专利名称：一种有效提高铝合金铸件质量的铸造方法
技术领域：
本发明涉及一种有效提高铝合金铸件质量的铸造方法，属金属铸造工艺技术领域。
背景技术：
用铸造方法生产型材是在行业中比较传统方法，而其在汽车用铝合金成型工艺中 的应用更是广泛。金属型重力铸造工艺是目前铸造工艺中应用比较广的一种，其特点在于工序简 单，模具制造周期短，开发成本低。而且在开发阶段不断进行调整的成本低，但是普 通的金属型重力铸造工艺有其自身的工艺难点，如充型问题、补缩问题、铝液在浇 注过程中的温降问题等。为克服上述的铸造工艺自身的局限性和存在的各种缺陷，采用一种受控制的金属 型铸造方法，尤其适用于铝合金汽车零件的铸造生产。 发明内容本发明的目的在于提供一种有效提高铸件质量的铸造方法，对产品浇注的设计进 行计算机软件模拟，配合相应的加热、冷却控制系统来控制其铸件的凝固过程，从而 选择最优的浇注工艺，实现铸件的渐进凝固，以获得高质量的铸件。本发明的另一目的是通过计算机软件模拟设计，从而减少模具的开发成本，减少 工艺的调整时间。为了实现上述目的，本发明提供一种有效提高铸件质量的铸造方法，其浇注模具 是在计算机控制芯片发出控制指令下，连续变动保温中间包与浇注模具的倾斜状态， 随着倾斜状态的变化不断流进模具型腔而实现浇注过程。一种有效提高铝合金铸件质量的铸造方法，其特征在于具有以下工艺过程a、 首先对产品进行计算机模拟优化浇注工艺以及铸件的凝固过程，得到优化的 工艺参数；b、 把优化的工艺参数转换成浇注指令参数写入浇注控制芯片和温控系统；c、 开启设备进行浇注，通过浇注控制芯片控制与模具连接的中间包对浇注模具 实施浇注，温控系统辅助控制铸件的渐进凝固过程，最终获得无縮孔疏松现 象的铝合金铸件；上述的优化的工艺参数为中间包浇注时的倾斜角度及倾斜速率；上述的渐进凝固过程是通过充型的倾斜速率变化和温控系统组合控制来实现的。 本发明的优点和特点如下(1) 本发明方法中的模具设计过程及浇注过程可在计算机上实现模拟预见性，配 合加热、冷却系统对充型和渐进凝固的整个过程可进行优化设计。(2) 整个浇注过程按照预先设计的程序结合模具温度的变化对铸件的充型进行 控制，有效地控制了铝液的充型时间和速度和凝固过程，从而容易实现渐进凝固。(3) 在浇注过程中，浇注液体静压力小，充型平稳，而且有利于气体的排除，从 而可获得质量较好的件。(4) 在充型过程中，由于待浇注的铝液处于温控保温中间包中，从而使得铝液在 浇注过程的温降问题得以解决。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。实施例一首先，对A356铝合金零件进行填充工艺和铸件凝固进行计算机模拟， 通过模拟结果对比得到最优浇注工艺参数倾斜角度0 50度范围的倾斜速率为6 8度/S，倾斜角度50 70度范围的倾斜速率为3 5度/S，将上述参数用计算机编程 转换成指令参数。按照模拟的结果此零件不需要配合相应的冷却系统便可实现渐进凝 固。将待浇注的A356铝合金配料先熔化精炼，所得铝液在经过变质、除气后，保温 在680 720度的温度，然后转入保温中间包中，开启装置进行浇注，由于此零件厚 度比较均匀，按照先前的填充工艺的模拟结果，其填充阶段的倾斜角度变化分为两个 填充阶段，倾斜角度0 50度范围的倾斜速率为6 8度/S，倾斜角度50 70度范围 的倾斜速度为3 5度/S，完成整个浇注过程的时间为9 12S。浇注完成后留模30S 后开模，渐进凝固后所得的铝合金铸件无縮孔疏松现象，而且气孔量明显比传统的手 工浇注工艺下获得的铸件少，而且铸件的氧化夹杂少，表面质量好。实施例二同上，先对A356铝合金零件进行填充工艺和铸件凝固进行计算机模 拟，通过模拟结果对比得到最优浇注工艺参数倾斜角度0 35度范围的倾斜速率为 7 9度/S，倾斜角度35 50度范围的倾斜速率为9 11度/S，倾斜角度50 75度范 围的倾斜速率为3 5度/S，将上述参数用计算机编程转换成指令参数。按照模拟的 结果在热节处配合相应的冷却系统，将待浇注的A356铝合金配料先熔化精炼，所得 铝液在经过变质、除气后，保温在680 720度的温度，然后转入保温中间包中，开 启装置进行浇注，由于此零件厚度变化较大，按照先前的填充工艺的模拟结果，其填充阶段的倾斜角度变化分为三个填充阶段，倾斜角度0 35度范围的倾斜速率为7 9度/S，倾斜角度35 50度范围的倾斜速度为9 11度/S，倾斜角度50 75度范围 的倾斜速率为3 5度/S，同时通过水冷系统对铸件热部分进行冷却，整个浇注过程 为21 25S。浇注完成后留模30S后开模，凝固后所得的铝合金铸件无缩孔疏松现象， 而且气孔量明显比传统的浇注工艺下获得的铸件少，而且铸件的氧化夹杂少，表面质 量好。
权利要求
1、一种有效提高铝合金铸件质量的铸造方法，其特征在于具有以下工艺过程a、首先对产品进行计算机模拟优化浇注工艺以及铸件的凝固过程，得到优化的工艺参数；b、把优化的工艺参数转换成浇注指令参数写入浇注控制芯片和温控系统；c、开启设备进行浇注，通过浇注控制芯片控制与模具连接的中间包对浇注模具实施浇注，温控系统辅助控制铸件的渐进凝固过程，最终获得无缩孔疏松现象的铝合金铸件。
2、 根据权利要求1中所述的一种有效提高铝合金铸件质量的铸造方法，其特征在于 所述的优化的工艺参数为中间包浇注时的倾斜角度及倾斜速率。
3、 根据权利要求1中所述的一种有效提高铝合金铸件质量的铸造方法，其特征在于 所述的渐进凝固过程是通过充型的倾斜速率变化和温控系统组合控制来实现的。
全文摘要
本发明涉及一种有效提高铝合金铸件质量的铸造方法，属金属铸造工艺技术领域。本发明一种有效提高铝合金铸件质量的铸造方法，首先对产品浇注的设计进行计算机软件模拟设计，配合相应的加热、冷却凝固控制系统，从而选择最优的浇注工艺，实现铸件的渐进凝固，以获得铸造缺陷少、表面质量好的铝合金铸件。本发明中，浇注模具是在计算机控制芯片发出控制指令下，连续变动保温中间包与浇注模具的倾斜状态，并随着倾斜状态的变化不断流进模具型腔而实现浇注过程。本发明方法适合于汽车铝合金零件的生产，能得到无缩孔疏松现象的优质铸件。
文档编号B22D46/00GK101239385SQ200810034730
公开日2008年8月13日 申请日期2008年3月18日 优先权日2008年3月18日
发明者刘立坤, 杨弋涛, 胡悦高, 邵光杰, 黄龙辉 申请人:上海大学