CN108504882A - 一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺，包括以下步骤：将铝合金熔料熔化成熔液并进行精炼除杂，在调质室内中进行复合变质及细化处理，并向调质室内吹入氮气进行二次除气，铝合金熔液进入使用室保温备用，在模具中浇铸，再进行固熔处理、淬火处理、时效处理、机械加工和钻孔攻丝等。本发明通过调整铝合金车轮毂生产工艺流程的温度和压力等参数，使得铸造出的轮辐和轮座成为一体，提高了车轮毂的整体结构强度，并简化了铝合金车轮毂的整体生产工艺流程，降低了生产成本。

Description

一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺
技术领域
本发明涉及车轮毂制造领域，尤其涉及一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺。
背景技术
车轮毂的铸造方式一般分为低压铸造和重力铸造。其中，重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。目前，大多数的车轮毂厂是通过重力铸造的方法制造车轮毂，因为车轮毂重力铸造工艺具有工艺简单、容易控制、设备投入成本低、模具开发周期短、轮毂辐条性能优良、轮毂的致密性高等优点，并且与低压铸造，重力铸造还具有浇道和冒口补缩铝用量大的特点，同一款轮毂产品，重力铸造比低压铸造用铝总量高很多，尤其是10英寸及以下的小寸位的车轮毂重力铸造，浇道和冒口等补缩用铝量占总用铝量比重更大，开模、合模、浇注及冷却次数多，重力铸造轮毂铸件还需要割冒口，浇道和冒口铝块需重新熔化等工序，相对而言浪费更多的铝合金材料、能源和生产时间。
但现有的重力铸造由于生产工艺上的不足，需要先分别铸造出车轮毂的轮辐和轮辋，再将轮辐和轮辋通过紧固件或者焊接连接固定组合成车轮毂，如果能够通过调整铝合金车轮毂生产工艺流程中的温度和压力等参数，并对相关生产设备做出适应性改进，从而能够实现直接重力铸造出轮辐和轮辋结合成一体的整体式铝合金车轮毂，对于简化车轮毂的生产工艺流程和提高车轮毂产品的整体结构强度具有重要意义。
发明内容
本发明旨在解决上述所提及的技术问题，提供一种能够生产整体式铝合金车轮毂的整体式铝合金车轮毂的生产工艺。
本发明是通过以下的技术方案实现的：一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将铝合金熔料投入熔炉中的熔化室进行熔炼并形成铝合金液体，在熔化室温度达到770～790℃时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室进行精炼，去除铝合金熔液中的气体和非金属杂质；
(2)在熔炉中的调质室内添加Al-Sr中间合金和Al-Zr中间合金，对进入调质室的铝合金熔液进行复合变质及细化处理，并向调质室内吹入氮气对铝合金熔液进行二次除气；
(3)铝合金熔液进入熔炉中的使用室进行保温备用，保持熔液温度在700～720℃之间；
(4)通过浇道将使用室中的熔液注入模具进行浇铸；
(5)对半成品进行固熔处理，温度为530～540℃，时间为6个小时；
(6)对经过步骤五处理的半成品进行淬火处理，温度为70～90℃；
(7)对经过步骤六处理的半成品进行时效处理，温度保持在150～160℃，时间为4小时；
(8)对经过步骤七处理的半成品进行机械加工和钻孔攻丝等。
所述Al-Sr中间合金和Al-Zr中间合金的加入量分别为铝合金熔液的0.02％～0.02％和0.02％～0.02％，复合变质及细化处理的时间为30～40分钟，温度为700～720℃。
优选的，所述熔化室与调质室及调质室与使用室之间分别设置有铝液连通口，且铝液连通口处均安装有泡沫陶瓷过滤网。
优选的，所述模具在铝合金熔液倒入前加热至250℃～290℃，并于模具表面喷涂一定厚度的脱模剂。
优选的，所述熔化室和调质室的氮气流量均为1.5～3立方米/小时，喷吹压力为0.25～0.35MP。
优选的，所述熔炉内精炼的频率为2.5小时/次，每次加入2～3千克的精炼剂。
有益效果是：本发明通过调整铝合金车轮毂生产工艺流程的温度和压力等参数，使得铸造出的轮辐和轮座成为一体，提高了车轮毂的整体结构强度，并简化了铝合金车轮毂的整体生产工艺流程，降低了生产成本。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，均属于本发明的保护范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
具体实施例如下，一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺，包括以下步骤：
