本发明涉及压铸领域，更具体地，涉及一种汽车涡轮增压器壳体及其制备方法。
背景技术：
由于铝合金的低密度、柔性地强度设计、铸造性、切削性、耐磨性等优点，适用于铸造汽车零配件，通常采用高速压铸技术进行汽车配件的生产，而目前高速压铸技术生产的压铸件，组织内易存在气孔，对于产品内部质量及内部孔隙率要求非常高的要求普通高速压铸工艺无法满足汽配产品孔隙率要求。
针对铝合金的特性，开发低孔隙率，耐承受力高，质量轻型，迎合了汽车轻量化的需求，为发展国产轻量化汽车开发提供了优质的零部件。因此，该产品具有良好的市场前景。
汽车的涡轮增压器产品的主要技术指标为：产品壁厚3.5-4.0mm，组织相结构均匀、气孔关键面要求＜0.2mm，表面光洁度为Ra 3.2。该产品对气孔的要求极高，所以，一种产品合格率高，成本低廉的汽车涡轮增压器壳体及其制备方法是需要的。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述已有技术中存在的不足，提供一种汽车涡轮增压器壳体及其制备方法，改善了原有薄壁涡轮增压器壳体产品气孔过大的弊端。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
根据本发明，提供一种汽车涡轮增压器壳体，由以下重量百分比的组分组成：硅8.0-11.0％，铁≤1.3％，铜2.0-4.0％，镁0.05-0.55％，锌≤1.2％，铬≤0.15％，镍≤0.55％，锡≤0.25％，钛≤0.25％，铅≤0.35％，锰≤0.55％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅8.0-11.0％，铁0.5-1.3％，铜2.0-4.0％，镁0.05-0.55％，锌≤1.2％，铬≤0.15％，镍≤0.55％，锡≤0.25％，钛≤0.25％，铅≤0.35％，锰≤0.55％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅8.5-10.5％，铁0.5-1.3％，铜2.5-4.0％，镁0.10-0.55％，锌1.0-1.2％，铬0.05-0.15％，镍0.05-0.55％，锡0.10-0.25％，钛0.15-0.25％，铅0.15-0.35％，锰0.2-0.55％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅9％，铁1.3％，铜4.0％，镁0.55％，锌1.1％，铬0.10％，镍0.35％，锡0.25％，钛0.25％，铅0.35％，锰0.55％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅8.5％，铁0.5％，铜2.5％，镁0.10％，锌1.0％，铬0.05％，镍0.05％，锡0.10％，钛0.15％，铅0.15％，锰0.2％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅10.5％，铁1.3％，铜4.0％，镁0.55％，锌1.2％，铬0.15％，镍0.55％，锡0.25％，钛0.25％，铅0.35％，锰0.55％，余量为铝。
优选地，由以下重量百分比的组分组成：硅11.0％，铁1.25％，铜4.0％，镁0.55％，锌1.2％，铬0.15％，镍0.35％，锡0.15％，钛0.20％，铅0.30％，锰0.55％，余量为铝。
本发明还提供一种如上所述的汽车涡轮增压器壳体的制备方法，包括以下步骤：
1)将熔炼炉加热升温至600℃以上，按照配比重量将硅、铁、铜、镁、锌、铬、镍、锡、钛、铅、锰和铝加入到炉膛内；
2)继续加热上述混合物料，待混合物料的温度上升至720℃±10℃时，加入用量为混合物料的0.1％-0.8％的精炼剂进行精炼，用钟罩将精炼剂压入混合物料液体中进行圆周搅拌5-15分钟，采用99.99％的氩气进行除气操作3-15分钟，静止10-15分钟准备压铸；
