一种汽车用变速箱箱体的制造方法与流程

文档序号:13796438阅读:447来源:国知局

本发明涉一种汽车用变速箱箱体,属于汽车配件技术领域。



背景技术:

在世界汽车市场的激烈竞争中,各国都在向高质量、高可靠性、重量轻、节能、低成本方向发展。在材料方面表现为轻量化,用铝合金代替部分钢(铁)件,以达到汽车向高质量、低成本的发展的要求;在工艺方面表现为科学性,用先进工艺取代传统的工艺以达到提高毛坯精度,减少加工余量,减少原材料消耗,降低成本的目的。要进一步扩大铝合金材料在汽车结构和动力总成系统的运用,现有的铝合金铸件的制备方法和制造工艺已难以满足这一要求。



技术实现要素:

本发明就是针对上述问题而提出的一种工艺简单、成本低、耐蚀性性良好的变速箱箱体。

一种汽车用变速箱箱体的制造方法,包括下箱体和与下箱体相连的上箱体,上箱体和下箱体内表面涂覆有氧化钛系陶瓷材料层,上箱体和下箱体外表面涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料,

所述上箱体和下箱体为铝合金材质,铝合金化学组成为(重量百分比):mg:12-13﹪、zn:9-10﹪、fe:4-5﹪,si:2-3﹪、ti:1-2﹪、ni0.7-0.8﹪、cu:0.5-0.6﹪、mn:0.2-0.3﹪、zr:0.07-0.08﹪、y:0.03-0.04﹪、mo:0.05-0.06﹪,ca:0.06-0.07﹪,ag:0.08-0.09﹪,余量为al以及不可避免的杂质;

上箱体和下箱体的制备方法:包括以下步骤:按照上述铝合金化学成分配料,先将铝锭加入到熔炼炉中,炉温控制在720℃,待铝锭熔化后,铝液温度升到730℃加入镁铝中间合金,后将炉温升高到735℃加入锌铝中间合金;后将炉温升高到740℃加入铁铝中间合金和纯硅;后将炉温升高到745℃加入其他合金元素,后炉温升高到760℃,加入精炼净化剂,精炼净化剂加入量为炉料量的0.8%,搅拌40分钟,静置60分钟,待渣与金属液分离,扒渣,后加入覆盖剂,静置30分钟后再次扒渣,之后对上箱体和下箱体分别进行浇注;浇注温度为740℃;得到的上箱体和下箱体进行热处理:首先将上箱体和下箱体进行加热升温至560℃,升温速率50℃/小时,保温2小时,之后进行淬火处理,淬火介质为水,淬火后将上箱体和下箱体从室温加热至500℃,升温速率100℃/小时,保温7小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温3小时,后再次降温至200℃,降温速率50℃/小时,保温9小时,后空冷至室温,所述精炼净化剂包括:氯化铝60%,硝酸铝20%,氯化钾10%,硝酸钠5%,氯化锰5%;所述覆盖剂包括:硫酸铝40%,硫酸钡20%,氯化钠10%;铝氟酸钠10%;氧化铝10%,氟化钠10%,覆盖剂总加入量为炉料量的0.8%,

之后对上箱体和下箱体表面进行钝化处理,其中:钝化液组成为(重量):硫酸铵10-15份,硝酸10-13份,硫酸镍5-10份,氯化铈2-3份,硫酸1-4份,高锰酸钾1-2份,水25-35份;

之后对上箱体和下箱体内表面进行涂覆氧化钛系陶瓷材料;通过涂覆在内表面形成氧化钛系陶瓷材料层,氧化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm,氧化钛系陶瓷材料层包括(重量):氧化钛20-30份,氧化锆10-20份,碳化铬5-10份,碳化钛1-3份,将涂覆后的上箱体和下箱体进行加热,升温至400℃,升温速率200℃/小时,保温5小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温5小时,后再次降温至150℃,降温速率50℃/小时,保温8小时,后空冷至室温,

之后对上箱体和下箱体外表面进行涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料;所述涂料包括(重量):环氧改性有机硅树脂50-60份,纳米级氧化铝10-15份,氧化铈5份,氧化钴5份,硅酸钠20份,乙二胺5份,二甲苯10份,膨润土3份,氧化硼3份,磷酸锌1份,乙醇30-40份,得到最终的箱体。

