一种细窄轮辐铝合金轮毂的铸造工艺的制作方法

文档序号:15626865发布日期:2018-10-09 23:11阅读:251来源:国知局

本发明属于金属熔铸技术领域,涉及铝合金熔铸,尤其涉及一种细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺。



背景技术:

轮毂,按材质可以分为二大类:钢轮毂与合金轮毂。钢轮毂的优点是制造工艺简单、成本相对较低、抗金属疲劳能力强,缺点也很明显,如重量大、惯性阻力大、散热性较差等;合金轮毂,优点是重量轻、制造精度高、强度大、惯性阻力小、散热能力强、视觉效果好等,缺点则是制造工艺复杂、成本较高。合金轮毂多以铝为基本材料,适当加入锰、镁、铬、钛等金属元素而成。和钢轮毂相比,合金轮毂具有节能、安全、舒适等特点,越来越多的汽车已经把合金轮毂列为标准配置。

目前乘用车更加注重合金轮毂的外观造型和美观性设计,受赛车运动的影响和节能、美观的要求,汽车合金轮毂发生着变化。富有运动感的大直径、柔细轮辐以及轻量化设计,是合金轮毂的发展潮流。窄细的轮辐提供了宽阔的轮辐间空间,确保了刹车盘很好的冷却,提高了安全性,是汽车合金轮毂主要的发展趋势和追求的方向。

在汽车“个性化”、“轻量化”和“安全化”的发展进程中,铝合金轮毂的轻量化设计,目前有两种思路比较成熟,并应用到具体的工业实践中,分别是窄轮辐铝合金轮毂和内置空气铝合金轮毂。细窄轮辐铝合金轮毂有以下优点:(1)每件铝轮毂减轻质量约2~3kg,减重约10%~15%,每辆汽车五个铝轮毂共减重约10~15kg,质量减轻对降低汽车的燃油消耗作用显著,提高了配套车辆的使用经济性;(2)轮辐质量的减轻可改善轮毂的加速性能及制动性能,降低了轮毂在运行时的噪声;(3)细窄轮辐使得辐窗加大,增大了散热面积,降低轮毂及轮胎侧面的温度,提高车辆行驶的安全性;(4)动感的十字细窄轮辐外观设计,与长条而柔和的成对的辐条形成衬托,外观上显得高雅而轻巧。

细窄轮辐铝合金轮毂的铸造生产过程中,因轮辐较细,低压铸造难度较大,成品率较低。用常规低压铸造工艺生产细窄汽车铝合金轮毂时,不良品较多,主要为以下缺陷:因轮辐较细,轮辋底部会产生欠铸缺陷;轮辐细窄,轮毂正面抗冲击性能较差;轮辐表层针孔缺陷较多;轮辋与轮辐r角部分易产生缩孔缺陷。



技术实现要素:

针对上述现有技术中存在的不足,本发明公开一种细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺,能有效提高产品合格率。

一种细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺,包括如下步骤:

a、将a356.2铝合金锭熔化成铝水,铝水温度750~780℃,优选760℃,通入高纯氮气和高氟精炼剂进行除气除渣;

b、静置,待精炼剂充分反应、底部杂质充分上浮后,扒出铝渣;

c、将铝水转入中转包后进行除气精炼,铝水密度达到2.63g/cm3以上,具有较高纯净度;

d、铸造模具边模温度350~400℃;

e、采用低压铸造,浇注温度680~700℃,升液压力0.025~0.03mpa,升液时间12~15s,充型压力0.06~0.08mpa,充型时间25~30s,增压压力0.09~0.1mpa,增压时间8~10s,保压时间200~300s,泄压凝固待其冷却后脱模,得到轮毂铸件。

本发明较优公开例中,步骤a所述高纯氮气的纯度为99.999%。

本发明较优公开例中,步骤a所述高氟精炼剂的主要成分为氟氯酸钾,加入量为铝水质量的0.3~0.4%。

本发明较优公开例中,步骤e所述浇注温度690℃。

有益效果

本发明升高铝水熔炼温度,对铝水进行二次精炼,减少铝水含氢量,提高铝水纯净度,减少产品针孔和夹渣缺陷的产生;降低边摸温度,提高充型压力,减慢充型速度,减少r角缩孔缺陷和轮辋欠铸缺陷;提高轮辐的冷却效率,保证轮辐的抗拉强度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明,以使本领域技术人员更好地理解本发明,但本发明并不局限于以下实施例。

实施例1

生产17寸细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺,包括如下步骤:

1、将a356.2铝锭熔化成铝水,温度为750℃时,通入高纯氮气和高氟精炼剂精炼;

2、铝液除气精炼后静置,扒去铝渣,铝液密度经检测为2.63g/cm3

3、对低压模具进行烤模,使得边摸温度达到350℃;

4、铝液加入到低压机保温炉内,电加热680℃保温;

5、调整升液压力为0.025mpa,升液时间12s,之后加压至0.06mpa,25s后充满模具型腔,再增压至0.09mpa,增压时间8s,保压200s后泄压脱模,得到合格铸件。

实施例2

生产18寸细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺,包括如下步骤:

1、将a356.2铝锭熔化成铝水,温度为760℃时,通入高纯氮气和高氟精炼剂精炼;

2、铝液除气精炼后静置,扒去铝渣,铝液密度经检测为2.63g/cm3

3、对低压模具进行烤模,使得边摸温度达到380℃;

4、铝液加入到低压机保温炉内,电加热在690℃保温;

5、调整升液压力为0.027mpa,升液时间14s,之后加压至0.07mpa,27s后充满模具型腔,再增压至0.09mpa,增压时间9s,保压250s后泄压脱模,得到合格铸件。

实施例3

生产19寸细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺,包括如下步骤:

1、将a356.2铝锭熔化成铝水,温度为780℃时,通入高纯氮气和高氟精炼剂精炼;

2、铝液除气精炼后静置,扒去铝渣,铝液密度经检测为2.63g/cm3

3、对低压模具进行烤模,使得边摸温度达到400℃;

4、铝液加入到低压机保温炉内,电加热在700℃保温;

5、调整升液压力为0.03mpa,升液时间15s,之后加压至0.08mpa,30s后充满模具型腔,再增压至0.10mpa,增压时间10s,保压300s后泄压脱模,得到合格铸件。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。



技术特征:

技术总结
本发明属于金属熔铸技术领域,涉及铝合金熔铸,尤其涉及一种细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺。包括:A、将铝合金锭熔化成铝水,通入高纯氮气和高氟精炼剂进行除气除渣;B、静置,扒出铝渣;C、除气精炼,铝水密度达到2.63g/cm3以上,具有较高纯净度;D、铸造模具边模温度350~400℃;E、采用低压铸造,泄压凝固待其冷却后脱模,得到轮毂铸件。本发明升高铝水熔炼温度,对铝水进行二次精炼,减少铝水含氢量,提高铝水纯净度,减少产品针孔和夹渣缺陷的产生;降低边摸温度,提高充型压力,减慢充型速度,减少R角缩孔缺陷和轮辋欠铸缺陷;提高轮辐的冷却效率,保证轮辐的抗拉强度。

技术研发人员:何芳;裔国宇
受保护的技术使用者:大亚车轮制造有限公司
技术研发日:2018.03.27
技术公布日:2018.10.09
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