本發(fā)明涉及一種鋁硅合金車身支架及其高壓真空壓鑄制備方法，屬于汽車零部件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

汽車車身支架是汽車中的承載受力件，與汽車安全性密切相關(guān)。在汽車車身中，許多支架裝在車身結(jié)構(gòu)的節(jié)點上并與其它部件連接形成抗變形的高強(qiáng)度框架，這類支架通常具有尺寸大、壁薄、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征。由于在行駛中要保證汽車可靠的安全性，所以對車身支架的力學(xué)性能要求高，一般要求抗拉強(qiáng)度≥240 MPa，0.2％屈服強(qiáng)度大于180MPa,伸長率≥8％, 傳統(tǒng)的汽車支架大多采用鐵或鋼質(zhì)材料，通過沖壓、鍛造、焊接、鉚接等工藝生產(chǎn)。

在世界汽車市場的激烈競爭中，各國都在向高質(zhì)量、高可靠性、重量輕、節(jié)能、低成本方向發(fā)展，尤其是隨著新能源汽車的快速發(fā)展，在材料方面表現(xiàn)為輕量化，用鋁合金代替部分鋼(鐵)件，以達(dá)到汽車向高質(zhì)量、低成本的發(fā)展的要求；在工藝方面表現(xiàn)為用先進(jìn)工藝取代傳統(tǒng)的工藝以達(dá)到提高毛坯精度，減少加工余量，減少原材料消耗，降低成本的目的；目前，多數(shù)鋁合金高強(qiáng)度鑄件一直是采用重力鑄造或低壓鑄造生產(chǎn)，用這些傳統(tǒng)的工藝制造出的車身支架在外觀呈現(xiàn)冷隔、凹陷、裂紋等不同程度的質(zhì)量問題，而在內(nèi)部往往會出現(xiàn)氣孔、縮孔、針孔等致命的缺陷，從而嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的性能，同時，因成品率較低，資源和能源利用率低，鋁廢料再生利用率不高，環(huán)境污染嚴(yán)重等缺陷，使鋁合金在車身支架上的應(yīng)用受到了極大的限制。

壓鑄工藝具有生產(chǎn)率高、鑄件精密等一系列優(yōu)點，用壓鑄工藝生產(chǎn)車身支架不但可以縮短生產(chǎn)周期，還可達(dá)到高精密接近凈成形，省去大量的機(jī)加工序，節(jié)約成本，因此，壓力鑄造是生產(chǎn)鋁、鎂合金汽車結(jié)構(gòu)件極具競爭力的一種工藝。但由于車身支架需要優(yōu)秀的機(jī)械性能，為使鋁合金支架獲得高性能，往往需要熱處理，如果支架與其他構(gòu)件連接，還需要良好的焊接性或鉚接性，顯然，常規(guī)的壓鑄工藝無法滿足車身支架的生產(chǎn)要求，結(jié)構(gòu)件的壓鑄生產(chǎn)需要進(jìn)行新的材料及工藝開發(fā)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題：

1、為了提高鋁硅合金的強(qiáng)度，通常是提高銅、鐵、鎂等固溶強(qiáng)化合金的百分比，但這些合金組分的增加會同時帶來合金延展性的下降，延伸率不能滿足車身之架的要求，本發(fā)明需要解決車身之架滿足高強(qiáng)度的同時滿足高延伸率的要求。

2、由于高壓壓鑄采用熱做模具鋼做為模具成型部分的材料，在高溫、高速、高壓的生產(chǎn)過程中，鋁合金會對模具材料產(chǎn)生侵蝕，導(dǎo)致粘模、拉傷、變形等嚴(yán)重缺陷，通常解決粘模傾向是保持0.6-1.0％的Fe含量，但含鐵量高時，鐵相的增加會嚴(yán)重降低鋁合金的強(qiáng)度與延展性，本發(fā)明需要解決鋁合金粘模與高強(qiáng)度、高延伸率的需求。

