CN106513598A - 一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术 - Google Patents

一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术 Download PDF

Info

Publication number
CN106513598A
CN106513598A CN201611110491.0A CN201611110491A CN106513598A CN 106513598 A CN106513598 A CN 106513598A CN 201611110491 A CN201611110491 A CN 201611110491A CN 106513598 A CN106513598 A CN 106513598A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electromagnetic
slurry
technology
furnace
backform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611110491.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李萍
胡因行
孔祥建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Kaite Automobile Parts Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Kaite Automobile Parts Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Kaite Automobile Parts Co Ltd filed Critical Jiangsu Kaite Automobile Parts Co Ltd
Priority to CN201611110491.0A priority Critical patent/CN106513598A/zh
Publication of CN106513598A publication Critical patent/CN106513598A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D1/00Treatment of fused masses in the ladle or the supply runners before casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

Abstract

一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术;该装置包括控制柜、顶模、分流锥、顶模风管、边模、底模风管、陶瓷保温杯、底模、强电磁搅拌器、升液管、保温炉、炉底电磁搅拌器;顶模风管设置3~4道,底模风管设置2~3道;强电磁搅拌器为环状,高度300‑350mm,搅拌电流为20~30A,频率为30~50Hz,每做一件产品对浆料做强电磁搅拌;炉底电磁搅拌器电流为80~100A、频率为10~20Hz,在生产过程始终对合金液进行电磁搅拌,并且每间隔3‑5分钟改变熔体搅拌的方向。该装置和技术可使高合金成分均匀、结晶凝固过程有效形核率更高、铸件截面厚大区域晶粒细小均匀。

