CN107794415A - 轻量化设计的高强度汽车铝制轮毂 - Google Patents

轻量化设计的高强度汽车铝制轮毂 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种轻量化设计的高强度汽车铝制轮毂，所述轮毂内各组分含量为：Ti‑‑‑4.5%‑5.5%、B‑‑‑0.8%‑1.2%、Si‑‑‑0.3%‑0.8%、Fe‑‑‑0.3%‑0.8%和V‑‑‑0.01%‑0.02%、氟钛酸钾‑‑‑2%‑3%、氟硼酸钾‑‑‑1%‑2%和铝钛硼丝，余量为纯铝锭。在本发明中，通过按照上述成分配比进行制造，从而可增加成型后的轮毂的内部结构强度；进一步的，通过氟钛酸钾和氟硼酸钾的作用，可实现增加轮毂内部结构强度的目的；同时，通过环轮毂本体一周，固定有多圈铝钛硼丝，从而可进一步促进该轮毂的结构强度。

Description

轻量化设计的高强度汽车铝制轮毂
技术领域
本发明主要涉及汽车轮毂制造的技术领域，具体涉及轻量化设计的高强度汽车铝制轮毂。
背景技术
汽车轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。又叫轮圈、钢圈、轱辘、胎铃。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。
在现有的汽车轮毂结构中，为了减少轮毂投入的成本，同时，也为了满足结构轻量化的设计，现有的汽车轮毂普遍采用铝制轮毂。
在现有的铝制汽车轮毂中，为了满足轮毂结构强度的要求，通常为改变轮毂的结构来满足结构强度的需求，例如申请文件一种新型汽车轮毂---201510015335.5提出的一种新型结构的汽车轮毂：在轮缘上设置卡条，使得轮毂与轮胎的结合更加稳固 ；同时轮辐组采用双层设计，使得轮毂两侧的受力均匀，进而减小因受力不均而导致的轮毂损坏变形。
以上述申请文件为例，为了满足该结构，需要设计与之配套相关的模具，从而提高了投入成本，基于此，通过改变轮毂结构来满足轮毂强度的要求，不仅增加了工作人员的工作量，同时，增加了企业的设计成本和制造成本。
同时，在轮毂制造的过程中，为了满足结构强度的需求，时常会将轮毂的结构设计的相对复杂，从而，就会影响轻量化设计的初衷。
发明内容
本发明主要提供了轻量化设计的高强度汽车铝制轮毂，用以解决上述背景技术技术中提出的，通过改变轮毂结构，满足铝制轮毂结构强度的要求，从而增加了工人的工作量和企业生产成本的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：轻量化设计的高强度汽车铝制轮毂，其特征在于，所述轮毂的制作流程如下：
（1）先称取一定量的纯铝锭投入到熔炼炉中，将熔炼炉的温度加热至850℃，直到纯铝锭熔炼成液体后，在投入2%-3%氟钛酸钾和1%-2%氟硼酸钾，通过电磁搅拌均匀；
（2）通过电磁搅拌15分钟后，在依次加入Ti---4.5%-5.5%、B---0.8%-1.2%、Si---0.3%-0.8%、Fe---0.3%-0.8%和V---0.01%-0.02%；
（3）在850℃高温下，混合搅拌10H后，直接通入到过滤机中，在熔融状态下，直接过滤掉残渣；
（4）将过滤后的熔融液体直接打入到压铸机内，通过压铸机进行第一次压铸成型；
（5）在将上述步骤（4）中的成型件通过机械手臂，移送至冷却室内，直至冷却至室温即止；
（6）在通过缠绕设备，在步骤（5）中的成型件的外壁上，套设多个铝钛硼丝；
（7）在套丝结束后，在通过输送带，将套丝后的成型件输送到电加热室内，直到成型件加热至650℃即止；