3)将一模一腔的模具固定在压铸机的动定模板上，将模具预热至160-250℃，在模具型腔内均匀喷上一层水基涂料，涂型厚度为0.005-0.008mm，加热并保持模具温度为120-180℃；
4)将步骤3)处理完成的混合物料液体压入模具内，进行超低速压铸，压铸完成后，动定模开模取出铸件，制得所需的汽车涡轮增压器壳体产品。
进一步地，步骤4)中超低速压铸的工艺参数为：系统压力为12-15MPa，增压时间为10s，吹气时间为3～5s，冷却时间设计为5-15s，铸件留模时间设定为20～30s。
进一步地，步骤3)中模具上设置有镶块和与所述产品气孔位置相对应的超冷点，所述镶块间隙控制在0.05-0.10mm。
在上述压铸完成后的汽车涡轮增压器壳体产品，冷却后进行切边、手工清理、X射线探伤、搬运、抛丸、五轴紧密加工、清洗去毛刺、ECM电极去毛刺、超声波清洗后，烘干、检验、包装、出厂，得到产品。
本发明的汽车涡轮增压器壳体的制备方法生产的产品改善了原有薄壁涡轮增压器壳体产品气孔过大的弊端，通过国内为先进水平的一模一腔的模具压铸技术设计的优化，满足涡轮增压器壳体气孔＜0.2mm的技术要求；另外，涡轮增压器壳体产品加工后交叉孔较多，产生的加工毛刺去除较难，一旦装配后，毛刺掉落会导致汽车部件烧损，本发明使用ECM电极去毛刺可以很好的解决上述现象，同时不会破坏孔，因此，本发明的汽车涡轮增压器壳体产品具有良好的市场前景。
本发明的汽车涡轮增压器壳体的制备方法针对铝合金的特性，将配制成的物料加入熔炼炉进行精炼，将压铸模具固定在压铸机的动定模板上，在模具型腔内均匀喷上一层水基涂料，再将物料液压入模具内，进行高速压铸，铸件留模设定一定时间，动定模开模取出铸件，即得涡轮增压器壳体，整个铸造过程一次成型，可规模化生产，用该工艺生产的电机壳体结构均匀，孔隙率低，气孔大小要求关键区域小于0.1mm，满足产品的设计和使用需求，耐承受力高，质量轻型材料。
本发明的汽车涡轮增压器壳体的各个原料重量配比(即硅、铁、铜、镁、锌、铬、镍、锡、钛、铅、锰和铝的重量配比)设计精确，保证电机壳体铝合金材料的组织相结构的均匀性。其中铁含量调整为0.5-1.3％，使得铝合金
本发明的制备方法中使用的模具进行了改进，涡轮增压器壳体产品存在长度超过100mm的支架，铸造过程中容易形成冷隔缺陷，本发明改进后的模具在容易形成冷隔缺陷的位置专门制作成镶块模式，镶块间隙控制在0.05-0.10mm，大大增加了模具的排气，使得产品最终压射后能够成型良好。另外，由于产品气孔要求法兰面上＜0.2mm，所以在产品气孔对应模具的相应位置上增加超冷点，结合压铸增压位置和压力的工艺，解决气孔超标问题。
本发明以控制涡轮增压器壳体厚度、组织相结构的均匀性、孔隙率、承受压力、表面光洁度指标为基础，通过分析影响产品质量的原料选择、生产设备对生产工艺参数调整，生产过程中相关因素对产品质量要求为调整思路和方法，在铝合金材料配合比、压铸工艺，模具的开发设计。生产过程自动操作相关技术数据确定，通过小试和中试论证各相关因素以及各参数的合理、协调，达到涡轮增压器壳体的生产工艺。
具体实施方式
实施例1
一种汽车涡轮增压器壳体，由以下重量百分比的组分组成：硅9％，铁1.3％，铜4.0％，镁0.55％，锌1.1％，铬0.10％，镍0.35％，锡0.25％，钛0.25％，铅0.35％，锰0.55％，余量为铝。
将熔炼炉加热升温至600℃以上，按照上述配比重量将硅、铁、铜、镁、锌、铬、镍、锡、钛、铅、锰和铝加入到炉膛内。继续加热上述混合物料，待混合物料的温度上升至720℃±10℃时，加入用量为混合物料的0.1％-0.8％的二合一精炼剂进行精炼，用钟罩将精炼剂压入混合物料液体中进行圆周搅拌5-15分钟，采用99.99％的氩气进行除气操作3-15分钟，静止10-15分钟准备压铸；将一模一腔的模具固定在压铸机的动定模板上，将模具预热至160-250℃，在模具型腔内均匀喷上一层水基涂料，涂型厚度为0.005-0.008mm，加热并保持模具温度为120-180℃；将处理完成的混合物料液体压入模具内，进行超低速压铸(超低速压铸的工艺参数为：系统压力为12-15MPa，增压时间为10s，吹气时间为3～5s，冷却时间设计为5-15s，铸件留模时间设定为20～30s且超冷系统使用电脑程序控制)，压铸完成后，动定模开模取出铸件，制得所需的汽车涡轮增压器壳体产品。