所述的一种汽车用变速箱箱体,铝合金化学组成为(重量百分比):mg:12﹪、zn:9﹪、fe:4﹪,si:2﹪、ti:1﹪、ni0.7﹪、cu:0.5﹪、mn:0.2﹪、zr:0.07﹪、y:0.03﹪、mo:0.05﹪,ca:0.06﹪,ag:0.08﹪,余量为al以及不可避免的杂质。

所述的一种汽车用变速箱箱体,铝合金化学组成为(重量百分比):mg:13﹪、zn:10﹪、fe:5﹪,si:3﹪、ti:2﹪、ni0.8﹪、cu:0.6﹪、mn:0.3﹪、zr:0.08﹪、y:0.04﹪、mo:0.06﹪,ca:0.07﹪,ag:0.09﹪,余量为al以及不可避免的杂质。

所述的一种汽车用变速箱箱体,铝合金化学组成为(重量百分比):mg:12.5﹪、zn:9.5﹪、fe:4.5﹪,si:2.5﹪、ti:1.5﹪、ni0.75﹪、cu:0.55﹪、mn:0.25﹪、zr:0.075﹪、y:0.035﹪、mo:0.055﹪,ca:0.065﹪,ag:0.085﹪,余量为al以及不可避免的杂质。

上述发明内容相对于现有技术的有益效果在于:1)铝合金的成分简单;2)对该成分的铝合金进行钝化的表面处理工序,避免出现任何表面黑点等问题,使获得表面整洁;3)因箱体内表面长期接触变速箱油,会对其内表面造成损伤,通过在铝合金箱体内表面涂覆氧化钛系涂层,提高耐蚀性能。4)对箱体外表面形成有机涂层有效提高耐候抗污性能。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现详细说明本发明的具体实施方式。

实施例1

一种汽车用变速箱箱体,包括下箱体和与下箱体相连的上箱体,上箱体和下箱体内表面涂覆有氧化钛系陶瓷材料层,上箱体和下箱体外表面涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料,

所述上箱体和下箱体为铝合金材质,铝合金化学组成为(重量百分比):mg:12﹪、zn:9﹪、fe:4﹪,si:2﹪、ti:1﹪、ni0.7﹪、cu:0.5﹪、mn:0.2﹪、zr:0.07﹪、y:0.03﹪、mo:0.05﹪,ca:0.06﹪,ag:0.08﹪,余量为al以及不可避免的杂质;

上箱体和下箱体的制备方法:包括以下步骤:按照上述铝合金化学成分配料,先将铝锭加入到熔炼炉中,炉温控制在720℃,待铝锭熔化后,铝液温度升到730℃加入镁铝中间合金,后将炉温升高到735℃加入锌铝中间合金;后将炉温升高到740℃加入铁铝中间合金和纯硅;后将炉温升高到745℃加入其他合金元素,后炉温升高到760℃,加入精炼净化剂,精炼净化剂加入量为炉料量的0.8%,搅拌40分钟,静置60分钟,待渣与金属液分离,扒渣,后加入覆盖剂,静置30分钟后再次扒渣,之后对上箱体和下箱体分别进行浇注;浇注温度为740℃;得到的上箱体和下箱体进行热处理:首先将上箱体和下箱体进行加热升温至560℃,升温速率50℃/小时,保温2小时,之后进行淬火处理,淬火介质为水,淬火后将上箱体和下箱体从室温加热至500℃,升温速率100℃/小时,保温7小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温3小时,后再次降温至200℃,降温速率50℃/小时,保温9小时,后空冷至室温,所述精炼净化剂包括:氯化铝60%,硝酸铝20%,氯化钾10%,硝酸钠5%,氯化锰5%;所述覆盖剂包括:硫酸铝40%,硫酸钡20%,氯化钠10%;铝氟酸钠10%;氧化铝10%,氟化钠10%,覆盖剂总加入量为炉料量的0.8%,

之后对上箱体和下箱体表面进行钝化处理,其中:钝化液组成为(重量):硫酸铵10份,硝酸10份,硫酸镍5份,氯化铈2份,硫酸1份,高锰酸钾1份,水25份;

之后对上箱体和下箱体内表面进行涂覆氧化钛系陶瓷材料;通过涂覆在内表面形成氧化钛系陶瓷材料层,氧化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm,氧化钛系陶瓷材料层包括(重量):氧化钛20份,氧化锆10份,碳化铬5份,碳化钛1份,将涂覆后的上箱体和下箱体进行加热,升温至400℃,升温速率200℃/小时,保温5小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温5小时,后再次降温至150℃,降温速率50℃/小时,保温8小时,后空冷至室温,