（8）将步骤（7）中，加热至650℃的成型件，通过机械手臂移送至压铸机内，在通过压铸机的作用，进行二次压铸成型；
（9）通过机械手臂，将二次压铸成型的轮毂移送至输送带上，在通过输送带输送到冷却室内，直到降温至室温即止；
（10）在通过输送带输送至第一检验室内检测；
（11）检测合格后，产品通过输送带输送至粗加工车间，进行表面除毛刺工作；
（12）在表面除毛刺工作结束后，在通过输送带的作用，输送到精加工车间，进行表面精加工的处理；
（13）在经过精加工处理后，通过输送带的作用，输送到喷漆室内进行表面喷漆处理；
（14）最后，经过喷漆处理后，在输送至第二检验室内检测，合格产品进行包装。
优选的，所述铝钛硼丝的制作流程如下：
（1）先取出适量的纯铝锭，投入到温度高达850℃-950℃的熔炼炉内，进行熔化；
（2）当炉内的纯铝锭彻底熔化后，利用喷吹法，在熔融状态下的铝液中，加入氟钛酸钾，再持续进行熔化10分钟后，静置沉淀；
（3）静置10分钟后，在将熔融后的液体导入到过滤机内，将铝液中的残渣过滤；
（4）将过滤后的铝液导入到保温炉内，用SiC结合SiN管冲入氩气，一边搅拌，一边升温；
（5）将铝液温度上升至950℃后，将铝液排出，采用连铸连轧方式制铝钛硼丝合金。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明制作工艺合理，本发明在满足结构轻量化设计的需要的同时，能有效的增加汽车轮毂的结构强度，进一步的，可省去模具的制造，节约了轮毂制造的成本。
以下将结合具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
具体实施方式
实施例1，所述轮毂的制作流程如下：
（1）先称取一定量的纯铝锭投入到熔炼炉中，将熔炼炉的温度加热至850℃，直到纯铝锭熔炼成液体后，在投入2%氟钛酸钾和1%氟硼酸钾，通过电磁搅拌均匀；
（2）通过电磁搅拌15分钟后，在依次加入Ti---4.5%、B---0.8%、Si---0.3%、Fe---0.3%和V---0.01%；
（3）在850℃高温下，混合搅拌10H后，直接通入到过滤机中，在熔融状态下，直接过滤掉残渣；
（4）将过滤后的熔融液体直接打入到压铸机内，通过压铸机进行第一次压铸成型；
（5）在将上述步骤（4）中的成型件通过机械手臂，移送至冷却室内，直至冷却至室温即止；
（6）在通过缠绕设备，在步骤（5）中的成型件的外壁上，套设多个铝钛硼丝；
（7）在套丝结束后，在通过输送带，将套丝后的成型件输送到电加热室内，直到成型件加热至650℃即止；
（8）将步骤（7）中，加热至650℃的成型件，通过机械手臂移送至压铸机内，在通过压铸机的作用，进行二次压铸成型；
（9）通过机械手臂，将二次压铸成型的轮毂移送至输送带上，在通过输送带输送到冷却室内，直到降温至室温即止；
（10）在通过输送带输送至第一检验室内检测；
（11）检测合格后，产品通过输送带输送至粗加工车间，进行表面除毛刺工作；
（12）在表面除毛刺工作结束后，在通过输送带的作用，输送到精加工车间，进行表面精加工的处理；
（13）在经过精加工处理后，通过输送带的作用，输送到喷漆室内进行表面喷漆处理；
（14）最后，经过喷漆处理后，在输送至第二检验室内检测，合格产品进行包装。
所述铝钛硼丝的制作流程如下：
（1）先取出适量的纯铝锭，投入到温度高达850℃-950℃的熔炼炉内，进行熔化；
（2）当炉内的纯铝锭彻底熔化后，利用喷吹法，在熔融状态下的铝液中，加入氟钛酸钾，再持续进行熔化10分钟后，静置沉淀；
