一种铝合金气缸缸体成形工艺的制作方法

本发明涉及气缸缸体生产领域，特别涉及一种铝合金气缸缸体成形工艺。

背景技术：

发动机的主要构造包括：构成燃烧系统的气缸盖、气缸缸体；影响发动机充量系数、整机噪声及外型尺寸的进排气系统和配气机构；驱动发动机附件的前端轮系的布置，以及机油泵和水泵的布置等。气缸缸体是一种重要的发动机配件，同时气缸缸体也是一种深孔薄壁件。传统加工方法是选用较大的空心坯料进行机械加工，耗时较长，材料利用率低，材料的力学性能也不能得到改善。反而降低。在实际应用中.气缸寿命相当短，总的成本较高。特此开发了一种铝合金气缸缸体成形工艺。使材料利用率得到提高，节约了成本，产品力学性能也得到提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的技术问题，提供一种铝合金气缸缸体成形工艺，该工艺在提高产品质量的同时还能有效的节约材料成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种铝合金气缸缸体成形工艺，包括以下步骤：

(1)采用管料作为毛坯，对毛坯表面进行处理和润滑，使用100％硬脂酸锌、80％十八醇和20％硬脂酸对模具润滑；

(2)热挤压：模具各零部件安装在上、下模座里并且紧固好，然后将整套模具装在已经选好的压力机上。打开模具至开模高度，将毛坯装人凹模中，在挤压温度350～450℃和挤压力4000～4300kn的条件下，进行毛坯的挤压成形，启动液压装置使固定在活动横梁上的上模座下行，安装在上模座上的凸模也随着下行.凸模的不断下行，凸模的工作部分与毛坯接触.凸模把力传递给毛坯，金属开始流动。由凸、凹模的共同作用，最后经过复合挤压成形到第一挤压成形形状。然后开启活动横梁上行装置，使凸模随着上模座一起上行。当凸模离开凹模有一定的距离时。使活动横梁停止。此时启动模具的顶出装置，挤压件在顶杆的作用下不断的上行，最后轻松的取出挤压件。

(3)冷挤压：启动液压装置重复(1)的挤压步骤，在常温和挤压力5500～6000kn的条件下使毛坯挤压为第二挤压成形形状。

(4)对挤压成形后的工件进行切削和表面处理加工达到成品要求。

进一步地，作为优选的技术方案，所述的成形件每边留有一定的加工余量。

进一步地，作为优选的技术方案，所述的毛坯的表面处理步骤依次包括：汽油清洗、一次流动冷水洗、硝酸酸洗、二次流动冷水洗、碱液氧化处理、清水洗、热水清洗、自然干燥，所述热水清洗在70～80℃范围内。

本发明所具有的有益效果：

解决了传统缸体加工方法中选用较大的空心坯料进行机械加工，耗时较长，材料利用率低，材料的力学性能也不能得到改善的问题。在原有加工基础上改用挤压成形气缸缸体，使材料利用率得到提高，节约了成本，有效的提高了产品力学性能。

附图说明

图1为本发明实施例气缸尺寸图；

图2为本发明实施例第一挤压成形形状尺寸图；

图3为本发明实施例第二挤压成形形状尺寸图；

图4为本发明管料尺寸图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种铝合金气缸缸体成形工艺，加工一种如图1所示的气缸成形件，包括以下步骤：

(1)采用外径130mm、内径75mm的管料作为毛坯，管料尺寸如图4所示。对毛坯表面进行处理和润滑，使用100％硬脂酸锌、80％十八醇和20％硬脂酸对模具润滑；

(2)热挤压：模具各零部件安装在上、下模座里并且紧固好，然后将整套模具装在已经选好的压力机上。打开模具至开模高度，将毛坯装人凹模中，在挤压温度400℃和挤压力4300kn的条件下，进行毛坯的挤压成形，启动液压装置使固定在活动横梁上的上模座下行，安装在上模座上的凸模也随着下行.凸模的不断下行，凸模的工作部分与毛坯接触.凸模把力传递给毛坯，金属开始流动。由凸、凹模的共同作用，最后经过复合挤压成形到第一挤压成形形状，如图2所示。然后开启活动横梁上行装置，使凸模随着上模座一起上行。当凸模离开凹模有一定的距离时。使活动横梁停止。此时启动模具的顶出装置，挤压件在顶杆的作用下不断的上行，最后轻松的取出挤压件。

(3).冷挤压启动液压装置重复(1)的挤压步骤，在常温和挤压力6000kn的条件下使毛坯挤压为第二挤压成形形状，如图3所示。

(4)对挤压成形后的工件进行切削和表面处理加工达到成品要求。

优选的气缸材料选用2a12铝合金，其形状是一个空心圆柱形，并在中间部位有一个凸起。由于该零件的尺寸较大，且中间凸起部分不宜挤压成形，所以每边留一定的加工余量，在挤压成形后再进行机械。

优选的毛坯的表面处理步骤依次包括：汽油清洗、一次流动冷水洗、硝酸酸洗、二次流动冷水洗、碱液氧化处理、清水洗、热水清洗、自然干燥，所述热水清洗在70～80℃范围内。

本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明中公开了一种铝合金气缸缸体成形工艺，该工艺采用管料作为毛坯，对毛坯表面进行处理和润滑，使用100％硬脂酸锌、80％十八醇和20％硬脂酸对模具润滑；再利用液压装置对管料进行复合热挤压，最后进行冷挤压成形。对挤压成形后的工件进行切削和表面处理加工达到成品要求。本发明解决了传统缸体加工方法中选用较大的空心坯料进行机械加工，耗时较长，材料利用率低，材料的力学性能也不能得到改善的问题。在原有加工基础上改用挤压成形气缸缸体，使材料利用率得到提高，节约了成本，有效的提高了产品力学性能。

技术研发人员：李国贵
受保护的技术使用者：广安耀业机械制造有限公司
技术研发日：2018.06.27
技术公布日：2018.11.30