之后对上箱体和下箱体外表面进行涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料;所述涂料包括(重量):环氧改性有机硅树脂50份,纳米级氧化铝10份,氧化铈5份,氧化钴5份,硅酸钠20份,乙二胺5份,二甲苯10份,膨润土3份,氧化硼3份,磷酸锌1份,乙醇30份,得到最终的箱体。

实施例2

一种汽车用变速箱箱体,包括下箱体和与下箱体相连的上箱体,上箱体和下箱体内表面涂覆有氧化钛系陶瓷材料层,上箱体和下箱体外表面涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料,

所述上箱体和下箱体为铝合金材质,铝合金化学组成为(重量百分比):mg:13﹪、zn:10﹪、fe:5﹪,si:3﹪、ti:2﹪、ni0.8﹪、cu:0.6﹪、mn:0.3﹪、zr:0.08﹪、y:0.04﹪、mo:0.06﹪,ca:0.07﹪,ag:0.09﹪,余量为al以及不可避免的杂质;

上箱体和下箱体的制备方法:包括以下步骤:按照上述铝合金化学成分配料,先将铝锭加入到熔炼炉中,炉温控制在720℃,待铝锭熔化后,铝液温度升到730℃加入镁铝中间合金,后将炉温升高到735℃加入锌铝中间合金;后将炉温升高到740℃加入铁铝中间合金和纯硅;后将炉温升高到745℃加入其他合金元素,后炉温升高到760℃,加入精炼净化剂,精炼净化剂加入量为炉料量的0.8%,搅拌40分钟,静置60分钟,待渣与金属液分离,扒渣,后加入覆盖剂,静置30分钟后再次扒渣,之后对上箱体和下箱体分别进行浇注;浇注温度为740℃;得到的上箱体和下箱体进行热处理:首先将上箱体和下箱体进行加热升温至560℃,升温速率50℃/小时,保温2小时,之后进行淬火处理,淬火介质为水,淬火后将上箱体和下箱体从室温加热至500℃,升温速率100℃/小时,保温7小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温3小时,后再次降温至200℃,降温速率50℃/小时,保温9小时,后空冷至室温,所述精炼净化剂包括:氯化铝60%,硝酸铝20%,氯化钾10%,硝酸钠5%,氯化锰5%;所述覆盖剂包括:硫酸铝40%,硫酸钡20%,氯化钠10%;铝氟酸钠10%;氧化铝10%,氟化钠10%,覆盖剂总加入量为炉料量的0.8%,

之后对上箱体和下箱体表面进行钝化处理,其中:钝化液组成为(重量):硫酸铵15份,硝酸13份,硫酸镍10份,氯化铈3份,硫酸4份,高锰酸钾2份,水35份;

之后对上箱体和下箱体内表面进行涂覆氧化钛系陶瓷材料;通过涂覆在内表面形成氧化钛系陶瓷材料层,氧化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm,氧化钛系陶瓷材料层包括(重量):氧化钛30份,氧化锆20份,碳化铬10份,碳化钛3份,将涂覆后的上箱体和下箱体进行加热,升温至400℃,升温速率200℃/小时,保温5小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温5小时,后再次降温至150℃,降温速率50℃/小时,保温8小时,后空冷至室温,

之后对上箱体和下箱体外表面进行涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料;所述涂料包括(重量):环氧改性有机硅树脂60份,纳米级氧化铝15份,氧化铈5份,氧化钴5份,硅酸钠20份,乙二胺5份,二甲苯10份,膨润土3份,氧化硼3份,磷酸锌1份,乙醇40份,得到最终的箱体。

实施例3

一种汽车用变速箱箱体,包括下箱体和与下箱体相连的上箱体,上箱体和下箱体内表面涂覆有氧化钛系陶瓷材料层,上箱体和下箱体外表面涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料,

所述上箱体和下箱体为铝合金材质,铝合金化学组成为(重量百分比):mg:12.5﹪、zn:9.5﹪、fe:4.5﹪,si:2.5﹪、ti:1.5﹪、ni0.75﹪、cu:0.55﹪、mn:0.25﹪、zr:0.075﹪、y:0.035﹪、mo:0.055﹪,ca:0.065﹪,ag:0.085﹪,余量为al以及不可避免的杂质;

