CN102836989A - 重型汽车轮毂的挤压铸造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明应用一种重型汽车轮毂的挤压铸造工艺,应用铝合金轮毂成型技术,将液态金属在高压下充形和凝固,挤压铸造铝液浇注温度与金属模轮毂浇注的温度基本相同,在720℃左右;加压压力控制在120t~150t之间;保压时间应为20~35s,铸件质量较好;一般采用空行程为140mm/s快速下行,使冲头刚接触到液面时改为慢速挤压,速度为40mm/s,直至压力升到保压压力,结晶凝固;采用凹、凸模水冷却控制方法,一般凹模取180~220℃,凸模取140~180℃较好。
Description
技术领域
本发明涉及一种挤压铸造工艺,具体设计一种重型汽车轮毂的挤压铸造工艺。
背景技术
传统的合金轮毂生产工艺是金属型铸造,金属型铸造对轮毂形状的选择自由度大,容易满足设计者对形状的要求,加工简单,生产成本较低,但容易产生缩孔、缩松等铸造缺陷,机械性能较低,轮毂运行一段时间后容易开裂,极易造成行车事故。
随着汽车向大功率、高速度、低能耗的方向发展,金属型铸造轮毂越来越难以满足使用要求。金属型铸造轮毂加工余量大,生产成本高,难以得到广泛的应用。
发明内容
本发明应用一种重型汽车轮毂的挤压铸造工艺,应用铝合金轮毂成型技术,将液态金属在高压下充形和凝固。克服了金属型铸造容易产生缩孔、缩松、机械性能低的铸造缺陷;克服了金属型铸造轮毂加工余量大,生产成本高,难以得到广泛应用的不足。
挤压铸造铝液浇注温度与金属模轮毂浇注的温度基本相同,在720℃左右。为了减少合金液中的含气量和缩孔的产生,取较低的温度是有利的。
在挤压铸造时,从铝液注入型腔注入到加压的主要作用是消除铸件的缺陷,所以压力的大小,取决于合金的种类和性质及铸件的大小、形状、高度等因素。一般加压压力控制在120t~150t之间。
保压时间主要取决于轮毂铸件的壁厚,一般应保压到完全凝固。保压时间应为20~35s,铸件质量较好。
加压速度是指冲头接触到金属液面以后的运行速度,它对铸件质量的影响较敏感,因此必须选择合适的加压速度。一般采用空行程为140mm/s快速下行,使冲头刚接触到液面时改为慢速挤压,速度为40mm/s,直至压力升到保压压力,结晶凝固。
模具温度的高低影响铸件的质量及模具使用寿命,采用凹、凸模水冷却控制方法,一般凹模取180~220℃,凸模取140~180℃较好。
具体实施方式
1.浇注温度及加压开始时间
挤压铸造铝液浇注温度与金属模轮毂浇注的温度基本相同,在720℃左右。为了减少合金液中的含气量和缩孔的产生,取较低的温度是有利的。当铝液以一定的温度注入型腔后,加压应尽早进行,这一点对于汽车轮毂的铸件非常重要。因为铝液注入型腔后,在凹模的表面形成硬壳,冲头下行时,溶液充满型腔后在硬壳处必定造成冷隔层,这样的冷隔离层在铸造过程中是不易清除的,它的存在是严重影响铸件的质量。若铝液在型腔中停留时间长,就会在轮毂薄壁处出现不成型孔洞。
2.加压压力
在挤压铸造时,从铝液注入型腔注入到加压的主要作用是消除铸件的缺陷,所以压力的大小,取决于合金的种类和性质及铸件的大小、形状、高度等因素。汽车轮毂大都采用共晶铝硅合金,散热快,过冷度大,使靠近型腔表面的合金迅速凝固结壳。此壳不断向铸件内部热节处伸展,同时伴随着体积收缩。加压冲头只有在不断地压缩结晶层的前提下,才能对壳层内部未凝固的液相金属进行加压。所以根据不同轮毂结构应用相应的压力,可以完全消除铸造缺陷。
一般加压压力控制在120t~150t之间。
3.保压时间
保压时间主要取决于轮毂铸件的壁厚,一般应保压到完全凝固。铸件热节处未完全凝固就卸压,会使热节处不能补缩,产生铸造缩松缺陷;保压时间过长,则铸件温度低,收缩应力大,脱型困难,铸件表面质量差,同时降低了生产率。保压时间应为20~35s,铸件质量较好。
4.加压速度
加压速度是指冲头接触到金属液面以后的运行速度,它对铸件质量的影响较敏感,因此必须选择合适的加压速度。过慢,液态金属自由结壳太厚而影响加压效果;过快,易使液态金属形成涡流而卷入气体,严重时造成喷液。一般采用空行程为140mm/s快速下行,使冲头刚接触到液面时改为慢速挤压,速度为40mm/s,直至压力升到保压压力,结晶凝固。
5.模具温度
模具温度的高低影响铸件的质量及模具使用寿命,模具温度过低,浇入的液态金属凝固快,结壳厚而加压效果差,不能成型,晶体粗大,同时增加铸件缺陷产生的几率,也是涂料喷涂困难。但过高的模温,会加速模具表面机械磨损以及溶液的粘焊,也影响铸件的表面质量。因此,控制模具温度在工艺参数中十分重要。采用凹、凸模水冷却控制方法,一般凹模取180~220℃,凸模取140~180℃较好。
Claims (1)
1.重型汽车轮毂的挤压铸造工艺,其特征在于:应用铝合金轮毂成型技术,将液态金属在高压下充形和凝固,挤压铸造铝液浇注温度与金属模轮毂浇注的温度基本相同,在720℃左右;加压压力控制在120t~150t之间;保压时间应为20~35s,铸件质量较好;一般采用空行程为140mm/s快速下行,使冲头刚接触到液面时改为慢速挤压,速度为40mm/s,直至压力升到保压压力,结晶凝固;采用凹、凸模水冷却控制方法,一般凹模取180~220℃,凸模取140~180℃较好。
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Cited By (2)
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CN105215327A (zh) * | 2015-10-31 | 2016-01-06 | 重庆鼎汉机械有限公司 | 轮毂外圈的挤压制造工艺 |
CN113204839A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-03 | 广西大学 | 一种挤压铸造工艺参数数据可靠性的评价方法 |
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Legal Events
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121226 |