一种用于发动机悬置的支架及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及汽车配件领域，具体设及一种用于发动机悬架的支架及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 悬置系统是指动力总成（包括发动机、离合器及变速器等）与车架或车身之间的 弹性连接系统，用于减少并控制发动机振动的传递，并起到支承作用，该系统的好坏直接关 系到发动机与车体之间的振动传递，影响整车的NVH(Noise、Vibration、Harshness,噪声、 振动与声振粗糖度）性能，发动机悬置是安装在汽车发动机与副车架托架的连接处，其重 要功能之一，即是固定和限制发动机的位置，并起到一定的支撑减震作用。
[0003] 根据发动机输出动力的特性，悬置需要限制发动机4个自由度的位移，分别为前 后位移，左右位移，上下位移和绕发动机曲轴旋转的位移。一般发动机有3-4个悬置。要实 现对发动机4个自由度的限位，一般要求所有悬置共同作用。运样，每个悬置都至少设计2 个方向W上的限位结构。运使每个悬置的结构复杂，且制造成本上升。
[0004]悬置支架是悬置系统中的的安全件和功能件，其连接发动机和车架，作为汽车发 动机限位、隔振及承载的关键零部件，承载着汽车发动机的全部重量，且在车辆的行驶工 况下传递作用在动力总成上的一切载荷，如运行过程中汽车发动机带来的振动W及在急加 速、急减速和汽车经过特殊路况时的冲击载荷，因此在对发动机悬置系统设计时，需保证悬 置支架具备良好的强度、抗疲劳性能和耐磨性。
[0005] 但是目前市面上用于发动机悬置的支架存在W下问题：一、发动机悬置与车身之 间的连接的可靠性和稳定性差，发动机悬置与车身之间的连接结构占用空间大；二、传统的 悬置支架多采用大型锻造冲压设备模锻成型，剩余的料头、料边较多，材料的利用率较低， 造成浪费，也使得制造支架成本较高；=、现有支架的硬度一般，不易满足硬度要求。
[0006] 综上所述，为解决现有用于发动机悬置的支架的不足，需要设计一种结构简单、稳 定性佳、占用空间小、质量好、使用寿命长的用于发动机悬置的支架。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于针对上述的问题，提供一种结构简单、稳定性佳、占用空间小， 强度高，耐磨性能好的用于发动机悬置的支架。
[0008] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于发动机悬置的支架，包括支 架底板、安装在支架底上端面的支架挡板W及若干安装在支架底板下端面的支架支脚，所 述支架挡板包括第一挡板、与第一挡板连接的第二挡板W及与第二挡板连接的第=挡板， 第一挡板与第二挡板形成的夹角角度等于第二挡板与第=挡板形成的夹角角度，所述支架 底板开设有若干设置在第一挡板与第=挡板之间且位于第二挡板一侧的第一固定通孔、若 干设置在第二挡板另一侧的第二固定通孔W及与第一固定通孔位于同一水平线上的第= 固定通孔，每个第一固定通孔和每个第二固定通孔贯穿对应的支架支脚，所述第=固定通 孔位于第一固定通孔之间。
[0009] 在上述的一种用于发动机悬置的支架中，第一挡板、第二挡板W及第=挡板均垂 直于支架底板上，第一挡板、第二挡板、第=挡板与支架底板之间均设有若干横截面呈=角 形的加强筋。
[0010] 在上述的一种用于发动机悬置的支架中，所述支架由侣合金制成，所述侣合金的 化学成分的重量百分比为：9~14%Si，2. 3~3. 0%Cu，0. 15~0. 25%Mn，0. 7~1. 1% Mg，0. 4~0. 5%Ni，0. 4~0. 6%化，0. 3~0. 6%Fe，余量为A1及不可避免的杂质。
[0011] 上述侣合金W化108号侣合金为参照，在化108号侣合金的基础上增加了化、Mg 和Ni的含量，降低了Mn的含量，并控制各个元素之间的比例。其中，化能和A1可形成 0(Alz化）强化相，化能和Al、Mg形成S(Al2CuMg)相，S和0相的同时存在使强化效果达 到最好，但是过多的化会使合金的凝固区间变宽，容易产生铸造缺陷，而且过多的脆性相 0(A12化）在热处理过程中无法全部溶解也会导致力学性能的降低。一部分Mg和Si可形 成强化相M拓Si,提高强度和区服极限，剩余的Mg和化形成Mg化2强化相，可明显增加侣合 金的抗拉强度和屈服强度，提高流动性。另外Mn对Mg起补充强化作用，同时降低热裂倾向， Mn还能阻止侣合金的再结晶过程，提高再结晶溫度。本发明通过MnAle化合物弥散质点阻 碍再结晶晶粒长大从而起到显著细化再结晶晶粒的作用，Mn还有固溶强化的作用，固溶在 A1中的Mn会降低原子的扩散速度，延缓时效过程，使合金的沉淀硬化效果能保持更高的溫 度，MnAle还可溶解铁，形成（Fe、Mn)Ale,减少铁的有害影响。