上箱体和下箱体的制备方法:包括以下步骤:按照上述铝合金化学成分配料,先将铝锭加入到熔炼炉中,炉温控制在720℃,待铝锭熔化后,铝液温度升到730℃加入镁铝中间合金,后将炉温升高到735℃加入锌铝中间合金;后将炉温升高到740℃加入铁铝中间合金和纯硅;后将炉温升高到745℃加入其他合金元素,后炉温升高到760℃,加入精炼净化剂,精炼净化剂加入量为炉料量的0.8%,搅拌40分钟,静置60分钟,待渣与金属液分离,扒渣,后加入覆盖剂,静置30分钟后再次扒渣,之后对上箱体和下箱体分别进行浇注;浇注温度为740℃;得到的上箱体和下箱体进行热处理:首先将上箱体和下箱体进行加热升温至560℃,升温速率50℃/小时,保温2小时,之后进行淬火处理,淬火介质为水,淬火后将上箱体和下箱体从室温加热至500℃,升温速率100℃/小时,保温7小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温3小时,后再次降温至200℃,降温速率50℃/小时,保温9小时,后空冷至室温,所述精炼净化剂包括:氯化铝60%,硝酸铝20%,氯化钾10%,硝酸钠5%,氯化锰5%;所述覆盖剂包括:硫酸铝40%,硫酸钡20%,氯化钠10%;铝氟酸钠10%;氧化铝10%,氟化钠10%,覆盖剂总加入量为炉料量的0.8%,

之后对上箱体和下箱体表面进行钝化处理,其中:钝化液组成为(重量):硫酸铵13份,硝酸12份,硫酸镍7份,氯化铈2.5份,硫酸3份,高锰酸钾1.5份,水30份;

之后对上箱体和下箱体内表面进行涂覆氧化钛系陶瓷材料;通过涂覆在内表面形成氧化钛系陶瓷材料层,氧化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm,氧化钛系陶瓷材料层包括(重量):氧化钛25份,氧化锆15份,碳化铬7份,碳化钛2份,将涂覆后的上箱体和下箱体进行加热,升温至400℃,升温速率200℃/小时,保温5小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温5小时,后再次降温至150℃,降温速率50℃/小时,保温8小时,后空冷至室温,

之后对上箱体和下箱体外表面进行涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料;所述涂料包括(重量):环氧改性有机硅树脂55份,纳米级氧化铝13份,氧化铈5份,氧化钴5份,硅酸钠20份,乙二胺5份,二甲苯10份,膨润土3份,氧化硼3份,磷酸锌1份,乙醇35份,得到最终的箱体。

实施例4

一种汽车用变速箱箱体,包括下箱体和与下箱体相连的上箱体,上箱体和下箱体内表面涂覆有氧化钛系陶瓷材料层,上箱体和下箱体外表面涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料,

所述上箱体和下箱体为铝合金材质,铝合金化学组成为(重量百分比):mg:12.3﹪、zn:9.2﹪、fe:4.1﹪,si:2.4﹪、ti:1.2﹪、ni0.71﹪、cu:0.51﹪、mn:0.23﹪、zr:0.074﹪、y:0.033﹪、mo:0.054﹪,ca:0.064﹪,ag:0.083﹪,余量为al以及不可避免的杂质;

上箱体和下箱体的制备方法:包括以下步骤:按照上述铝合金化学成分配料,先将铝锭加入到熔炼炉中,炉温控制在720℃,待铝锭熔化后,铝液温度升到730℃加入镁铝中间合金,后将炉温升高到735℃加入锌铝中间合金;后将炉温升高到740℃加入铁铝中间合金和纯硅;后将炉温升高到745℃加入其他合金元素,后炉温升高到760℃,加入精炼净化剂,精炼净化剂加入量为炉料量的0.8%,搅拌40分钟,静置60分钟,待渣与金属液分离,扒渣,后加入覆盖剂,静置30分钟后再次扒渣,之后对上箱体和下箱体分别进行浇注;浇注温度为740℃;得到的上箱体和下箱体进行热处理:首先将上箱体和下箱体进行加热升温至560℃,升温速率50℃/小时,保温2小时,之后进行淬火处理,淬火介质为水,淬火后将上箱体和下箱体从室温加热至500℃,升温速率100℃/小时,保温7小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温3小时,后再次降温至200℃,降温速率50℃/小时,保温9小时,后空冷至室温,所述精炼净化剂包括:氯化铝60%,硝酸铝20%,氯化钾10%,硝酸钠5%,氯化锰5%;所述覆盖剂包括:硫酸铝40%,硫酸钡20%,氯化钠10%;铝氟酸钠10%;氧化铝10%,氟化钠10%,覆盖剂总加入量为炉料量的0.8%,