（3）静置10分钟后，在将熔融后的液体导入到过滤机内，将铝液中的残渣过滤；
（4）将过滤后的铝液导入到保温炉内，用SiC结合SiN管冲入氩气，一边搅拌，一边升温；
（5）将铝液温度上升至950℃后，将铝液排出，采用连铸连轧方式制铝钛硼丝合金。
实施例2，所述轮毂的制作流程如下：
（1）先称取一定量的纯铝锭投入到熔炼炉中，将熔炼炉的温度加热至850℃，直到纯铝锭熔炼成液体后，在投入2.5%氟钛酸钾和1.5%氟硼酸钾，通过电磁搅拌均匀；
（2）通过电磁搅拌15分钟后，在依次加入Ti---5%、B---1%、Si---0.5%、Fe---0.5%和V---0.015%；
（3）在850℃高温下，混合搅拌10H后，直接通入到过滤机中，在熔融状态下，直接过滤掉残渣；
（4）将过滤后的熔融液体直接打入到压铸机内，通过压铸机进行第一次压铸成型；
（5）在将上述步骤（4）中的成型件通过机械手臂，移送至冷却室内，直至冷却至室温即止；
（6）在通过缠绕设备，在步骤（5）中的成型件的外壁上，套设多个铝钛硼丝；
（7）在套丝结束后，在通过输送带，将套丝后的成型件输送到电加热室内，直到成型件加热至650℃即止；
（8）将步骤（7）中，加热至650℃的成型件，通过机械手臂移送至压铸机内，在通过压铸机的作用，进行二次压铸成型；
（9）通过机械手臂，将二次压铸成型的轮毂移送至输送带上，在通过输送带输送到冷却室内，直到降温至室温即止；
（10）在通过输送带输送至第一检验室内检测；
（11）检测合格后，产品通过输送带输送至粗加工车间，进行表面除毛刺工作；
（12）在表面除毛刺工作结束后，在通过输送带的作用，输送到精加工车间，进行表面精加工的处理；
（13）在经过精加工处理后，通过输送带的作用，输送到喷漆室内进行表面喷漆处理；
（14）最后，经过喷漆处理后，在输送至第二检验室内检测，合格产品进行包装。
所述铝钛硼丝的制作流程如下：
（1）先取出适量的纯铝锭，投入到温度高达850℃-950℃的熔炼炉内，进行熔化；
（2）当炉内的纯铝锭彻底熔化后，利用喷吹法，在熔融状态下的铝液中，加入氟钛酸钾，再持续进行熔化10分钟后，静置沉淀；
（3）静置10分钟后，在将熔融后的液体导入到过滤机内，将铝液中的残渣过滤；
（4）将过滤后的铝液导入到保温炉内，用SiC结合SiN管冲入氩气，一边搅拌，一边升温；
（5）将铝液温度上升至950℃后，将铝液排出，采用连铸连轧方式制铝钛硼丝合金。
实施例3，所述轮毂的制作流程如下：
（1）先称取一定量的纯铝锭投入到熔炼炉中，将熔炼炉的温度加热至850℃，直到纯铝锭熔炼成液体后，在投入3%氟钛酸钾和2%氟硼酸钾，通过电磁搅拌均匀；
（2）通过电磁搅拌15分钟后，在依次加入Ti---5.5%、B---1.2%、Si---0.8%、Fe---0.8%和V---0.02%；
（3）在850℃高温下，混合搅拌10H后，直接通入到过滤机中，在熔融状态下，直接过滤掉残渣；
（4）将过滤后的熔融液体直接打入到压铸机内，通过压铸机进行第一次压铸成型；
（5）在将上述步骤（4）中的成型件通过机械手臂，移送至冷却室内，直至冷却至室温即止；
（6）在通过缠绕设备，在步骤（5）中的成型件的外壁上，套设多个铝钛硼丝；
（7）在套丝结束后，在通过输送带，将套丝后的成型件输送到电加热室内，直到成型件加热至650℃即止；
（8）将步骤（7）中，加热至650℃的成型件，通过机械手臂移送至压铸机内，在通过压铸机的作用，进行二次压铸成型；
（9）通过机械手臂，将二次压铸成型的轮毂移送至输送带上，在通过输送带输送到冷却室内，直到降温至室温即止；