Description

一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置 和技术
技术领域
[0001] 本发明涉及铝合金轮毂制造技术领域,具体地说,涉及一种铝轮毂用半固态流变 成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术。 技术背景
[0002] 近十年来,汽车铝合金轮毂在全球的平均年增长率已超过7.6%,不仅绝大多数轿 车和运动车装上了铝合金轮毂,而且越来越多的大型车辆(例客车、卡车、房车、越野车等) 开始使用大直径高性能的铝轮毂,但我国大型车辆特别是卡车、客车等基本还在使用重量 重、散热差、舒适度底的钢制轮毂,这不仅与我国作为汽车铝轮毂第一制造和出口大国不相 符合,而且严重影响了整车的轻量化和节能环保的发展。
[0003] 大型汽车铝轮毂具有大尺寸、轮辋宽、高性能等特点,我国铝轮毂行业普遍采用的 A356.2为原材料采用低压铸造方式生产的铝轮毂可满足轿车和运动车轮毂的需要,但不能 达到为大型车辆配套的强韧性要求。目前大型汽车铝轮毂制造的关键技术是材料的制备和 成型技术,在这方面,国外制造技术比中国先进二十年左右,例美国公司采用锻造方式生产 的铝轮毂材料的力学性能超过轿车和运动车轮毂的20%,但锻造不仅投资大、合格率低,而 且只能生产造型简单的轮毂,并且尺寸受到限制;美国公司采用颗粒增强铝基复合材料生 产铝轮毂材料强度提高了30%,但目前只能生产至26英寸铝轮毂,不能满足市场向大直径、 宽轮辋、深Lip的发展趋势;美国公司采用半固态压铸可使轮毂强度提高50%以上,但目前 只能生产26英寸以下的铝轮毂;国内有研究机构研发Al-Zn-Mg-Cu高合金化材料虽使材料 的抗拉强度可达350mpa以上,但由于材料凝固收缩大,铸件非常容易开裂,在制造技术上始 终未能突破,因此目前还停留在中试阶段。总体来说,铝轮毂行业人士普遍认为选择高合金 化材料体系并创新材料的处理方式防止铸造过程中成分偏析、实现材料的晶粒细化是生产 尚强初错轮穀的关键。
发明内容
[0004] 本发明的目的是克服现有大型汽车铝轮毂制造技术的缺陷,根据高合金化材料 Al-Si-Mg-Cu体系和半固态流变成型的特点创新材料的制备技术,实现材料的成分均匀、晶 粒细化,具体地说提供一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技 术。
[0005] 实现以上方法的技术方案是,一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁 搅拌装置和技术;包括控制柜、顶模、分流锥、顶模风管、边模、底模风管、陶瓷保温杯、底模、 强电磁搅拌器、升液管、保温炉、炉底电磁搅拌器,边模由4块组成,边模、顶模、底模组合在 一起形成铸件的型腔;分流锥安装在顶模的中间区域,在半固态流变充型过程对浆料起分 流导向作用;分流锥与底模中间部位的浆料入口组合形成8.0~15.0_的圆环形缝隙,流变 充型过程在压缩空气压力作用下浆料通过圆环形缝隙在模具型腔内流变成型;顶模风管安 装在顶模相对应铸件有效截面厚大区域,顶模风管依据轮毂20-34英寸的特点设置3~4道 环形风管;底模风管依据轮毂尺寸设置2~3道环形风管,顶模和底模风管的作用为增加铸 件凝固过程的过冷度、促使晶粒细化、缩短铸造周期;顶模风管与底模风管的开启时间与延 时关闭时间参数通过系统控制柜控制,其设定参数如表1;在底模下端的中间区域安装陶瓷 保温杯,其为模具与升液管的连接装置;陶瓷保温杯与升液管相连接;升液管插入保温炉的 内,其底端距离保温炉铝液底部150~200mm;在升液管的上端部、靠近陶瓷保温杯的区域安 装强电磁搅拌器,强电磁搅拌器为环状,其高度300-350mm,搅拌电流为20~30A,频率为30 ~50Hz,该装置在浆料充型时开启,浆料充型结束后关闭,每做一件产品对浆料做周期性强 电磁搅拌,其作用保证浆料成分均匀以及非常高的有效形核率形成;在保温炉的底部安装 炉底电磁搅拌器,搅拌电流为80~100A,频率为10~20Hz,在生产过程始终对保温炉内的合 金液进行电磁搅拌,并且每间隔3-5分钟改变熔体搅拌的方向,以促使合金熔体中高密度合 金成分均匀以及温度均匀;强电磁搅拌器与炉底电磁搅拌器通过导线与系统控制柜连接, 控制电磁搅拌器的参数输入以及开启与关闭。生产时将升液管、模具装配好,依据产品铸造 工艺参数将顶模风管、底模风管开启时间与延时关闭时间的参数、强电磁搅拌器与炉底电 磁搅拌器所需的参数、铸造过程炉内各段压力参数输入系统控制柜中即可开始生产。该技 术方案可以实现大型汽车用铝轮毂流变成型过程浆料的连续复合电磁搅拌,使高合金成分 均匀、结晶凝固过程有效形核率高、铸件截面厚大区域晶粒细小均匀,从而为大型汽车铝轮 毂的半固态成型奠定基础。
[0006] 表 1
[0007]
Figure CN106513598AD00041
附图说明:
[0008] 图1、为本发明的结构示意图。
[0009] 具体的实施方式
[0010] 如图1所示,一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术, 包括系统控制柜1、顶模2、分流锥3、顶模风管4、边摸5、底模风管6、陶瓷保温杯7、底模8、强 电磁搅拌器9、升液管10、保温炉11、炉底电磁搅拌器12,分流锥3与底模8中间部位的浆料入 口组合后形成宽度为12.0mm的圆环形缝隙,顶模风管4安装在顶模2相对应铸件有效截面厚 大区域,顶模风管4设置3道环形风管,底模风管6设置3道环形风管;顶模风管4与底模风管6 的开启时间与延时关闭时间以及冷却风压大小参数通过系统控制柜1控制;陶瓷保温杯7与 升液管10相连接,升液管10插入保温炉11的铝液内,其底端距离保温炉铝液底部180mm;在 升液管10的上端部,靠近陶瓷保温杯7的区域安装强电磁搅拌器9,其搅拌电流为25A,频率 为40Hz,该装置在系统控制柜1的控制下浆料充型时开启,浆料充型结束后关闭,每做一件 产品对浆料做周期性强电磁搅拌,其作用保证浆料成分均匀以及非常高的有效形核率形 成;在保温炉11的底部安装炉底电磁搅拌处理器12,其电流为90A,频率为15Hz,在生产过程 始终对保温炉内的合金液进行电磁搅拌,并且每间隔3分钟改变熔体的搅拌的方向,以促使 合金熔体中高密度合金成分均匀以及温度均匀;强电磁搅拌器9与炉底电磁搅拌器12通过 导线与系统控制柜1连接;该方法可以实现大型汽车用铝车轮流变成型过程浆料连续复合 电磁搅拌,促进高合金成分均匀,结晶凝固过程有效形核率高,铸件截面厚大区域晶粒细小 均匀。

Claims (5)