之后对上箱体和下箱体表面进行钝化处理,其中:钝化液组成为(重量):硫酸铵12份,硝酸11份,硫酸镍6份,氯化铈2.2份,硫酸1.3份,高锰酸钾1.1份,水27份;

之后对上箱体和下箱体内表面进行涂覆氧化钛系陶瓷材料;通过涂覆在内表面形成氧化钛系陶瓷材料层,氧化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm,氧化钛系陶瓷材料层包括(重量):氧化钛23份,氧化锆14份,碳化铬7份,碳化钛1.2份,将涂覆后的上箱体和下箱体进行加热,升温至400℃,升温速率200℃/小时,保温5小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温5小时,后再次降温至150℃,降温速率50℃/小时,保温8小时,后空冷至室温,

之后对上箱体和下箱体外表面进行涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料;所述涂料包括(重量):环氧改性有机硅树脂52份,纳米级氧化铝11份,氧化铈5份,氧化钴5份,硅酸钠20份,乙二胺5份,二甲苯10份,膨润土3份,氧化硼3份,磷酸锌1份,乙醇32份,得到最终的箱体。

实施例5

一种汽车用变速箱箱体,包括下箱体和与下箱体相连的上箱体,上箱体和下箱体内表面涂覆有氧化钛系陶瓷材料层,上箱体和下箱体外表面涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料,

所述上箱体和下箱体为铝合金材质,铝合金化学组成为(重量百分比):mg:12.7﹪、zn:9.9﹪、fe:4.7﹪,si:2.6﹪、ti:1.7﹪、ni0.78﹪、cu:0.58﹪、mn:0.29﹪、zr:0.077﹪、y:0.038﹪、mo:0.058﹪,ca:0.067﹪,ag:0.086﹪,余量为al以及不可避免的杂质;

上箱体和下箱体的制备方法:包括以下步骤:按照上述铝合金化学成分配料,先将铝锭加入到熔炼炉中,炉温控制在720℃,待铝锭熔化后,铝液温度升到730℃加入镁铝中间合金,后将炉温升高到735℃加入锌铝中间合金;后将炉温升高到740℃加入铁铝中间合金和纯硅;后将炉温升高到745℃加入其他合金元素,后炉温升高到760℃,加入精炼净化剂,精炼净化剂加入量为炉料量的0.8%,搅拌40分钟,静置60分钟,待渣与金属液分离,扒渣,后加入覆盖剂,静置30分钟后再次扒渣,之后对上箱体和下箱体分别进行浇注;浇注温度为740℃;得到的上箱体和下箱体进行热处理:首先将上箱体和下箱体进行加热升温至560℃,升温速率50℃/小时,保温2小时,之后进行淬火处理,淬火介质为水,淬火后将上箱体和下箱体从室温加热至500℃,升温速率100℃/小时,保温7小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温3小时,后再次降温至200℃,降温速率50℃/小时,保温9小时,后空冷至室温,所述精炼净化剂包括:氯化铝60%,硝酸铝20%,氯化钾10%,硝酸钠5%,氯化锰5%;所述覆盖剂包括:硫酸铝40%,硫酸钡20%,氯化钠10%;铝氟酸钠10%;氧化铝10%,氟化钠10%,覆盖剂总加入量为炉料量的0.8%,

之后对上箱体和下箱体表面进行钝化处理,其中:钝化液组成为(重量):硫酸铵14份,硝酸12份,硫酸镍9份,氯化铈2.8份,硫酸3份,高锰酸钾1.8份,水32份;

之后对上箱体和下箱体内表面进行涂覆氧化钛系陶瓷材料;通过涂覆在内表面形成氧化钛系陶瓷材料层,氧化钛系陶瓷材料层厚度0.5mm,氧化钛系陶瓷材料层包括(重量):氧化钛28份,氧化锆19份,碳化铬9份,碳化钛2.8份,将涂覆后的上箱体和下箱体进行加热,升温至400℃,升温速率200℃/小时,保温5小时,后降温至300℃,降温速率50℃/小时,保温5小时,后再次降温至150℃,降温速率50℃/小时,保温8小时,后空冷至室温,

之后对上箱体和下箱体外表面进行涂覆环氧改性有机硅树脂系涂料;所述涂料包括(重量):环氧改性有机硅树脂58份,纳米级氧化铝14份,氧化铈5份,氧化钴5份,硅酸钠20份,乙二胺5份,二甲苯10份,膨润土3份,氧化硼3份,磷酸锌1份,乙醇39份,得到最终的箱体。

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