.8%、43.2%和44.3%，达到了差压铸造的力学性能指标。
[0114]实施例3
[0115]后转向节，A356合金，重2.81^。浇注温度为710°(:，模具材质!113钢，模具初始温度为350°C，冷却方式为9路水冷与3路风冷组合。转向节构形及特征部位如图1A所示。
[0116]参见图3所示的压力-时间曲线图，采用金属型低压铸造成型用结晶保压后顺序增压方法制备铝合金后转向节铸件的步骤有:
[0117]步骤一，升液阶段；
[0118]在升液压力为16kPa、升液速度为2.0kPa/s的条件下，铝液沿升液管平稳上升至铸型浇口处，并流入铸型中；
[0119]步骤二，充型阶段；
[0120]在充型压力为30kPa、充型速度为0.7kPa/s的条件下，铝液从浇口充入型腔，直至型腔全部充满；
[0121]步骤三，结晶增压阶段；
[0122]铝液充满铸型后，快速增大结晶压力，在6s增压压力至95kPa;
[0123]步骤四，结晶保压阶段；
[0124]增压压力达到95kPa后，进入结晶保压阶段；
[0125]步骤五，结晶保压后顺序增压阶段；
[0126]在本发明中，改进的结晶保压顺序增压方式进行结晶保压处理，其压力一时间曲线如图3所示。
[0127](A)特征部位A在充型1s后开始凝固，此时开始以20kPa/s的速度增大结晶保压压力至135kPa，然后保压到特征部位B开始凝固；
[0128](B)特征部位B充型13s后开始凝固，此时开始以38kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到360kPa，然后进入保压阶段；
[0129](C)特征部位D在充型完成后190s凝固结束，继续保压50s;
[0130]步骤六，卸压放气阶段；
[0131]经步骤五后，解除保温炉内的气体压力，使升液管和浇道口未凝固的铝液流回到保温炉。
[0132]将实施例3制得的A356合金转向节铸件，经T6热处理后，采用Instron 8801型号拉伸试验机测试其抗拉强度、屈服强度和延伸率性能:抗拉强度、屈服强度和延伸率分别达到350MPa、292MPa及13.1%，达到了差压铸造的力学性能指标。
【主权项】
1.一种金属型低压铸造成型用结晶保压后顺序增压方法，所述金属型低压铸造至少包括有升液阶段、充型阶段、结晶增压阶段、结晶保压阶段和卸压阶段;其特征在于:根据铸件结构特点和凝固顺序，设定多个特征部位，所述特征可以是特征部位A、特征部位B、特征部位C、特征部位D;根据特征部位的凝固顺序在结晶保压阶段与卸压阶段之间增加了结晶保压后顺序增压阶段； (A)在特征部位A开始凝固后，以5?20kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到100?200kPa，然后保压到特征部位B开始凝固；若特征部位B开始凝固时，仍未到达100?200kPa压力，则在特征部位B开始凝固时执行步骤B ； (B)在特征部位B开始凝固后，以10?20kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到210?300kPa，然后保压到特征部位C开始凝固；若特征部位C开始凝固时，仍未到达210?300kPa压力，则在特征部位C开始凝固时执行步骤C; (C)在特征部位C开始凝固后，以20?40kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到310?lOOOkPa，然后进入保压阶段； (D)在压力310?100kPa条件下，保压至特征部位D凝固结束后，继续保压10?60s后卸压。2.—种金属型低压铸造成型用结晶保压后顺序增压方法，所述金属型低压铸造至少包括有升液阶段、充型阶段、结晶增压阶段、结晶保压阶段和卸压阶段;其特征在于:根据铸件结构特点和凝固顺序，设定多个特征部位，所述特征可以是特征部位A、特征部位B、特征部位C、特征部位D;根据特征部位的凝固顺序在所述的结晶保压阶段与所述的卸压阶段之间增加了结晶保压后顺序增压阶段； (A)在特征部位A开始凝固后，以5?20kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到100?200kPa，然后保压到特征部位B开始凝固；若特征部位B开始凝固时，仍未到达100?200kPa压力，则在特征部位B开始凝固时执行步骤B ； (B)在特征部位B开始凝固后，以20?40kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到310?lOOOkPa，然后进入保压阶段； (C)在压力310?100kPa条件下，保压至特征部位D凝固结束后，继续保压10?60s后卸压。3.