在上述压铸完成后的汽车涡轮增压器壳体产品，冷却后进行切边、手工清理、X射线探伤、搬运、抛丸、五轴紧密加工、清洗去毛刺、ECM电极去毛刺、超声波清洗后，烘干、检验、包装、出厂，最终应用于汽车涡轮增压器。
其中，模具上设置有镶块和与制备产品气孔位置相对应的超冷点，所述镶块间隙控制在0.05-0.10mm。
与现有的薄壁涡轮增压器壳体产品相比，本实施例制备的涡轮增压器壳体产品结构均匀、孔隙率低，达到气孔＜0.2mm的技术要求，耐承受力高且质量较轻。
实施例2
在本实施例中，汽车涡轮增压器壳体，由以下重量百分比的组分组成：硅8.5％，铁0.5％，铜2.5％，镁0.10％，锌1.0％，铬0.05％，镍0.05％，锡0.10％，钛0.15％，铅0.15％，锰0.2％，余量为铝。
上述汽车涡轮增压器壳体通过与实施例1相同的方法得到。
与现有的薄壁涡轮增压器壳体产品相比，本实施例制备的涡轮增压器壳体产品结构均匀、孔隙率低，达到气孔＜0.2mm的技术要求，耐承受力高且质量较轻。
实施例3
在本实施例中，汽车涡轮增压器壳体，由以下重量百分比的组分组成：硅10.5％，铁1.3％，铜4.0％，镁0.55％，锌1.2％，铬0.15％，镍0.55％，锡0.25％，钛0.25％，铅0.35％，锰0.55％，余量为铝。
上述汽车涡轮增压器壳体通过与实施例1相同的方法得到。
与现有的薄壁涡轮增压器壳体产品相比，本实施例制备的涡轮增压器壳体产品结构均匀、孔隙率低，达到气孔＜0.2mm的技术要求，耐承受力高且质量较轻。
实施例4
在本实施例中，汽车涡轮增压器壳体，由以下重量百分比的组分组成：硅11.0％，铁1.25％，铜4.0％，镁0.55％，锌1.2％，铬0.15％，镍0.35％，锡0.15％，钛0.20％，铅0.30％，锰0.55％，余量为铝。
上述汽车涡轮增压器壳体通过与实施例1相同的方法得到。
与现有的薄壁涡轮增压器壳体产品相比，本实施例制备的涡轮增压器壳体产品结构均匀、孔隙率低，达到气孔＜0.2mm的技术要求，耐承受力高且质量较轻。
实施例5
在本实施例中，汽车涡轮增压器壳体，由以下重量百分比的组分组成：硅8.0％，铁1.3％，铜2.0％，镁0.10％，锌1.1％，铬0.13％，镍0.45％，锡0.05％，钛0.10％，铅0.20％，锰0.45％，余量为铝。
上述汽车涡轮增压器壳体通过与实施例1相同的方法得到。
与现有的薄壁涡轮增压器壳体产品相比，本实施例制备的涡轮增压器壳体产品结构均匀、孔隙率低，达到气孔＜0.2mm的技术要求，耐承受力高且质量较轻。
实施例6
在本实施例中，汽车涡轮增压器壳体，由以下重量百分比的组分组成：硅8.0％，铁1.3％，铜2.0％，镁0.05％，锌0.8％，铬0.12％，镍0.05％，锡0.16％，钛0.05％，铅0.10％，锰0.35％，余量为铝。
上述汽车涡轮增压器壳体通过与实施例1相同的方法得到。
与现有的薄壁涡轮增压器壳体产品相比，本实施例制备的涡轮增压器壳体产品结构均匀、孔隙率低，气孔关键面＜0.1mm，耐承受力高且质量较轻。
实施例1-6中使用的二合一精炼剂可以是型号为HYJD-1F HYJD-2F的精炼剂，例如由中山华钰有色冶金材料有限公司生产。
采用上述实施例1-6中生产制备得到的汽车涡轮增压器壳体与汽车涡轮增压器壳体的技术标准对比结果如下表1所示。
表1本发明制备的汽车涡轮增压器壳体性能对比
由此可见，本发明的生产制备得到的汽车涡轮增压器壳体在各项指标上均已达到标准，且与标准相比气孔关键面更小，更加卓越的满足产品设计和使用需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。