取走，进行下一循环，参见图1的工艺流程图，给料→压射→抽真空→开模，实现批量化生产。
实施例3：一种无缸套铝合金缸体真空压铸方法，包含如下步骤：
1）熔炼：将材料ADC12在740±20℃下进行融化，新料比例不低于70%，然后倒出铝液进行精炼除气，出炉温度为760℃，精炼温度为720℃，除气时间7min，
2）保温：将步骤1）制得的铝液置于保温炉中，保温温度为670℃，保温炉内铝水超过4h，需进行除渣处理，铝水超过8h，需重新除气除渣并进行化学成分分析，合格方可使用，铝水超过48h，需进行铸锭处理；
3）模具预处理：
a.对冷模状态下的模具进行预热，模具型腔表面温度控制在200℃，
b.用油基润滑剂对压室进行润滑，用水基涂料对型腔表面进行喷涂润滑，在缸孔位置设置独立喷涂回路，涂料与水的体积比为1:20—40，型腔其他位置的涂料与水的体积比为1:70—100。
c.喷涂后合模，在模具中布置密封条，提升型腔密封性，防止气体进入型腔内，并使抽真空效率更高，减少铸件中气孔缺陷；
4）给料：将铝液从保温炉中取出，倒入压室内，铝液倒入压室20s内温度≥630℃，铝液的密度当量≤2，压室充满度45—50%；
5）压射：用冲头将压室内的铝液压入模具型腔内；冲头低速速度为0.4m/s，在熔液进入型腔10%±1%处完成低高速切换，填充速度为55m/s，增压压力为700bar，持压时间为21s。
6）抽真空：冲头开始运动后启动抽真空，最终真空度在250mbar以下，污染度在1300mbar以下，冲头与压室密封良好，模具模板及各分型面密封良好，充型完成后启动模具循环温控系统，动模温控循环时间60—80s，定模温控循环时间80—100s，高压点冷时间18—20s，通过采集模具温度，调节循环时间，进而调节模具温度，使得缸孔芯温度为80—150℃，模具其他成形表面100—200℃；
7）开模：铸件凝固后开模，由模具部件将铸件顶出取走，进行下一循环，参见图1的工艺流程图，给料→压射→抽真空→开模，实现批量化生产。