1. 一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术,其特征是:该 装置包括系统控制柜(1)、顶模(2)、分流锥(3)、顶模风管(4)、边摸(5)、底模风管(6)、陶瓷 保温杯(7)、底模⑶、强电磁搅拌器(9)、升液管(10)、保温炉(11)、炉底电磁搅拌器(12);强 电磁搅拌器(9)设计为环状,在升液管的上端部、靠近陶瓷保温杯(7)的区域,,每做一件产 品对浆料做强电磁搅拌;炉底电磁搅拌器(12)设计在保温炉的底部,在生产过程始终对合 金液进行电磁搅拌,并且每间隔3-5分钟改变熔体搅拌的方向;该装置和技术可使高合金成 分均匀、结晶凝固过程有效形核率更高、铸件截面厚大区域晶粒细小均匀。
2. 根据权利要求1所述的一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置 和技术,其特征是:边模由4块组成,边模(5)、顶模(2)、底模⑶组合在一起形成铸件的型 腔;分流锥(3)安装在顶模的中间区域,分流锥与底模中间部位的浆料入口组合形成8.0~ 15.0mm的圆环形缝隙;顶模风管(4)安装在顶模相对应铸件有效截面厚大区域,顶模风管依 据轮毂20-34尺寸英寸的特点设计3~4道环形风管,底模风管(6)依据轮毂尺寸设置2~3道 环形风管。
3. 根据权利要求1所述的一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置 和技术,其特征是:在底模下端的中间区域安装陶瓷保温杯(7),陶瓷保温杯与升液管(10) 相连接,升液管插入保温炉(11)内,其底端距离保温炉铝液底部150~200mm。
4. 根据权利要求1所述的一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置 和技术,其特征是:强电磁搅拌器(9)为环状,其高度300-350mm,搅拌电流为20~30A,频率 为30~50Hz,该装置在浆料充型时开启,浆料充型结束后关闭,每做一件产品对浆料做周期 性强电磁搅拌。
5. 根据权利要求1所述的一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置 和技术,其特征是:炉底电磁搅拌器(12)搅拌电流为80~100A,频率为10~20Hz,在生产过 程始终对保温炉内的合金液进行电磁搅拌,并且每间隔3-5分钟改变熔体搅拌的方向。
CN201611110491.0A 2016-12-06 2016-12-06 一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术 Pending CN106513598A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611110491.0A CN106513598A (zh) 2016-12-06 2016-12-06 一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611110491.0A CN106513598A (zh) 2016-12-06 2016-12-06 一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106513598A true CN106513598A (zh) 2017-03-22

