[发明专利]一种铝合金副车架的低压铸造制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，属于合金铸造技术领域。

背景技术

副车架是汽车底盘的重要承载件，是支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与正车架相连。副车架是关系到汽车安全性、舒适性、操控性的重要底盘部件之一。副车架材质以钢板材质为主，目前有逐渐被轻量化材质铝合金替代的趋势，在乘用车上广泛采用铝合金副车架已是不争的事实。

随着顾客对燃油经济性、舒适性、良好操控性的要求越来越高，国外先进主机厂普遍采用铸造铝合金副车架，这是由于铝合金重量轻，有利于车体减重，节能减排，同时簧下负荷重量的减轻对车操纵性影响很大，采用铝合金副车架的操纵性和舒适性会更好。而国内铸造铝合金副车架应用甚少，在国内汽车制造业应用的副车架以冲压钢板焊接的钢材质副车架为主，与国际汽车制造业的情况差距很大，只有少量的车型采用了铝合金材质的副车架，而且全部来自进口。采用低压铸造方法制备副车架，为铝合金材质副车架国产化奠定基础。目前采用低压铸造方法制备铝合金副车架，在国内还未见公开报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，主要包括铝合金材料化学成分设计、合金熔炼变质细化处理、砂型装配、调用压力时间曲线及低压铸造成型以及铸件热处理工艺。该方法制造的铝合金副车架具有较高的力学性能，可达到装车试验及采集数据的要求，满足了快速试制副车架铸件的需要。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种铝合金副车架的低压铸造制备方法，首先将铝合金按着重量成分百分比配制好，加入坩埚熔化炉内熔化、精炼变质细化处理，把砂型装配在低压铸造机坩埚炉上并使直浇道对准升液管，调用压力时间曲线，低压压力充型、保压使副车架铸件凝固，获得铝合金副车架铸件，再对铸件进行T6热处理，得到可装车试验及采集数据要求的铝合金副车架。

本发明的制备方法包括如下步骤：

步骤一、铝合金材料成分设计，将铝合金按着重量成分百分比配制；

步骤二、将配制好的铝合金材料进行熔炼、精炼及细化处理；

步骤三、砂型装配，把砂型装配在低压铸造机坩埚炉上并使直浇道对准升液管；

步骤四、低压浇注：调用设计好的压力时间曲线，进行低压浇注并在压力下凝固，获得低压铸造铝合金副车架；

步骤五、将步骤四获得的低压铸造铝合金副车架铸件进行固溶及时效热处理。

进一步地，所述步骤一铝合金材料成分设计的重量百分比为：6.5～7.5％Si，0.25～0.6％Mg，0.05～0.30％Ti，0～0.5％RE，Fe0.2％max，Cu0.2％max，Mn0.1％max，Zn0.1％max，其余为Al。

进一步地，所述步骤二配制好的铝合金材料进行熔炼、精炼及细化处理包括以下过程：将配制好的铝合金材料放入坩埚熔化炉内，加热熔化；铝合金液温度升至715-725℃时，加入Al-5Ti-B细化剂、Al-Sr变质剂，并通入氩气进行精炼除气处理，精炼除气处理时间为15-20min，精炼除气处理后试样密度达到2.65g.cm^-3以上；精炼完成后除渣，铝合金液静置并降温至700-715℃等待浇注。

进一步地，所述步骤三砂型装配用可加工塑料制造副车架模具，模具两开，并用派普铝树脂砂造型，合箱。

进一步地，所述步骤四低压浇注调用的压力时间曲线为：

进一步地，所述步骤五的固溶热处理温度及时间为(520-530)℃×(5-7)h，60-80℃水淬；时效热处理温度及时间为(160-175)℃×(4-6)h，空冷。

本发明的积极效果是低压铸造方法制备的铝合金副车架内在质量较好，力学性能较高。低压砂型铸造方法制备副车架完全满足了快速试制副车架铸件的需要。

附图说明

图1是副车架挤压铸造工艺模拟温度场分布。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述：