3、本發(fā)明需要解決鋁合金熔解過程的吸氫與氧化導(dǎo)致的鋁合金脆性問題。

4、要達(dá)到車身支架要求的高強(qiáng)度、高延伸率，鑄件必須進(jìn)行固溶強(qiáng)化處理，另外，車身支架可能會要求與其他車身部件進(jìn)行焊接、鉚接裝配，在固溶強(qiáng)化或焊接時，如果鑄件內(nèi)部含有氣泡，高溫時就會膨脹，導(dǎo)致產(chǎn)品表面鼓泡報廢，如何解決高壓、高速壓鑄填充過程的金屬紊流導(dǎo)致的卷入性氣孔，是本發(fā)明需要解決的一個工藝問題。

5、由于汽車輕量化的要求，車身支架通常采用網(wǎng)狀、框架類設(shè)計結(jié)構(gòu)，依靠結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度滿足車身的承載要求，在固溶及人工時效的高溫下，產(chǎn)品容易產(chǎn)生變形，如何防止鑄件變形，保證車身支架的與整車裝配結(jié)構(gòu)的位置精度是本發(fā)明需要解決的問題。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)在常規(guī)制造方法在材料、產(chǎn)品性能、模具、制造工藝的技術(shù)不足，提供一種高強(qiáng)度、高延展性、無氣孔、可焊接、生產(chǎn)效率高和低成本的鋁合金車身支架的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案及實施工藝：1. 鋁硅合金車身支架，車身支架采用的鋁合金材料組分的重量百分比為：9.5-11.5％Si，F(xiàn)e＜0.1％，Cu＜0.03％，0.5～0.7％Mn，0.3～0.5％Mg，Zn＜0.07％，0.04-0.15%Ti，0.01-0.03%Sr，其余為Al。

鋁硅合金車身支架的高壓真空壓鑄制備方法，按以下步驟進(jìn)行：

1）選取原料：組分的重量百分比為9.5-11.5％Si，F(xiàn)e＜0.1％，Cu＜0.03％，0.5～0.7％Mn，0.34～0.55％Mg，Zn＜0.07％，0.04-0.15%Ti，其余為Al；

2）鋁合金熔煉與除氣：將鋁合金材料加入中央熔化爐中進(jìn)行熔化，利用煙氣的余熱把鋁錠與回收料預(yù)熱到400-450°C，熔解室氣氛溫度控制880-900°C，保溫室鋁液溫度控制750-770°，保持室內(nèi)的鋁液，每6-10小時一次，打開扒渣口，用涂過被覆劑并充分干燥的工具，將鋁合金表面一層氧化浮渣打出；

取用鋁液時，把鋁液放到澆包中，用燃?xì)饧訜嵫b置預(yù)熱澆包，預(yù)熱溫度400-450°C，向澆包中放鋁液時，預(yù)先將占鋁液重量百分比0.03-0.06％的AL-Sr中間合金放在澆包底部，AL-Sr合金中Sr含量的重量百分比為50％，鋁液放到澆包容積的80-90％；

放到澆包中的鋁液，采用旋轉(zhuǎn)叉車轉(zhuǎn)運(yùn)到除氣位置，采用惰性氣體脫出溶解在鋁合金液內(nèi)的氫氣，除氣時，先將旋轉(zhuǎn)噴頭插入鋁液中高速旋轉(zhuǎn)，同時從噴頭的孔中吹出高純度高純氮?dú)?，氮?dú)饬髁苛髁?0-20升/分中，氮?dú)獯等雺毫?-3.5bar，低于3bar自動報警，噴頭轉(zhuǎn)速250-450轉(zhuǎn)/分鐘，在噴頭插入鋁液旋轉(zhuǎn)25-50秒后，石墨擋板插入，氮?dú)饪偞等霑r間2-6分鐘，除氣完成先把旋轉(zhuǎn)噴頭與擋板提起，鋁液靜置后用涂過被覆劑并充分干燥的工具，把鋁液表面的氧化浮渣打出；

3）定量給湯：除氣處理后合格的鋁液轉(zhuǎn)到壓鑄車間，倒入機(jī)邊定量給湯爐，給湯爐內(nèi)鋁液溫度控制670±5°C，給湯爐采用密閉結(jié)構(gòu)防止鋁合金氧化及熱量散失，采用輻射式電加熱保證鋁液溫度符合工藝要求，生產(chǎn)過程中每2-6小時一次從保溫爐中取樣進(jìn)行化學(xué)成分的光譜分析，重點監(jiān)控Sr與Mg元素是否符合要求；