（10）在通过输送带输送至第一检验室内检测；
（11）检测合格后，产品通过输送带输送至粗加工车间，进行表面除毛刺工作；
（12）在表面除毛刺工作结束后，在通过输送带的作用，输送到精加工车间，进行表面精加工的处理；
（13）在经过精加工处理后，通过输送带的作用，输送到喷漆室内进行表面喷漆处理；
（14）最后，经过喷漆处理后，在输送至第二检验室内检测，合格产品进行包装。
所述铝钛硼丝的制作流程如下：
（1）先取出适量的纯铝锭，投入到温度高达850℃-950℃的熔炼炉内，进行熔化；
（2）当炉内的纯铝锭彻底熔化后，利用喷吹法，在熔融状态下的铝液中，加入氟钛酸钾，再持续进行熔化10分钟后，静置沉淀；
（3）静置10分钟后，在将熔融后的液体导入到过滤机内，将铝液中的残渣过滤；
（4）将过滤后的铝液导入到保温炉内，用SiC结合SiN管冲入氩气，一边搅拌，一边升温；
（5）将铝液温度上升至950℃后，将铝液排出，采用连铸连轧方式制铝钛硼丝合金。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.轻量化设计的高强度汽车铝制轮毂，其特征在于，所述轮毂的制作流程如下：
（1）先称取一定量的纯铝锭投入到熔炼炉中，将熔炼炉的温度加热至850℃，直到纯铝锭熔炼成液体后，在投入2%-3%氟钛酸钾和1%-2%氟硼酸钾，通过电磁搅拌均匀；
（2）通过电磁搅拌15分钟后，在依次加入Ti---4.5%-5.5%、B---0.8%-1.2%、Si---0.3%-0.8%、Fe---0.3%-0.8%和V---0.01%-0.02%；
（3）在850℃高温下，混合搅拌10H后，直接通入到过滤机中，在熔融状态下，直接过滤掉残渣；
（4）将过滤后的熔融液体直接打入到压铸机内，通过压铸机进行第一次压铸成型；
（5）在将上述步骤（4）中的成型件通过机械手臂，移送至冷却室内，直至冷却至室温即止；
（6）在通过缠绕设备，在步骤（5）中的成型件的外壁上，套设多个铝钛硼丝；
（7）在套丝结束后，在通过输送带，将套丝后的成型件输送到电加热室内，直到成型件加热至650℃即止；
（8）将步骤（7）中，加热至650℃的成型件，通过机械手臂移送至压铸机内，在通过压铸机的作用，进行二次压铸成型；
（9）通过机械手臂，将二次压铸成型的轮毂移送至输送带上，在通过输送带输送到冷却室内，直到降温至室温即止；
（10）在通过输送带输送至第一检验室内检测；
（11）检测合格后，产品通过输送带输送至粗加工车间，进行表面除毛刺工作；
（12）在表面除毛刺工作结束后，在通过输送带的作用，输送到精加工车间，进行表面精加工的处理；
（13）在经过精加工处理后，通过输送带的作用，输送到喷漆室内进行表面喷漆处理；
（14）最后，经过喷漆处理后，在输送至第二检验室内检测，合格产品进行包装。
2.根据权利要求1所述的轻量化设计的高强度汽车铝制轮毂，其特征在于，所述铝钛硼丝的制作流程如下：
（1）先取出适量的纯铝锭，投入到温度高达850℃-950℃的熔炼炉内，进行熔化；
（2）当炉内的纯铝锭彻底熔化后，利用喷吹法，在熔融状态下的铝液中，加入氟钛酸钾，再持续进行熔化10分钟后，静置沉淀；
（3）静置10分钟后，在将熔融后的液体导入到过滤机内，将铝液中的残渣过滤；
（4）将过滤后的铝液导入到保温炉内，用SiC结合SiN管冲入氩气，一边搅拌，一边升温；
（5）将铝液温度上升至950℃后，将铝液排出，采用连铸连轧方式制铝钛硼丝合金。
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