CN105436471A - 一种铝车轮的铸造方法及其设备 - Google Patents

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罗惠敏
李伟才
刘伟球
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Zhongnan aluminium wheel manufacturing (Foshan) Co., Ltd.
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FOSHAN NANHAI ZHONGNAN ALUMINIUM WHEEL Co Ltd
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铝车轮的铸造方法及其设备，其特征在于，它是采用半重力铸造的方法，具体步骤包括：a、定量浇注，采用机械手或人工将熔化炉的铝液注入铸造机的保温炉内；b、调整保温炉的压力，使铝水从浇口注入模具型腔内，当铝水充满冒口时保压，待模具浇口凝固后泄压，使升液管内少量的铝水回流到保温炉内；c、模具内的铝水在重力状态下凝固，冒口补缩。本发明以简单的工艺方法及设备实现了将重力和低压铸造工艺的优点结合，大大的提高铝车轮产品的质量和合格率，操作简单，结构可靠，可在实际生产中普遍推广应用。

Description

一种铝车轮的铸造方法及其设备
技术领域
本发明涉及铝车轮生产技术领域，更具体的是涉及一种铝车轮的铸造工艺及其设备。
背景技术
在铝车轮制造行业，普遍采用重力铸造(金属型铸造)和低压铸造工艺。重力铸造设备成本较低，可实现冒口补缩，对铸件内部质量比较好采取工艺措施加以控制；同时，重力铸造的铝水可实现在保温炉内除气、精炼，因此铝水的质量高。但重力铸造充型速度不受控，过程中易产生大量的氧化皮和夹渣，影响铸件的质量，尤其是表面质量。而低压铸造的充型过程是铝水在密闭的保温炉内压力下、通过升液管进入模具型腔，由于压力可以调节，因此低压铸造充型平稳，氧化皮和夹渣等铸造缺陷少，铸件表面质量高。低压保温炉内的铝液在压力下进入模具型腔，泄压后升液管内的铝水又回落到保温炉内。因此，导入保温炉内的铝水不能进行再除气精炼，且随着生产进行，铝水的质量逐渐变差。另外，低压铸造一般不设置冒口(补缩效果差)，对铸件热节部位的缩松、缩孔等铸造缺陷难以采取有效的措施。铝车轮产品，尤其是高端中空、大排量的摩托车轮产品，无论是采用重力还是低压铸造工艺，都存在不足：重力铸造虽然对缩孔、缩松的缺陷容易解决、铝水质量高，但存在表面氧化皮、渣气孔多的缺陷，影响到后序机加、涂装工序的合格率；低压铸造则存在铸件内部质量难控制的难题。为此，如何实现将重力和低压铸造工艺的优点结合，对于提高铝车轮产品的质量和合格率意义重大，也是本领域技术人员一直在探讨的课题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种生产工艺简单，并能结合重力铸造和低压铸造的优点，提升铝车轮的产品质量和生产效率的铝车轮的铸造方法。
本发明的另一目的是提供一种结构简单，能提升铝车轮的产品质量和生产效率的铝车轮的铸造设备。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种铝车轮的铸造方法，其特征在于，它是采用半重力铸造的方法，具体步骤包括：
a、定量浇注，采用机械手或人工将熔化炉的铝液注入铸造机的保温炉内；
b、调整保温炉的压力，使铝水从浇口注入模具型腔内，当铝水充满冒口时保压，待模具浇口凝固后泄压，使升液管内少量的铝水回流到保温炉内；
c、模具内的铝水在重力状态下凝固，冒口补缩。
作为上述方案的进一步说明，在所述步骤b中，监测铝水是否充满冒口的过程是通过液面检测探头实现的。
在所述步骤b中，铝水注入模具型腔过程耗时10秒以下，以注入时间为起点，在整个注入过程中，模具型腔内压力变化从0提升至200毫巴；
当铝水充满冒口时进入保压阶段，保压时间为2-5秒，模具型腔内压力变化从200毫巴提升至320毫巴。
优选地，在所述步骤b中，铝水注入模具型腔过程耗时10秒，以注入时间为起点，在注入铝水的0-10秒，模具型腔内压力变化从0提升至200毫巴；
当铝水充满冒口时进入保压阶段，保压时间为2秒，模具型腔内压力变化从200毫巴提升至320毫巴。
一种铝车轮的铸造设备，包括支架及其上设置的铝车轮模具，其特征在于，所述铝车轮模具的下方设置有保温炉，保温炉与铝车轮模具之间连接有升液管，铝车轮模具的底部有与升液管对应的浇口，铝车轮模具的上部设置有冒口，保温炉外接有铝液浇注管道，铝液浇注管道的铝液浇注口在铝车轮模具的下方。
所述冒口的外侧设置液面检测探头，用于检测模具型腔内部的液面。
所述支架设置有安放铝车轮模具的支撑平台，升液管立于保温炉的中部，升液管的顶端依次贯穿保温炉的顶部和支撑平台，并延伸向铝车轮模具的型腔内部。