4）壓鑄模具：車身支架的壓鑄模具成型部分采用熱做模具鋼材，經(jīng)過高頻真空淬火及回火后達(dá)到基體硬度HRC46±1，表面采用軟氮化處理，氮化層厚度0.08-0.1mmm，表面硬度HV900以上，

模具采用一模一腔的布局，采用扇形內(nèi)澆口，澆口厚度小于2mm，內(nèi)澆口填充速度設(shè)計48-60米/秒，模具內(nèi)部設(shè)計循環(huán)水通道，用恒溫機(jī)控制模具溫度平衡，恒溫機(jī)的介質(zhì)為水，水壓7-12bar，出口溫度120-180°C，在壓鑄過程中，每一模產(chǎn)品取出后，用自動噴霧機(jī)將水基離型劑霧化噴到模具表面，霧化氣壓4-8bar，噴霧時間1-4秒，噴霧結(jié)束后用壓縮空氣清吹模具表面，吹干殘余的水分并使離型劑在模具表面形成一層0.003-0.008mm的膜，便于鑄件成型后從模具中脫出；

5）壓力鑄造：定量給湯爐的定量泵把鋁合金液注入容杯后，壓鑄機(jī)的沖頭啟動，依次按照慢速啟動、慢壓射、快壓射、增壓壓射四級把鋁合金注入模具型腔：先以0-0.15m/s的勻加速移動，鋁合金承受壓力為零，使沖頭的鈹青銅密封環(huán)經(jīng)過容杯入料口位置后，封閉沖頭與容杯的間隙；然后進(jìn)行慢壓射，以0.2-0.3m/s的速度，鋁合金承受壓力為零，緩慢移動沖頭，使鋁合金液在容杯內(nèi)的液面平穩(wěn)上升，到達(dá)模具內(nèi)澆口部位；快壓射，在鋁合金液到達(dá)模具內(nèi)澆口部位的壓射行程點稱為高速轉(zhuǎn)換點，沖頭經(jīng)過高速轉(zhuǎn)換點后，以300-700m/s2的加速度達(dá)到2-6m/s的高速壓射速度，鋁合金通過模具內(nèi)澆口的速度為48-60m/s，此時鋁合金承受壓力為300-350bar,通過高速、高壓把鋁合金注入模具型腔，鋁合金的高速填充時間控制30-45ms；增壓壓射，隨著鋁合金充滿型腔，壓射沖頭由于運(yùn)動阻力加大，速度迅速下降，當(dāng)沖頭速度低于1.5m/s時，壓鑄機(jī)給出增壓信號，增壓閥打開，在20-30ms時間內(nèi)達(dá)到850bar的增壓壓力，并保持這個金屬壓力直至鋁合金在模具內(nèi)完全凝固；

在壓射沖頭達(dá)到移動行程點的位置，壓鑄機(jī)給出抽真空啟動的信號，真空系統(tǒng)控制模具與容杯兩個區(qū)域的真空閥打開抽真空，抽真空分為兩個區(qū)，第一個區(qū)為容杯內(nèi)部，在抽真空啟動2-5秒后關(guān)閉，第二個區(qū)為模具型腔內(nèi)部，在鋁合金充滿型腔到達(dá)真空閥的一級感應(yīng)位置后，一級感應(yīng)閥芯感知到金屬的壓力驅(qū)動后通過機(jī)械傳動把真空閥芯在5ms內(nèi)關(guān)閉，整個壓鑄過程，要求抽真空的真空度小于50mbar,從抽真空開始到達(dá)到50mbar的真空度時間小于1秒；

6）精切邊：產(chǎn)品在模具中冷卻后，壓鑄機(jī)打開模具，取件機(jī)器人把產(chǎn)品從模具中取出，把產(chǎn)品先放置到風(fēng)冷架上冷卻，產(chǎn)品溫度達(dá)到60°以下后，機(jī)器人把產(chǎn)品放到油壓切邊機(jī)上，切除飛邊及流道、集渣包等余料，經(jīng)過切邊后得到車身支架毛坯；

7）固溶處理：把壓鑄好的車身支架固定在專用夾具上，固定點采用支架與車身連接的安裝位置，采用全自動通過式固溶熱處理爐做固溶強(qiáng)化，固溶恒溫結(jié)束后，傳送輥道將產(chǎn)品在10秒以內(nèi)轉(zhuǎn)移到淬火區(qū)域，淬火采用風(fēng)冷直至室溫；

