专利名称：铝合金轮辋的铸造方法
技术领域：
本发明涉及一种适宜在汽车上使用的铝合金轮辋的制造方法，特别是一种用于铝合金轮辋的铸造方法。
背景技术：
随着交通事业的迅速发展，铝合金车轮的需求越来越大，为满足不同的需要，车轮 采用不同的成型方法制作。如重力铸造是指金属液在重力作用下注入铸型模腔。低压铸造 是使液体金属在压力作用下充填型腔以形成铸件的一种方法，所用压力较低为低压铸造。 用铸造方法制作轮辋，具有工艺简单、生产效率高、生产成本低，适宜批量生产的优点，因此 现有的铝合金轮辋还多采用铸造方法制作，具有竞争力。铸造方法生产轮辋，需先制作模具才能生产，同时还要合理解决模具的脱模问题， 由上、下模及侧模形成铸造型腔，在三模交界区域将形成较厚的热节，增加了铸件的厚度和 不均勻性，这样无法满足铸件壁厚勻称的要求。另外为使产品顺利脱模，模具需要有脱模斜度，还需考虑避免倒钩无法脱模，上述 种种情况都需要用增加工艺壁厚的方法来解决，若处理不好毛坯精加工后会出现缩孔、疏 松等现象，这些缺陷将直接影响产品的外观和强度，成为致命的缺陷。专利申请号200810029293. 0“铝合金轮辋的低压铸造模具结构”，虽也提供了一种 铸造模具，在下模边上增加浇口，并使其离热节距离近，利用浇口铝液温度高，直接对热节 处补缩以避免在热节处产生缩孔，因增加了浇口，还需增加升液管和机台等设备，加大了生 产成本。专利号200710027352. 6“铝合金车轮气体压力铸造装置及铸造方法”，也提供了一 种用铸造方法来制作轮辋的方法，但它也需增加一套铸造装置，大大增加了制造成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铝合金轮辋的铸造方法，不需增添新的 设备，一般铸造厂家都可生产，生产成本低，提高了产品质量，达到车轮行业的测试标准，满 足汽车生产厂家的需要。本发明解决上述问题所采用的技术方案为铝合金轮辋的铸造方法的加工步骤1)选料采用铝锭作为原料生产铝合金轮辋，并采用相同的铝锭用重力浇铸制成 一铝合金环，先将铝合金环放入烤箱预热到390 410°C并保温；2)将铝锭置入熔解炉并升温到740 760V，再将铝水倒入坩埚并投入Mg/Sr/Ti 等合金，用氮气除气进行精炼；3)将低压铸造的金属模具预热到400 450°C，再将已预热好的铝合金环置入底 模的台阶上，推入侧模和上模，由低压铸造机的机台将坩埚中精炼成的铝水通过升液管从 浇口向上压入模具型腔，经冷却系统的冷却凝固后，移开带有侧模的侧模板、带有上模的上 模板，由上模顶杆将制成的铝合金轮辋的毛坯顶出；
4)毛坯经X光检验；5)将合格的毛坯切除浇口，放入T4热处理炉进行固熔处理，然后取出淬火后放入T6时效炉中作时效处理；6)经热处理后的毛坯，由车床精加工车削掉铝合金环和其它毛胚余量到设计要求 得到铝合金轮辋成品。与现有技术相比，本发明的优点在于此方法在铸造模的热节部位增加了一个铝 合金环，并固定在底模相对应处的台阶上，无需增加浇口和其它设备，压铸前此铝合金环作 为底模的一部分代替原热节的位置，低压铸造过程中又起到等同模具侧壁的作用，因此能 有效的防止铸件因热节的存在造成壁厚不均勻产生的缩孔，同时又解决了脱模难的问题， 另外铝合金环采用与轮辋毛胚完全一样的材料制作，压铸后此铝合金环与轮辋熔融形成一 体，经过机械加工后，从毛胚上切除铝合金环和其它毛坯余量，废料又可继续回炉使用，同 时铝合金环形状简单，采用简易的重力浇铸模具即可成型，易制作，成本低，此方法适宜所 有用铸造方法生产铝合金轮辋时使用。