所述铝液浇注管道包括立向的铝液浇注段一和倾斜设置的铝液浇注管段二，铝液浇注管段二连接于保温炉的侧部。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明采用在模具型腔的下方设置保温炉和升液管，在铝车轮模具内设置冒口，当铝水充满冒口时保压，待模具浇口凝固后泄压，升液管内少量的铝水回流到保温炉内；模具内的铝水在重力状态下凝固，冒口补缩，与重力铸造工艺一致，实现了将重力和低压铸造工艺的优点结合，对于提高铝车轮产品的质量和合格率意义重大。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：1、支架2、铝车轮模具3、保温炉4、升液管5、浇口6、冒口7、铝液浇注管道7-1、铝液浇注段一7-2、铝液浇注管段二8、铝液浇注口9、支撑平台。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
本发明是一种铝车轮的铸造方法，它是采用半重力铸造的方法，具体步骤包括：
a、定量浇注，采用机械手或人工将熔化炉的铝液注入铸造机的保温炉内；
b、调整保温炉的压力，使铝水从浇口注入模具型腔内，当铝水充满冒口时保压，待模具浇口凝固后泄压，使升液管内少量的铝水回流到保温炉内；
c、模具内的铝水在重力状态下凝固，冒口补缩。
其中，监测铝水是否充满冒口的过程是通过液面检测探头实现的。
在所述步骤b中，铝水注入模具型腔过程耗时10秒以下，以注入时间为起点，在整个注入过程中，模具型腔内压力变化从0提升至200毫巴；
当铝水充满冒口时进入保压阶段，保压时间为2-5秒，模具型腔内压力变化从200毫巴提升至320毫巴。
本实施例中，在所述步骤b中，铝水注入模具型腔过程耗时10秒，以注入时间为起点，在注入铝水的0-10秒，模具型腔内压力变化从0提升至200毫巴；
当铝水充满冒口时进入保压阶段，保压时间为2秒，模具型腔内压力变化从200毫巴提升至320毫巴。
以下是与所述铝车轮的铸造方法对应的设备，如图1所示，它包括支架1及其上设置的铝车轮模具2，所述铝车轮模具的下方设置有保温炉3，保温炉与铝车轮模具之间连接有升液管4，铝车轮模具的底部有与升液管对应的浇口5，铝车轮模具的上部设置有冒口6，保温炉外接有铝液浇注管道7，铝液浇注管道的铝液浇注口8在铝车轮模具的下方。冒口6的外侧设置液面检测探头，用于检测模具型腔内部的液面。支架设置有安放铝车轮模具的支撑平台9，升液管立于保温炉的中部，升液管的顶端依次贯穿保温炉的顶部和支撑平台，并延伸向铝车轮模具的型腔内部。铝液浇注管道7包括立向的铝液浇注段一7-1和倾斜设置的铝液浇注管段二7-2，铝液浇注管段二连接于保温炉的侧部。
本发明采用半重力铸造工艺，实现将重力和低压铸造工艺的优点结合，对于提高铝车轮产品的质量和合格率意义重大。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铝车轮的铸造方法，其特征在于，它是采用半重力铸造的方法，具体步骤包括：
a、定量浇注，采用机械手或人工将熔化炉的铝液注入铸造机的保温炉内；
b、调整保温炉的压力，使铝水从浇口注入模具型腔内，当铝水充满冒口时保压，待模具浇口凝固后泄压，使升液管内少量的铝水回流到保温炉内；
c、模具内的铝水在重力状态下凝固，冒口补缩。
2.根据权利要求1所述的铝车轮的铸造方法，其特征在于，在所述步骤b中，监测铝水是否充满冒口的过程是通过液面检测探头实现的。
3.根据权利要求1所述的铝车轮的铸造方法，其特征在于，在所述步骤b中，铝水注入模具型腔过程耗时10秒以下，以注入时间为起点，在整个注入过程中，模具型腔内压力变化从0提升至200毫巴；
当铝水充满冒口时进入保压阶段，保压时间为2-5秒，模具型腔内压力变化从200毫巴提升至320毫巴。
4.根据权利要求1所述的铝车轮的铸造方法，其特征在于，在所述步骤b中，铝水注入模具型腔过程耗时10秒，以注入时间为起点，在注入铝水的0-10秒，模具型腔内压力变化从0提升至200毫巴；
当铝水充满冒口时进入保压阶段，保压时间为2秒，模具型腔内压力变化从200毫巴提升至320毫巴。
5.一种与权利要求1-4任意一项所述的铝车轮的铸造方法对应的设备，包括支架及其上设置的铝车轮模具，其特征在于，所述铝车轮模具的下方设置有保温炉，保温炉与铝车轮模具之间连接有升液管，铝车轮模具的底部有与升液管对应的浇口，铝车轮模具的上部设置有冒口，保温炉外接有铝液浇注管道，铝液浇注管道的铝液浇注口在铝车轮模具的下方。
6.根据权利要求4所述的铝车轮的铸造设备，其特征在于，所述冒口的外侧设置液面检测探头，用于检测模具型腔内部的液面。
7.根据权利要求4所述的铝车轮的铸造设备，其特征在于，所述支架设置有安放铝车轮模具的支撑平台，升液管立于保温炉的中部，升液管的顶端依次贯穿保温炉的顶部和支撑平台，并延伸向铝车轮模具的型腔内部。
8.根据权利要求4所述的铝车轮的铸造设备，其特征在于，所述铝液浇注管道包括立向的铝液浇注段一和倾斜设置的铝液浇注管段二，铝液浇注管段二连接于保温炉的侧部。
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