依据权利要求1所述的金属型低压铸造成型用结晶保压后顺序增压方法制备铝合金汽车底盘铸件，其特征在于有下列步骤: 步骤一，升液阶段； 调节升液阶段的压力为15?21kPa，升液速度为1.8?2.0kPa/s; 步骤二，充型阶段； 调节充型阶段的充型压力为25?35kPa，充型速度为0.4?1.0kPa/s，使铝液从浇口进入型腔，直至将型腔全部充满； 步骤三，结晶增压阶段； 经步骤二后使铝液完全充满铸型后，在5?7s快速增加压力至80?10kPa; 步骤四，结晶保压阶段； 在增压压力达到80?10kPa后，进入结晶保压阶段； 步骤五，结晶保压后顺序增压阶段； (A)在特征部位A开始凝固后，以5?20kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到100?200kPa，然后保压到特征部位B开始凝固；若特征部位B开始凝固时，仍未到达100?200kPa压力，则在特征部位B开始凝固时执行步骤B ； (B)在特征部位B开始凝固后，以10?20kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到210?300kPa，然后保压到特征部位C开始凝固；若特征部位C开始凝固时，仍未到达210?300kPa压力，则在特征部位C开始凝固时执行步骤C; (C)在特征部位C开始凝固后，以20?40kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到310?lOOOkPa，然后进入保压阶段； (D)在压力310?100kPa条件下，保压至特征部位D凝固结束后，继续保压10?60s。 步骤六，卸压放气阶段； 经步骤五后，待铸件凝固完毕，解除保温炉内的气体压力，使升液管和浇道口未凝固的铝液流回到保温炉中。4.依据权利要求2所述的金属型低压铸造成型用结晶保压后顺序增压方法制备铝合金汽车底盘铸件，其特征在于有下列步骤: 步骤一，升液阶段； 调节升液阶段的压力为15?21kPa，升液速度为1.8?2.0kPa/s; 步骤二，充型阶段； 调节充型阶段的充型压力为25?35kPa，充型速度为0.4?1.0kPa/s，使铝液从浇口进入型腔，直至将型腔全部充满； 步骤三，结晶增压阶段； 经步骤二后使铝液完全充满铸型后，在5?7s快速增加压力至80?10kPa; 步骤四，结晶保压阶段； 在增压压力达到80?10kPa后，进入结晶保压阶段； 步骤五，结晶保压后顺序增压阶段； (A)在特征部位A开始凝固后，以5?20kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到100?200kPa，然后保压到特征部位B开始凝固；若特征部位B开始凝固时，仍未到达100?200kPa压力，则在特征部位B开始凝固时执行步骤B ； (B)在特征部位B开始凝固后，以20?40kPa/s的速度增大结晶保压压力，直到结晶保压压力到310?lOOOkPa，然后进入保压阶段； (C)在压力310?100kPa条件下，保压至特征部位D凝固结束后，继续保压10?60s。 步骤六，卸压放气阶段； 经步骤五后，待铸件凝固完毕，解除保温炉内的气体压力，使升液管和浇道口未凝固的铝液流回到保温炉中。5.根据权利要求3或4所述的一种铝合金汽车底盘铸件金属型低压铸造成型用结晶保压后顺序增压方法，其特征在于:制得的铝合金铸件在模具结构和合模力不变的情况下，能够将其强度提高10?50%，延伸率提高25?50%。6.根据权利要求3或4所述的一种铝合金汽车底盘铸件金属型低压铸造成型用结晶保压后顺序增压方法，其特征在于:所述方法能够制备转向节、控制臂、副车架和轮毂支架类复杂变截面高品质铸件。
【专利摘要】本发明公开了一种铝合金汽车底盘铸件金属型低压铸造成型用结晶保压后顺序增压方法，该方法在升液、充型和结晶增压阶段，延续现有铝合金铸件低压铸造工艺，升液压力、充型压力和结晶增压压力控制在15～21kPa、25～35kPa和80～100kPa。在结晶保压阶段和卸压阶段之间，增加了顺序增压阶段。根据铸件结构特点和凝固顺序，设定多个特征部位。确定特征部位A开始凝固后，开始增大结晶保压压力；确定特征部位B开始凝固后，加大增压速度；待特征部位C开始凝固后，继续加大增压速度20～40kPa/s，直至结晶保压压力增大到到310～1000kPa，然后保压直至特征部位D凝固结束。本发明方法使得凝固补缩效果和铸件力学性能显著提高，同时避免了铝液飞溅、铸件飞边毛刺等缺陷，显著减低了对模具结构和铸型合模力的要求。
【IPC分类】B22D18/04
【公开号】CN105583393
【申请号】CN201610130591
【发明人】张花蕊, 张虎
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年3月8日