一種合金鑄造工藝及溫度控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于合金鑄造領(lǐng)域，具體而言涉及一種合金鑄造工藝及其溫度控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄鋅合金為ZnAl — Cu_Mn系四元合金，由于具有熔點(diǎn)較低、力學(xué)性能優(yōu)良且易電鍍等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用作各類(lèi)壓鑄零件，目前我國(guó)珠江三角洲一帶壓鑄鋅合金的用量達(dá)20萬(wàn)t/a?30萬(wàn)t/a，主要用于生產(chǎn)各種檔次的玩具及汽車(chē)零部件等，壓鑄鋅合金的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)盡管已漸趨統(tǒng)一，其成分要求大致相同，但不同種類(lèi)的壓鑄合金使用的效果卻存在很大差異，有的合金反映良好，有的就較差，這與生產(chǎn)工藝有關(guān)，本文通過(guò)對(duì)各種影響因素比較，探索出新的生產(chǎn)工藝，并制備出壓鑄鋅產(chǎn)品進(jìn)行比較。
[0003]煤氣爐生產(chǎn)工藝使用高純鋅液作為合金生產(chǎn)原料，用煤氣爐避免了因攪拌機(jī)熔化而出現(xiàn)的增鐵現(xiàn)象。為了控制合金錠重在±0.3Kg范圍以?xún)?nèi)，采用石墨錐控制流量技術(shù)。該工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，但煤氣氣爐的缺陷是直收率低，機(jī)械攪拌使合金液的成分均勻性差，電爐生產(chǎn)工藝，用大功率工頻有芯爐將鋅熔化并除掉熔渣，然后將鋅液從爐子開(kāi)孔處流出，再流人無(wú)芯爐，將合金元素物料熔化并形成合金液，利用傾翻裝置將合金液倒出，通過(guò)溜槽流入保溫爐內(nèi)，再通過(guò)機(jī)械勺S出，然后注入鋅模內(nèi)，該工藝最大的缺陷是從無(wú)芯爐到電阻爐的傾翻過(guò)程中產(chǎn)生的浮渣較多。且直線(xiàn)鑄錠機(jī)的爬行振動(dòng)對(duì)合金錠表面的質(zhì)量形成不利。同時(shí)能耗較大。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，在鋁合金件的鑄造生產(chǎn)時(shí)，僅在模具的溫度異常區(qū)域布置冷卻水管，進(jìn)行冷卻，生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)產(chǎn)品外觀(guān)狀態(tài)，人工噴淋冷卻控制溫度，一系列人工控制的操作，控制性非常差，且無(wú)法獲知模具的溫度異常區(qū)域的合適溫度，導(dǎo)致試制成本高，批量生產(chǎn)中產(chǎn)品的合格率非常低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種合金鑄造工藝，包括如下步驟:
a、將合金熔煉初始溫度設(shè)定在450°C— 460°C之間，待合金全部熔化后將溫度調(diào)整為435°C—440°C的保溫溫度；
b、將合金全部熔化后進(jìn)行清渣處理，并進(jìn)行成份化驗(yàn)；
c、所述合金成分控制為:Fe3.8 %?4.3%、Cu (λ 7 %?Ll%、Mg (λ 035 %?
0.06%, A1 < 0.02% ;d、調(diào)整合金的壓射比壓為:45?50Kg/cm2 ;壓射速度為:3m/s ；充模時(shí)間為0.02s ；
e、預(yù)熱模具至250°C?280°C；
f、將合金模具的內(nèi)側(cè)壁上均噴涂脫模劑和沖頭油，原裝脫劑與水的配比約為1:300 ；
g、將合金模退出頂出桿，并進(jìn)行合模動(dòng)作；
h、合金模上料后進(jìn)行壓射動(dòng)作，將合金熔液充入模腔；
1、待合金模內(nèi)的鑄件冷卻后，頂出鑄件，并從模具中取出； j、檢驗(yàn)鑄件有無(wú)冷隔、氣孔、缺料、起泡、花紋等缺陷； k、將步驟j中檢驗(yàn)合格的鑄件去除澆口、渣口、飛邊等；
1、所述合金模鑄件表面進(jìn)行拋砂處理，進(jìn)行檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0006]進(jìn)一步地，所述合金壓射時(shí)間為:1.5s ;冷卻時(shí)間為6s。
[0007]進(jìn)一步地，所述合金新料與回爐料的配比不超過(guò)50%。