8）整形：對車身支架進(jìn)行整形滿足尺寸要求；

9）人工時效：經(jīng)過整形的尺寸合格的車身支架，采用人工時效達(dá)到穩(wěn)定的強(qiáng)度與延伸率；

10）機(jī)械加工：產(chǎn)品經(jīng)過對裝配區(qū)域簡單的銑平面、鉆孔、攻絲后得到車身支架成品。

所述2）步驟中新的鋁錠與壓鑄過程的二次余料按照60-100：0-40的比例加入，回用材料比例小于40％，熔解過程必須保證投料塔里面的料是滿的并安裝缺料報警裝置；放完鋁液后，用一種多孔性碳化硅塞子將中央熔爐的出鋁口塞住。

所述2）步驟中，除氣裝置帶有一個石墨做成的中空多孔的旋轉(zhuǎn)噴頭，噴頭外圓做成不規(guī)則凸凹結(jié)構(gòu)，以使噴頭旋轉(zhuǎn)式帶動鋁液形成強(qiáng)的漩渦，除氣設(shè)備另帶有一個石墨擋板，擋板與噴頭距離300mm，擋板的擾動作用有助于吹入的惰性氣體更彌散化，噴頭的孔中吹出高純度99.999％的高純氮?dú)狻?/p>

壓鑄模具上有抽真空的閥口，閥口的打開由壓鑄機(jī)壓射行程點的某個位置信號驅(qū)動，閥的關(guān)閉靠一套機(jī)械杠桿結(jié)構(gòu)，當(dāng)感知到鋁合金到達(dá)壓力后關(guān)閉，工藝要求真空閥芯的關(guān)閉應(yīng)答時間小于5ms，為保證模具抽真空過程能夠達(dá)到需要的真空度，對模具的頂桿外圓、分型面等需要密封的部分用矽膠密封圈密封，密封圈要求耐高溫350°C以上，模具的容杯與沖頭之間采用浮動的鈹青銅沖頭環(huán)密封。

所述7）步驟中，固溶溫度400-450°C，從室溫升至400-450°C固溶溫度升溫時間20-30分鐘，固溶恒溫時間30-50分鐘，控制固溶區(qū)不同區(qū)域的溫差小于5°C，

固溶溫度410°C，從室溫升至410°C固溶溫度升溫時間25分鐘，固溶恒溫時間40分鐘，控制固溶區(qū)不同區(qū)域的溫差小于5°C。

所述7）步驟中風(fēng)冷強(qiáng)度要求從540°C到150°C的冷卻速度大于4°/秒，

所述8）步驟中：固溶處理后的車身支架，放在專用的檢測、校正夾具上，檢測各個安裝點的位置精度，對超出尺寸要求的位置用油壓壓頭進(jìn)行整形，直至符合裝配的尺寸要求。

所述9）步驟中：人工時效采用全自動通過式熱處理爐，采用專用夾具，固定點采用支架與車身連接的安裝位置，時效溫度215°C，從室溫到215°C升溫時間45分鐘，控制時效區(qū)不同區(qū)域的溫差小于5°C，時效時間110分鐘，然后出爐空冷至室溫，得到最終的車身支架毛坯。

本發(fā)明所采用的鋁合金成分尤其是微量元素的含量、Sr元素的加入方式、熱處理工藝等保證車身支架同時具有高的強(qiáng)度與延展性的關(guān)鍵，經(jīng)產(chǎn)品切片試驗，T7處理后的抗拉強(qiáng)度大于240MPa;0.2%屈服強(qiáng)度大于180MPa，延伸率大于8％，完全滿足承載式車身零部件的機(jī)械性能要求。

高效的脫氫除氣工藝，高真空的鑄造工藝是保證鑄件內(nèi)部達(dá)無氣孔的關(guān)鍵，滿足了固溶處理以及與其他零部件焊接、鉚接裝配的要求。

高壓壓鑄高的生產(chǎn)效率、高的尺寸精度、小的切削余量，滿足了汽車車身支架大批量、低成本的批量生產(chǎn)要求。

鋁合金重量輕，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的特點，滿足了新能源汽車更高的輕量化要求。