Family

ID=58342089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611110491.0A Pending CN106513598A (zh) 2016-12-06 2016-12-06 一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106513598A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107855495A (zh) * 2017-12-11 2018-03-30 西北工业大学 一种熔体电磁搅拌式低压铸造装置及铸造方法
CN107952945A (zh) * 2017-12-26 2018-04-24 江苏凯特汽车部件有限公司 半固态铝轮毂流变双炉连续成型装置
CN108067604A (zh) * 2017-12-11 2018-05-25 西北工业大学 一种熔体搅拌式多功能反重力铸造装置及铸造方法
CN108165788A (zh) * 2018-03-28 2018-06-15 江苏凯特汽车部件有限公司 一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法
CN108941514A (zh) * 2018-08-01 2018-12-07 中国兵器工业第五九研究所 一种用于大型耐蚀铝镁合金构件的铸造方法
CN109047719A (zh) * 2018-08-01 2018-12-21 中国兵器工业第五九研究所 一种用于多位并联加压铸造装置的保温炉机构及其方法
CN110831713A (zh) * 2019-07-05 2020-02-21 苏州明志科技股份有限公司 一种采用电磁搅拌技术的低压充型方法及装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100620598B1 (ko) * 2006-04-13 2006-09-06 한 중 이 구형화 조직을 갖는 성형물 제조에 따른 교반장치
CN102345023A (zh) * 2011-03-15 2012-02-08 江苏凯特汽车部件有限公司 复合变质细化和电磁搅拌制备汽车铝车轮用半固态浆料的方法和装置
CN203124674U (zh) * 2012-12-20 2013-08-14 江苏凯特汽车部件有限公司 一种汽车车轮半固态流变成形制浆设备
CN103480828A (zh) * 2012-12-20 2014-01-01 江苏凯特汽车部件有限公司 电磁振动在大尺寸汽车铝合金车轮铸造中的应用方法
CN103480818A (zh) * 2012-12-20 2014-01-01 江苏凯特汽车部件有限公司 一种汽车铝合金车轮用半固态成型模具
CN103736968A (zh) * 2013-11-13 2014-04-23 江苏凯特汽车部件有限公司 一种汽车铝合金车轮低压铸造装置
CN104550774A (zh) * 2014-12-25 2015-04-29 江苏凯特汽车部件有限公司 多辐条铝合金车轮定向凝固装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100620598B1 (ko) * 2006-04-13 2006-09-06 한 중 이 구형화 조직을 갖는 성형물 제조에 따른 교반장치
CN102345023A (zh) * 2011-03-15 2012-02-08 江苏凯特汽车部件有限公司 复合变质细化和电磁搅拌制备汽车铝车轮用半固态浆料的方法和装置
CN203124674U (zh) * 2012-12-20 2013-08-14 江苏凯特汽车部件有限公司 一种汽车车轮半固态流变成形制浆设备
CN103480828A (zh) * 2012-12-20 2014-01-01 江苏凯特汽车部件有限公司 电磁振动在大尺寸汽车铝合金车轮铸造中的应用方法
CN103480818A (zh) * 2012-12-20 2014-01-01 江苏凯特汽车部件有限公司 一种汽车铝合金车轮用半固态成型模具
CN103736968A (zh) * 2013-11-13 2014-04-23 江苏凯特汽车部件有限公司 一种汽车铝合金车轮低压铸造装置
CN104550774A (zh) * 2014-12-25 2015-04-29 江苏凯特汽车部件有限公司 多辐条铝合金车轮定向凝固装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107855495A (zh) * 2017-12-11 2018-03-30 西北工业大学 一种熔体电磁搅拌式低压铸造装置及铸造方法
CN108067604A (zh) * 2017-12-11 2018-05-25 西北工业大学 一种熔体搅拌式多功能反重力铸造装置及铸造方法
CN107952945A (zh) * 2017-12-26 2018-04-24 江苏凯特汽车部件有限公司 半固态铝轮毂流变双炉连续成型装置
CN108165788A (zh) * 2018-03-28 2018-06-15 江苏凯特汽车部件有限公司 一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法
CN108941514A (zh) * 2018-08-01 2018-12-07 中国兵器工业第五九研究所 一种用于大型耐蚀铝镁合金构件的铸造方法
CN109047719A (zh) * 2018-08-01 2018-12-21 中国兵器工业第五九研究所 一种用于多位并联加压铸造装置的保温炉机构及其方法
CN110831713A (zh) * 2019-07-05 2020-02-21 苏州明志科技股份有限公司 一种采用电磁搅拌技术的低压充型方法及装置
WO2021003627A1 (zh) * 2019-07-05 2021-01-14 苏州明志科技有限公司 一种采用电磁搅拌技术的低压充型方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106513598A (zh) 一种铝轮毂用半固态流变成型合金浆料的连续电磁搅拌装置和技术
CN101391294B (zh) 一种悬挂锥桶式半固态金属浆料制备及输送装置
CN100566890C (zh) 一种半固态合金浆料的制备和流变成型的设备
CN106756301B (zh) 一种半固态流变成形大型汽车用高强韧铝合金轮毂的制造方法
CN104043792B (zh) 轻合金或轻金属半固态浆料的制备装置及制备方法
CN104264016B (zh) 一种铝硅合金材料及其制备方法
WO2016011759A1 (zh) 一种钢锭超高温软芯锻造方法
CN101775518A (zh) 利用超声波制备颗粒增强梯度复合材料的装置及方法
KR200319469Y1 (ko) 반응고 성형용 다이캐스팅 장치
Bai et al. Annulus electromagnetic stirring for preparing semisolid A357 aluminum alloy slurry
CN103170588B (zh) 一种温型铸造方法
CN101817072A (zh) 一种铸型温度为固液两相区温度的铸造设备与方法
CN105583385B (zh) 一种汽车铝合金车轮半固态浆料的连续快速制备装置
CN103341612B (zh) 一种摇摆搅拌装置制备半固态浆料和流变成形设备
CN102266914A (zh) 一种半固态合金浆料的制备方法
CN105798261B (zh) 一种制备高结构强度铝合金轮毂的成形装置和方法
CN101612658A (zh) 制备金属基纳米复合材料的超声搅拌连续铸造方法及装置
CN206356542U (zh) 一种制备半固态合金浆料的装置
CN102747244A (zh) 复合变质细化铝合金铸态组织的方法
CN203830665U (zh) 汽车制动盘的新型铸造模型结构
CN104357702B (zh) 一种制备纳米Al2O3颗粒增强铝基复合材料半固态浆料的装置及方法
CN101130207A (zh) 一种半固态金属浆料的制备和流变成型的设备
CN101007343A (zh) 一种半固态合金浆料的制备与成型装置
Chen et al. Phenomenological observations on thixoformability of a zinc alloy ZA27 and the resulting microstructures
CN103567391A (zh) 汽车制动盘的新型铸造模型结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170322