单独的化在侣合金中形成粗 大的针状或片状的化合物，割裂基体，降低机械性能，使合金的流动性降低，热裂性增大。Ni 和化形成耐热相AlgFeNi，AlgFeNi具有弥散强化作用，还能阻止高溫下的位错攀移，热处 理后可提高合金的抗拉强度，降低耐蚀性，增加耐热性，但Ni的来源缺乏，适量添加即可， 没有化时，Ni和A1、化生成A1化Ni相或Al3(化Ni)2相，没有Ni时，化会和A1、化生成 Aly化2化或AI3化化，从而减少强化相S(Al2CuMg)和0(Alz化）。上述合金的元素配比合理， 由上述合金制成的支架的强度、伸长率、耐磨性等性能均有提高。
[0012] 进一步地，制造所述支架所使用的侣合金的化学成分的重量百分比优选为： 11 ~13%Si，2. 5 ~2. 8%Cu，0. 2 ~0. 22%Mn，0. 8 ~1. 0%Mg，0. 4 ~0. 45%Ni，0. 05% Zn，0. 4~0. 5%Fe，余量为A1及不可避免的杂质。
[0013] 本发明的另一个目的在于提供上述用于发动机悬置的支架的制造方法，所述制造 方法包括如下步骤：
[0014] 将所述侣合金烙炼成侣液，对侣液进行精炼除渣及变质处理，变质处理时加入 0. 1~0. 15%的M-Ti-C-Bi变质剂进行变质处理；
[0015] 将变质处理后的侣液诱注成型得支架初成品；
[0016] 将支架初成品进行热处理得到用于发动机悬置的支架成品，所述的热处理包括 固溶处理和时效处理，固溶处理的溫度为535±5°C，固溶时间为4-化，时效处理的溫度为 255 ±5 °C，时效处理时间为7-化。
[0017] 所述的M-Ti-C-Bi变质剂各组分重量比为7. 5~9. 0%Ti，0. 4~0.6%C，14~ 16%Bi，余量为A1。
[0018] 未加变质剂时，SiW共晶娃的形式呈粗大的针片分布在a基体中，降低了合金 的力学性能和机械加工性能，而本发明中的变质剂WTiC为主，是一种高效变质剂，其颗粒 小，形核率高，细化效果显著，见效快，能显著提高合金的各项性能。
[0019] 其中加入的7. 5~9. 0%Ti能与A1形成TiAls相，成为结晶时的非自发核屯、，能 显著细化合金的晶粒组织，同时使合金凝固时形成结晶骨架的时间延迟，降低有效的结晶 溫度，减轻裂纹和缩松倾向，提高合金的热处理效果和力学性能。
[0020] 同时，TiC在中间合金中形成大量弥散分布的TiAls和TiC相，不但对合金有良 好的晶粒细化作用，还有抗细化衰退作用，通过控制变质剂各组分的重量比，保持适当的 TiAls和TiC的比例，W充分发挥中间合金的细化变质作用。
[0021]Bi作为变质剂具有长效性，且工艺简单，对相锅无腐蚀，价格便宜。Bi对合金有细 化变质的作用的原因可能是因为Bi为低烙点金属，在侣中固溶度不大，因此极易在凝固 期间在烙体中的晶核固液生长界面富集，有利于晶核颗粒与侣液间界面张力的降低和临界 晶核半径的减小，从而所需的临界形核功降低，有利于更多晶核的生成；另一方面，富集在 生长界面附近的Bi元素会阻碍液相的成分过冷，使界面前沿处液体的平衡结晶溫度显著 降低，从而减小液相实际过冷度，降低共晶组织的生长速度，从而达到细化晶核的目的，而 且，Bi和A1、Si形成M-Si-Bi多元合金，具有偏晶转变特点。由于Bi的不溶性及自润滑 性，并W高弥散游离态分布于基体中而使侣合金的耐磨性提高，使侣合金的磨损量及摩擦 表面溫度降低。Bi在凝固过程中膨胀，有利于补缩。但由于Bi密度大，易偏析，要通过中间 合金形式加入为佳，并且Bi不能获得完全的变质组织，变质后合金的力学性能提高不大， 因此和TiC制成复合变质剂来弥补其变质不足的缺点。
[0022] 本发明中的支架由于一直处在震动的环境中，对强度、初性及耐磨性的要求高，因 此将TiC与Bi制成复合变质剂，添加到制作支架的侣合金中，用W提高支架的强度、伸长 率、耐磨性等性能。
[0023] 进一步地，所述的M-Ti-C-Bi变质剂的各组分重量比优选为为8. 5~9. 0%Ti， 0. 5 ~0. 6%C，15 ~16%Bi，余量为A1。
[0024] 所述的变质处理后的侣液采用差压法诱注成型得支架初成品，步骤如下：
[00巧]1)升液充型阶段，首先对上下密封罐同时充气增压，使上下密封罐达到同步工作 压力0. 5~0. 65MPa，然后单独对下压力罐充气增压，升液充型阶段下密封罐的压力增速为 0. 004MPa/s~0. 006MPa/s，升液时间为15~20s，充型时间为30~40s，升液充型速度控 制在 80 ~lOOmm/s；
[0026] 2)增压阶段，充型完成后继续对下密封罐