本發(fā)明的鋁合金車身支架高壓真空鑄造制備方法，能夠適滿足承載式車身支架對機(jī)械性能、生產(chǎn)效率、成本的要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。

具體實施方式

1、原材料采購：車身支架采用的鋁合金材料組分的重量百分比為：9.5-11.5％Si，F(xiàn)e＜0.1％，Cu＜0.03％，0.5～0.7％Mn，0.3～0.5％Mg，Zn＜0.07％，0.04-0.15%Ti，0.01-0.03%Sr，其余為Al；

Si含量控制在鋁硅合金共晶點附近，改善金屬的流動性，添加一定比例的Mn元素，改善鋁合金對模具鋼材的親和力，避免鋁與模具侵蝕產(chǎn)生粘模，由于Mn的作用，可以降低Fe的含量，以提高合金的延展性，Mg是在鑄件固溶時的強(qiáng)化相，有助于提高鋁合金強(qiáng)度，但控制Mg含量小于0.5％，否則會降低金屬的延展性，加入微量的Ti/Sr元素在合金中起到變質(zhì)作用，細(xì)化結(jié)晶組織的晶粒度，Sr元素為熔煉過程中加入，F(xiàn)e/Cu/Zn為雜質(zhì)元素，嚴(yán)格控制最大上限。

外購鋁合金采用00#電解鋁配置，組分的重量百分比為9.5-11.5％Si，F(xiàn)e＜0.1％，Cu＜0.03％，0.5～0.7％Mn，0.34～0.55％Mg，Zn＜0.07％，0.04-0.15%Ti，其余為Al，為防止壓鑄過程Mg含量燒損導(dǎo)致Mg含量低于要求影響強(qiáng)度，外購鋁錠中Mg的含量略微提高，Sr為后加入成分。

2、鋁合金熔煉與除氣：將鋁合金材料加入中央熔化爐中進(jìn)行熔化，新的鋁錠與壓鑄過程的二次余料按照60-100：40-0的比例加入，回用材料比例小于40％，鋁料采用自動投料機(jī)構(gòu)投入到投料塔中，利用煙氣的余熱把鋁錠與回收料預(yù)熱到400-450°C，同時，由于鋁料的封閉作用，在熔解室形成還原性氣氛，防止鋁合金氧化，熔解過程必須保證投料塔里面的料是滿的并安裝缺料報警裝置，熔解室氣氛溫度控制880-900°C，保溫室鋁液溫度控制750-770°，保持室內(nèi)的鋁液，每8小時一次，打開扒渣口，用涂過被覆劑并充分干燥的工具，將鋁合金表面一層氧化浮渣打出。

取用鋁液時，把鋁液從中央熔爐放到用高氧化鋁澆鑄料做成的澆包中，澆包不使用時，用燃?xì)饧訜嵫b置預(yù)熱，自動預(yù)熱溫度400-450°C，向澆包中放鋁液時，預(yù)先將占鋁液重量百分比0.03-0.06％的AL-Sr中間合金放在澆包底部，AL-Sr合金中Sr含量的重量百分比為50％，靠鋁液自身溫度把中間合金熔解，依靠鋁液沖入的動能使中間合金與鋁液充分?jǐn)嚢?，均勻混合，對鋁合金液進(jìn)行變質(zhì)處理，鋁液放到澆包容積的80-90％，放完鋁液后，用一種多孔性碳化硅塞子將中央熔爐的出鋁口塞住。