图1、本发明的模具结构示意图(未合模状态)。图2、本发明的模具结构示意图(合模状态)。图3、铝合金环的结构示意图。图4、铝合金轮辋毛坯的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。实施例用低压铸造的方法制作铝合金轮辋。生产步骤1)选料采用A356铝锭作原料生产铝合金轮辋，同时用相同的A356铝锭为原料， 先用重力浇铸的方法制作成铝合金环11，并将铝合金环11放入烤箱预热到390 410°C并 保温，不用在上面喷涂模剂，铝合金环内孔有15 25度的锥度，外表面下端有与所生产铝 合金轮毂产品的脱模斜度相匹配的锥度；2)将A356铝锭置入熔解炉并升温到740 760V，再将铝水倒入坩埚并投入Mg/ Sr/Ti等合金，用氮气除气进行精炼；3)将低压铸造的金属模具预热到400 450°C，然后直接将已保温的铝合金环11 置入铸造底模10的台阶上，底模10用螺钉固定在下模板7上，通过4根拉杆1将四块侧模 2推入，而且上模6、顶杆板5、上模板3通过螺栓固定成整体，由低压铸造机的机台带动上模 板合模，由低压铸造机的机台将坩埚中精炼的铝水通过升液管，从浇口 8向上压入模具型 腔，经冷却系统9的冷却凝固制成毛坯，然后打开侧模2，由机台向上拉出上模6到规定高 度，由上模板3带动上模上升，最后由多根上模顶杆4将铝合金轮辋的毛坯12顶出。4)毛坯经X光检验，查看毛坯是否有缩孔、气孔等缺陷；5)将合格的毛坯切除浇口后，放入T4热处理炉进行固熔处理，然后取出淬火后放 入T6时效炉中作时效处理；
6)经热处理后的毛坯12，由车床精加工车削掉铝合金环和其它毛 坯余量到设计 要求，得到铝合金轮辋成品。
权利要求
一种铝合金轮辋的铸造方法，其特征在于生产步骤1)选料采用铝锭作为原料生产铝合金轮辋，并采用相同的铝锭用重力浇铸制成一铝合金环，先将铝合金环放入烤箱预热到390～410℃并保温；2)将铝锭置入熔解炉并升温到740～760℃，再将铝水倒入坩埚并投入Mg/Sr/Ti等合金，用氮气除气进行精炼；3)将低压铸造的金属模具预热到400～450℃，再将已预热好的铝合金环置入底模的台阶上，推入侧模和上模，由低压铸造机的机台将坩埚中精炼成的铝水通过升液管从浇口向上压入模具型腔，经冷却系统的冷却凝固后，移开带有侧模的侧模板、带有上模的上模板，由上模顶杆将制成的铝合金轮辋的毛坯顶出；4)毛坯经X光检验；5)将合格的毛坯切除浇口，放入T4热处理炉进行固熔处理，然后取出淬火后放入T6时效炉中作时效处理；6)经热处理后的毛坯，由车床精加工车削掉铝合金环和其它毛胚余量到设计要求得到铝合金轮辋成品。
2.根据权利要求1所述的铝合金轮辋的铸造方法，其特征在于采用A356铝锭作原料制 作铝合金轮辋。
3.根据权利要求1所述的铝合金轮辋的铸造方法，其特征在于所述铝合金环(11)内孔 有15 25度的锥度，外表面下端有与所生产铝合金轮毂产品的脱模斜度相匹配的锥度。
全文摘要
一种铝合金轮辋的铸造方法，采用和制作铝合金轮辋相同的铝锭，先用简易重力浇铸模制作一铝合金环，分别对铝合金环和金属铸造模预热，铝合金环预热后放入低压铸造模底模台阶上，然后合模，将含有合金的铝水压入型腔，铝水和先放入的铝合金环熔融成一体，冷却后脱模成毛坯，经热处理后再将铝合金环和其它毛坯余量车削掉作废料回用，制成铝合金轮辋产品。此法先在低压铸造模原热节处置放铝合金环作为底模的一部分，在铸造过程中它又起到等同模具侧壁作用，最后和产品熔融成整体，机加工将它车削处理掉，从根源上消除铸件因热节存在造成壁厚不均产生的缩孔、疏松和脱模难的问题，保证了产品质量，此法适宜所有用铸造方法生产铝合金轮辋时使用。
文档编号B22D18/04GK101829774SQ20101018493
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者尤飞君 申请人:尤飞君