CN103658597A

CN103658597A - 铝合金车轮重力加压铸造

Info

Publication number: CN103658597A
Application number: CN201210328935.3A
Authority: CN
Inventors: 刘宏磊
Original assignee: Qinhuangdao Dicastal Xionglong Wheels Co Ltd
Current assignee: Qinhuangdao Dicastal Xionglong Wheels Co Ltd
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明涉及一种用于铝合金车轮铸造方法及装置，尤其是，通过重力浇注与压力下凝固能高效率制造质量良好的铝合金车轮。同时，本发明涉及一种用于汽车的铝合金车轮铸造设备与模具，其特征在于它能够提高生产效率，并提高铝合金车轮的质量。本发明设计为中心浇注，提高了模具的使用寿命。本发明设计在合适的浇注温度和合理的冷却、加压措施，有效地实现了铸件的补缩，浇注过程中在浇口处安置过滤网，有效防止了夹杂，通过对关键工艺参数的控制，保证了铝合金车轮铸件产品质量。本发明秉承了铝合金车轮金属型重力铸造和低压铸造的优点，避免了其中的不足，是铝合金车轮金属型重力铸造和低压铸造结合与优化的工艺方法。

Description

铝合金车轮重力加压铸造

技术领域

本发明涉及一种用于铝合金车轮铸造方法及装置，具体涉及一种用于铝合金车轮新的铸造成形方法，并发明设计了设备与模具。

背景技术

目前，轻量化永远是车轮铸件不变的趋势。随着科学技术和国民经济的发展，各行各业都对铸造生产提出新的更高要求，如高质量、轻量化、节能环保、绿色生产、少切削与无切削，以及节约原材料，降低成本等，这都铝合金采用不同的铸造方法，带来了有利的发展空间。铝合金车轮行业的铸造也不例外，像采用重力铸造，加复杂砂芯的中空高端性能铝合金车轮，利用中空造型有效的降低了车轮的重量；对铝合金车轮低压铸造充型和凝固过程的精确控制进行薄轮辐车轮的低压铸造，利用工艺方法实现车轮的轻量化。铝合金车轮新技术的开发与应用符合《国务院关于印发实施〈国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）〉若干配套政策的通知》（国发[2006]6号）精神，属于科技部发布的《国家重点支持的高新技术领域》和国家***、科技部等部门发布的《当前优先发展的高新技术产业化重点领域指南（2007年度）》范围；所以为了提高我国铝合金车轮企业自主创新能力，国家也支持企业铝合金车轮开展相关研究开发活动。

铝合金车轮的铸造最早可追溯至20世纪20年代，当时欧洲的一些赛车手为了减轻车重，用砂型铸造的方法生产铝合金车轮，用于运动赛车上。经过几十年有发展，铝合金车轮已得到广泛应用。其铸造方法也有多种，就铸造铝合金车轮而言，国外报到过的制造方法有：重力铸造、低压铸造、液态挤压、反压铸造、离心铸造、真空压铸、半固态铸造等。其中应用最为普遍的主要有金属型重力铸造、低压铸造。重力铸造的约占40%；低压铸造的约占40%；其他方法占20%。我国铝合金车轮的研究开发始于20世纪80年代末、90年代初期。我国的铝合金车轮铸造方法大都是结合企业自身人力、财力来决定的，汽车铝合金车轮中60%用低压铸造，特殊场合也有用反压铸造（但比例极少），38%用重力铸造，也有少数企业用高比压（约100MPa）的液态挤压铸造法。也有报道，当前铝合金车轮成形技术主要采用低压铸造工艺，低压铸造汽车铝轮毂占总量的80%以上。由上可见，目前铝合金车轮铸造国内外较为普遍的是低压铸造和金属型重力铸造。低压铸造一般不单独设冒口，浇注***小，铝液金属利用率高，铸件力学性能好。但以前国内铝合金生产厂使用的低压铸造机以进口为主，由于低压铸造机结构复杂，需用自动控制技术对加压过程进行精确控制，价格较为昂贵。虽然也有企业在吸收国外先进技术的基础上，结合多年低压铸造实践丰富经验，自行设计制造了新型低压铸造设备，使其造价有所降低，但相比重力铸造设备来说，其造价还是高不少。金属型重力铸造由于没有外加压力，为了获得致密的铸件，需要利用冒口来补缩。因此，与低压铸造相比，金属型重力铸造的浇冒口较重，铝液利用率低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，本发明利用低压铸造和金属型重力铸造各自的优点，取其优点弃其糟粕，结合自身多年铝合金车轮技术及生产经验，发明了铝合金车轮的重力加压铸造。