熔煉過程中，由于鹽類的成分會顯著降低鋁合金的延展性，所以熔煉過程的除渣、除氣不能使用用常規(guī)含鹽類成分的變質(zhì)劑。

放到澆包中的鋁液，采用旋轉(zhuǎn)叉車轉(zhuǎn)運(yùn)到除氣位置，采用惰性氣體脫出溶解在鋁合金液內(nèi)的氫氣，除氣裝置帶有一個石墨做成的中空多孔的旋轉(zhuǎn)噴頭，噴頭外圓做成不規(guī)則凸凹結(jié)構(gòu)，以使噴頭旋轉(zhuǎn)式帶動鋁液形成強(qiáng)的漩渦，除氣設(shè)備另帶有一個石墨擋板，擋板與噴頭距離300mm，擋板的擾動作用有助于吹入的惰性氣體更彌散化。除氣時，先將旋轉(zhuǎn)噴頭插入鋁液中高速旋轉(zhuǎn)，同時從噴頭的孔中吹出純度99.999％的高純氮?dú)猓獨(dú)饬髁苛髁?5升/分中，氮?dú)獯等雺毫?-3.5bar，低于3bar自動報警，噴頭轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘，在噴頭插入鋁液旋轉(zhuǎn)30秒后，石墨擋板插入，氮?dú)饪偞等霑r間4分鐘，除氣完成先把旋轉(zhuǎn)噴頭與擋板提起，鋁液靜置1分鐘后，用涂過被覆劑并充分干燥的工具，把鋁液表面的氧化浮渣打出。用小的專用坩鍋杯從鋁液中取2個小樣，一個在常壓下凝固，一個在500mbar下凝固，利用阿基米德定律計算代表鋁合金含氫量的密度指數(shù)，密度指數(shù)＝（常壓下密度－真空下密度）*100/常壓下密度，要求密度指數(shù)小于等于3，密度指數(shù)不合格，澆包內(nèi)鋁液做為不合格材料重新回爐。

3、定量給湯：除氣處理后合格的鋁液轉(zhuǎn)到壓鑄車間，倒入機(jī)邊定量給湯爐，給湯爐內(nèi)鋁液溫度控制670±5°，給湯爐采用密閉結(jié)構(gòu)防止鋁合金氧化及熱量散失，采用輻射式電加熱保證鋁液溫度符合工藝要求，生產(chǎn)過程中每4小時一次從保溫爐中取樣進(jìn)行化學(xué)成分的光譜分析，重點監(jiān)控Sr與Mg元素是否符合要求。給湯爐向壓鑄機(jī)供鋁液時，用氣壓定量泵根據(jù)設(shè)定的給湯量對應(yīng)的金屬體積，給壓鑄機(jī)供鋁液，鋁液用定量泵壓出后，通過導(dǎo)液槽流入壓鑄機(jī)的容杯中。

4、壓鑄模具：車身支架的壓鑄模具成型部分采用熱做模具鋼材，經(jīng)過高頻真空淬火及回火后達(dá)到基體硬度HRC46±1，表面采用軟氮化處理，氮化層厚度0.08-0.1mmm，表面硬度HV900以上。壓鑄模具上有抽真空的閥口，閥口的打開由壓鑄機(jī)壓射行程點的某個位置信號驅(qū)動，閥的關(guān)閉靠一套機(jī)械杠桿結(jié)構(gòu)，當(dāng)感知到鋁合金到達(dá)壓力后關(guān)閉，工藝要求真空閥芯的關(guān)閉應(yīng)答時間小于5ms，為保證模具抽真空過程能夠達(dá)到需要的真空度，對模具的頂桿外圓、分型面等需要密封的部分用矽膠密封圈密封，密封圈要求耐高溫350°C以上，模具的容杯與沖頭之間采用浮動的鈹青銅沖頭環(huán)密封。模具采用一模一腔的布局，采用扇形內(nèi)澆口，澆口厚度小于2mm，內(nèi)澆口填充速度設(shè)計48-60米/秒，模具內(nèi)部設(shè)計循環(huán)水通道，用恒溫機(jī)控制模具溫度平衡，恒溫機(jī)的介質(zhì)為水，水壓9bar，出口溫度140°，在壓鑄過程中，每一模產(chǎn)品取出后，用自動噴霧機(jī)將水基離型劑霧化噴到模具表面，霧化氣壓6bar，噴霧時間1.5秒，噴霧結(jié)束后用6bar壓縮空氣清吹模具表面，吹干殘余的水分并使離型劑在模具表面形成一層0.003-0.008mm的膜，便于鑄件成型后從模具中脫出。