[0008]本發(fā)明還提供了一種用于提高上述的合金鑄造工藝的溫度控制方法，包括以下步驟:
1)模具設(shè)計(jì)階段，使用模流分析軟件對(duì)模具進(jìn)行成型模擬，確認(rèn)模具的溫度異常區(qū)域；
2)在模具的溫度異常區(qū)域布置冷卻水管進(jìn)行冷卻，在冷卻水管的管路上安裝電磁閥；在模具的溫度異常區(qū)域安裝溫度測(cè)定傳感器；將溫度傳感器的輸出端與流量控制器的輸入端相連，流量控制器的輸出端與電磁閥的流量控制輸入端相連，電磁閥控制器的輸出端連接至電磁閥的開(kāi)閉信號(hào)控制端；
3)鑄造試生產(chǎn)階段，對(duì)追加的全部溫度測(cè)定傳感器進(jìn)行記錄，做溫度曲線(xiàn)分析，確定溫度異常區(qū)域不會(huì)產(chǎn)生因溫度引起的不合格現(xiàn)象的合格溫度區(qū)間；
4)鑄造批量生產(chǎn)時(shí)，將合格溫度區(qū)間輸入至流量控制器，流量控制器將溫度傳感器測(cè)定的實(shí)時(shí)溫度與合格溫度區(qū)間進(jìn)行比對(duì)，如果溫度傳感器測(cè)定的實(shí)時(shí)溫度在合格溫度區(qū)間之內(nèi)，則關(guān)閉電磁閥；如果溫度傳感器測(cè)定的實(shí)時(shí)溫度在合格溫度區(qū)間之外，則打開(kāi)電磁閥，電磁閥打開(kāi)和關(guān)閉的時(shí)間由電磁閥控制器根據(jù)合模信號(hào)確定。
[0009]進(jìn)一步地，所述模流分析軟件為FL0W3D、ANYCAST、PROCAST中任何一種。
[0010]進(jìn)一步地，所述電磁閥選用KEYENCE通用型數(shù)字接觸式傳感器GT系列。
[0011]進(jìn)一步地，溫度測(cè)定傳感器選用接觸式溫度傳感器。
[0012]進(jìn)一步地，流量控制器選用流體非接觸型電極電磁式流量傳感器。
[0013]有益效果:本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明的鑄造工藝完整細(xì)致，操作簡(jiǎn)單；
2、通過(guò)合金新料與回爐料的配比，這樣可以保持合金的穩(wěn)定度；
3、通過(guò)合金壓鑄時(shí)間的變化，增加合金鑄造的密度。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。
[0016]本發(fā)明中所述的“和/或”的含義指的是各自單獨(dú)存在或兩者同時(shí)存在的情況均包括在內(nèi)。
[0017]本發(fā)明中所述的“內(nèi)、外”的含義指的是相對(duì)于設(shè)備本身而言，指向設(shè)備內(nèi)部的方向?yàn)閮?nèi)，反之為外，而非對(duì)本發(fā)明的裝置機(jī)構(gòu)的特定限定。
[0018]本發(fā)明中所述的“連接”的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過(guò)其它部件的間接連接。
[0019]
[0020]
[0021]實(shí)施例一
a、將合金熔煉初始溫度設(shè)定在450°C— 460°C之間，待合金全部熔化后將溫度調(diào)整為435°C—440°C的保溫溫度；
b、將合金全部熔化后進(jìn)行清渣處理，并進(jìn)行成份化驗(yàn)；
c、所述合金成分控制為:Fe3.8%?4.3%、Cu0.7 %?1.1 %、Mg 0.035 %?
0.06%, A1 < 0.02% ;d、調(diào)整合金的壓射比壓為:45?50Kg/cm2 ;壓射速度為:3m/s ；充模時(shí)間為0.02s ；
e、預(yù)熱模具至250°C?280°C；
f、將合金模具的內(nèi)側(cè)壁上均噴涂脫模劑和沖頭油，原裝脫劑與水的配比約為1:300 ；
g、將合金模退出頂出桿，并進(jìn)行合模動(dòng)作；
h、合金模上料后進(jìn)行壓射動(dòng)作，合金的壓射時(shí)間為1.5S，將合金熔液充入模腔；
1、待合金模內(nèi)的鑄件經(jīng)過(guò)6S冷卻后，頂出鑄件，并從模具中取出； j、檢驗(yàn)鑄件有無(wú)冷隔、氣孔、缺料、起泡、花紋等缺陷；
k、將步驟j中檢驗(yàn)合格的鑄件去除澆口、渣口、飛邊等；
1、所述合金模鑄件表面進(jìn)行拋砂處理，進(jìn)行檢驗(yàn)入庫(kù)。
[0022]所述合金新料與回爐料的配比不超過(guò)50%。
[0023]用于提高上述的合金鑄造工藝的溫度控制方法，包括以下步驟:
1)模具設(shè)計(jì)階