(1)将铝合金熔料投入熔炉中的熔化室进行熔炼并形成铝合金液体，在熔化室温度达到770～790℃时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室进行精炼，去除铝合金熔液中的气体和非金属杂质；
将铝合金熔料投入熔炉中的熔化室进行熔炼并形成铝合金液体，在熔化室温度达到750℃时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室进行精炼，去除铝合金溶液中的气体和非金属杂质；
(2)在熔炉中的调质室内添加Al-Sr中间合金和Al-Zr中间合金，对进入调质室的铝合金熔液进行复合变质及细化处理，并向调质室内吹入氮气对铝合金熔液进行二次除气；
(3)铝合金熔液进入熔炉中的使用室进行保温备用，保持熔液温度在700～720℃之间；
(4)通过浇道将使用室中的熔液注入模具进行浇铸；
(5)对半成品进行固熔处理，温度为530～540℃，时间为6个小时；
(6)对经过步骤五处理的半成品进行淬火处理，温度为70～90℃；
(7)对经过步骤六处理的半成品进行时效处理，温度保持在150～160℃，时间为4小时；
(8)对经过步骤七处理的半成品进行机械加工和钻孔攻丝等。
作为一种优选的实施方式，所述Al-Sr中间合金和Al-Zr中间合金的加入量分别为铝合金熔液的0.02％～0.02％和0.02％～0.02％，复合变质及细化处理的时间为30～40分钟，温度为700～720℃。
作为一种优选的实施方式，所述熔化室与调质室及调质室与使用室之间分别设置有铝液连通口，且铝液连通口处均安装有泡沫陶瓷过滤网。
作为一种优选的实施方式，本发明对铝合金熔液采用了四级复合净化技术，即在熔化室内通过氮气和精炼剂进行第一次净化，通过熔化室与调质室之间的泡沫陶瓷过滤网进行第二次净化，在调质室内吹入氮气进行第三次净化，通过调质室与使用室之间的泡沫陶瓷过滤网进行第四次净化。通过该四次净化，可以有效排除和除去铝合金溶液中的杂渣及有害气体，提高铝合金熔液的纯净度。
作为一种优选的实施方式，对半成品进行固熔处理、淬火处理、时效处理等，确保通过重力铸造得到的整体式铝合金车轮毂具有足够的结构强度和耐磨性等。
作为一种优选的实施方式，所述模具在铝合金熔液倒入前加热至250℃～290℃，并于模具表面喷涂一定厚度的脱模剂，保证浇铸成的铝合金半成品能够方便地从模具中脱出。
作为一种优选的实施方式，所述熔化室和调质室的氮气流量均为1.5～3立方米/小时，喷吹压力为0.25～0.35MP。
作为一种优选的实施方式，所述熔炉内精炼的频率为2.5小时/次，每次加入2～3千克的精炼剂。
以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)将铝合金熔料投入熔炉中的熔化室进行熔炼并形成铝合金液体，在熔化室温度达到770～790℃时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室进行精炼，去除铝合金熔液中的气体和非金属杂质；
(2)在熔炉中的调质室内添加Al-Sr中间合金和Al-Zr中间合金，对进入调质室的铝合金熔液进行复合变质及细化处理，并向调质室内吹入氮气对铝合金熔液进行二次除气；
(3)铝合金熔液进入熔炉中的使用室进行保温备用，保持熔液温度在700～720℃之间；
(4)通过浇道将使用室中的熔液注入模具进行浇铸；
(5)对半成品进行固熔处理，温度为530～540℃，时间为6个小时；
(6)对经过步骤五处理的半成品进行淬火处理，温度为70～90℃；
(7)对经过步骤六处理的半成品进行时效处理，温度保持在150～160℃，时间为4小时；
(8)对经过步骤七处理的半成品进行机械加工和钻孔攻丝等。
所述Al-Sr中间合金和Al-Zr中间合金的加入量分别为铝合金熔液的0.02％～0.02％和0.02％～0.02％，复合变质及细化处理的时间为30～40分钟，温度为700～720℃。
2.根据权利要求1所述的一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺，其特征在于：所述熔化室与调质室及调质室与使用室之间分别设置有铝液连通口，且铝液连通口处均安装有泡沫陶瓷过滤网。
3.根据权利要求1所述的一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺，其特征在于：所述模具在铝合金熔液倒入前加热至250℃～290℃，并于模具表面喷涂一定厚度的脱模剂。
4.根据权利要求1所述的一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺，其特征在于：所述熔化室和调质室的氮气流量均为1.5～3立方米/小时，喷吹压力为0.25～0.35MP。
5.根据权利要求1所述的一种整体式铝合金车轮毂的生产工艺，其特征在于：所述熔炉内精炼的频率为2.5小时/次，每次加入2～3千克的精炼剂。
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