4、壓力鑄造：定量給湯爐的定量泵把鋁合金液注入容杯后，壓鑄機(jī)的沖頭啟動，依次按照慢速啟動、慢壓射、快壓射、增壓壓射四級把鋁合金注入模具型腔：先以0-0.15m/s的勻加速移動，鋁合金承受壓力為零，移動行程200mm，使沖頭的鈹青銅密封環(huán)經(jīng)過容杯入料口位置后，封閉沖頭與容杯的間隙；然后進(jìn)行慢壓射，以0.25m/s的速度，鋁合金承受壓力為零，緩慢移動沖頭，使鋁合金液在容杯內(nèi)的液面平穩(wěn)上升，到達(dá)模具內(nèi)澆口部位；快壓射，在鋁合金液到達(dá)模具內(nèi)澆口部位的壓射行程點稱為高速轉(zhuǎn)換點，沖頭經(jīng)過高速轉(zhuǎn)換點后，以500m/s2的加速度達(dá)到4m/s的高速壓射速度，鋁合金通過模具內(nèi)澆口的速度為48-60m/s，此時鋁合金承受壓力為300-350bar,通過高速、高壓把鋁合金注入模具型腔，鋁合金的高速填充時間控制30-45ms；增壓壓射，隨著鋁合金充滿型腔，壓射沖頭由于運(yùn)動阻力加大，速度迅速下降，當(dāng)沖頭速度低于1.5m/s時，壓鑄機(jī)給出增壓信號，增壓閥打開，在20-30ms時間內(nèi)達(dá)到850bar的增壓壓力，并保持這個金屬壓力直至鋁合金在模具內(nèi)完全凝固；

在壓射沖頭達(dá)到200mm行程點的位置，壓鑄機(jī)給出抽真空啟動的信號，真空系統(tǒng)控制模具與容杯兩個區(qū)域的真空閥打開抽真空，抽真空分為兩個區(qū)，第一個區(qū)為容杯內(nèi)部，在抽真空啟動2.5秒后關(guān)閉，第二個區(qū)為模具型腔內(nèi)部，在鋁合金充滿型腔到達(dá)真空閥的一級感應(yīng)位置后，一級感應(yīng)閥芯感知到金屬的壓力驅(qū)動后通過機(jī)械傳動把真空閥芯在5ms內(nèi)關(guān)閉，整個壓鑄過程，要求抽真空的真空度小于50mbar,從抽真空開始到達(dá)到50mbar的真空度時間小于1秒，以能夠把模具內(nèi)的空氣完全抽出，得到無氣孔的車身支架。

5、精切邊：產(chǎn)品在模具中冷卻12秒后，壓鑄機(jī)打開模具，取件機(jī)器人把產(chǎn)品從模具中取出，把產(chǎn)品先放置到風(fēng)冷架上，冷卻6分鐘，產(chǎn)品溫度達(dá)到60°以下后，機(jī)器人把產(chǎn)品放到油壓切邊機(jī)上，切除飛邊及流道、集渣包等余料，經(jīng)過切邊后得到車身支架毛坯。

6、固溶處理：把壓鑄好的車身支架固定在專用夾具上，固定點采用支架與車身連接的安裝位置，采用全自動通過式固溶熱處理爐做固溶強(qiáng)化，固溶溫度410°C，從室溫至410°C固溶溫度升溫時間25分鐘，固溶恒溫時間40分鐘，控制固溶區(qū)不同區(qū)域的溫差小于5°C，恒溫結(jié)束后，傳送輥道將產(chǎn)品在10秒以內(nèi)轉(zhuǎn)移到淬火區(qū)域，淬火采用風(fēng)冷，風(fēng)冷強(qiáng)度要求從540°C到150°C的冷卻速度大于4°/秒，風(fēng)冷直至室溫。

7、整形：固溶處理后的車身支架，放在專用的檢測、校正夾具上，檢測各個安裝點的位置精度，對超出尺寸要求的位置用油壓壓頭進(jìn)行整形，直至符合裝配的尺寸要求。

8、人工時效：經(jīng)過整形的尺寸合格的車身支架，采用人工時效達(dá)到穩(wěn)定的強(qiáng)度與延伸率，人工時效采用全自動通過式熱處理爐，采用專用夾具，固定點采用支架與車身連接的安裝位置，時效溫度215°C，從室溫到215°C升溫時間45分鐘，控制時效區(qū)不同區(qū)域的溫差小于5°C，時效時間110分鐘，然后出爐空冷至室溫，得到最終的車身支架毛坯。

9、機(jī)械加工：產(chǎn)品經(jīng)過對裝配區(qū)域簡單的銑平面、鉆孔、攻絲后得到車身支架成品。

上述出現(xiàn)的各個具體參數(shù)可在實際生產(chǎn)中根據(jù)實際情況在規(guī)定區(qū)域內(nèi)做出相應(yīng)改變。