实现上述目的的技术方案是：铝合金车轮在重力作用下，液体金属充填金属型腔，随后液体金属在压力作用下完成凝固过程而获得铸件的一种铸造方法。由于其在重力作下充型，压力作用下凝固，是重力与压力铸造相结合的铸造方法，本发明称其为“重力加压铸造”。

本发明的技术方案还包括：将重力加压铸造模具的顶模板、底模板、边模、顶出机构分别与重力加压铸造设备的活动台板、底板、边模油缸、顶出机构连接板连接，将模具安装在设备上。将模具上的顶、底模冷却***、加压气缸与带有流量及压力控制装置的压缩空气管道连接。

模具及管道安装连接好后，边模油缸将边模推进，活动台板连同顶模下移，底模、边模、顶模围成型腔。按照铸件设计重量将铝液通过模具中心浇注，当浇注完成后加压气缸按工艺设定的压力、速度、限位及保压时间进行加压。加压后按工艺时间及流量开启顶、底模冷却气***，使车轮毛坯铸件在压力作用下顺序凝固。当车轮毛坯铸件完全凝固后，边模油缸将边模拉开，活动台板连同顶模上移，顶出机构连同加压气缸一起将车轮毛坯铸件顶出，完成一个铸造循环。当然，该铸造过程也是在工控机及PLC程序控制下自动完成的。

附图说明

图1是本发明设备主视图；

图2是本发明模具主视图。

具体实施方式

结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

如附图，将本发明的模具（图2）的顶模板（2）、底模板（5）、边模（9）、顶出机构（13）分别与本发明的设备（图1）的活动台板（7）、底板（12）、边模油缸（11）、顶出机构连接板（8）连接，将模具安装在设备上。将模具（图2）上的顶模冷却***（1）、底模冷却***（4）、加压气缸（12）与带有流量及压力控制装置的压缩空气管道连接。

模具及管道安装连接好后，设备（图1）上边模油缸（11）将模具（图2）上边模（9）推进，设备（图1）活动台板连同顶模下移，模具（图2）上底模（6）、边模（9）、顶模（3）围成型腔。按照铸件设计重量将铝液通过模具（图2）中心浇注***（10）浇注，当浇注完成后模具（图２）上加压气缸（12）按工艺设定的压力、速度、限位及保压时间进行加压，加压活塞（11）下移给铝液加压。加压后按工艺时间及流量开启模具（图２）顶模冷却气***（1）、底模冷却气***（4），使车轮毛坯铸件在压力作用下顺序凝固。当车轮毛坯铸件完全凝固后，设备（图１）上边模油缸（11）将模具（图２）上边模（9）拉开，设备（图１）上活动台板（7）连同模具（图２）顶模（3）上移，模具（图２）顶出机构（13）连同加压气缸（12）推动加压活塞（11）一起将车轮毛坯铸件顶出，完成一个铸造循环。

Claims

1.一种铝合金轮毂的铸造方法，其特征是：设备（图1）上边模油缸（11）将模具（图2）上边模（9）推进，设备（图1）活动台板连同顶模下移，模具（图2）上底模（6）、边模（9）、顶模（3）围成型腔。

2.按照铸件设计重量将铝液通过模具（图2）中心浇注***（10）浇注，当浇注完成后模具（图２）上加压气缸（12）按工艺设定的压力、速度、限位及保压时间进行加压，加压活塞（11）下移给铝液加压。

3.加压后按工艺时间及流量开启模具（图２）的顶模冷却气***（１）、底模冷却气***（4），使车轮毛坯铸件在压力作用下顺序凝固。

4.当车轮毛坯铸件完全凝固后，设备（图１）上边模油缸（11）将模具（图２）上边模（9）拉开，设备（图１）上活动台板（7）连同模具（图２）顶模（3）上移，模具（图２）顶出机构（13）连同加压气缸（12）推动加压活塞（11）一起将车轮毛坯铸件顶出，完成一个铸造循环。

5.根据权利要求1所述的设备结构，其特征是：具有（图１）中的上顶板（1）、液压缸（２）两个、液压缸安装板（3）、台板导柱（4）四个、顶出机构油缸（5）、设备上板（6）、活动台板（7）、顶出机构连接板（8）、操作面板（9）、设备力柱（10）边模油缸（11）、设备底板（12）、设备支腿（13）组成。

6.根据权利要求1所述的模具结构，其特征是：具有（图２）中的中心浇注***（10）和设置加压气缸（12）及加压活塞（11）的加压机构。