CN108624769A - 一种细窄轮辐铝合金轮毂的铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属熔铸技术领域，涉及铝合金熔铸，尤其涉及一种细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺。包括：A、将铝合金锭熔化成铝水，通入高纯氮气和高氟精炼剂进行除气除渣；B、静置，扒出铝渣；C、除气精炼，铝水密度达到2.63g/cm3以上，具有较高纯净度；D、铸造模具边模温度350～400℃；E、采用低压铸造，泄压凝固待其冷却后脱模，得到轮毂铸件。本发明升高铝水熔炼温度，对铝水进行二次精炼，减少铝水含氢量，提高铝水纯净度，减少产品针孔和夹渣缺陷的产生；降低边摸温度，提高充型压力，减慢充型速度，减少R角缩孔缺陷和轮辋欠铸缺陷；提高轮辐的冷却效率，保证轮辐的抗拉强度。

Description

一种细窄轮辐铝合金轮毂的铸造工艺
技术领域
本发明属于金属熔铸技术领域，涉及铝合金熔铸，尤其涉及一种细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺。
背景技术
轮毂，按材质可以分为二大类：钢轮毂与合金轮毂。钢轮毂的优点是制造工艺简单、成本相对较低、抗金属疲劳能力强，缺点也很明显，如重量大、惯性阻力大、散热性较差等；合金轮毂，优点是重量轻、制造精度高、强度大、惯性阻力小、散热能力强、视觉效果好等，缺点则是制造工艺复杂、成本较高。合金轮毂多以铝为基本材料，适当加入锰、镁、铬、钛等金属元素而成。和钢轮毂相比，合金轮毂具有节能、安全、舒适等特点，越来越多的汽车已经把合金轮毂列为标准配置。
目前乘用车更加注重合金轮毂的外观造型和美观性设计，受赛车运动的影响和节能、美观的要求，汽车合金轮毂发生着变化。富有运动感的大直径、柔细轮辐以及轻量化设计，是合金轮毂的发展潮流。窄细的轮辐提供了宽阔的轮辐间空间，确保了刹车盘很好的冷却，提高了安全性，是汽车合金轮毂主要的发展趋势和追求的方向。
在汽车“个性化”、“轻量化”和“安全化”的发展进程中，铝合金轮毂的轻量化设计，目前有两种思路比较成熟，并应用到具体的工业实践中，分别是窄轮辐铝合金轮毂和内置空气铝合金轮毂。细窄轮辐铝合金轮毂有以下优点：(1) 每件铝轮毂减轻质量约2～3k g，减重约10%～15%，每辆汽车五个铝轮毂共减重约10～15kg，质量减轻对降低汽车的燃油消耗作用显著，提高了配套车辆的使用经济性；(2) 轮辐质量的减轻可改善轮毂的加速性能及制动性能，降低了轮毂在运行时的噪声；(3) 细窄轮辐使得辐窗加大，增大了散热面积，降低轮毂及轮胎侧面的温度，提高车辆行驶的安全性；(4) 动感的十字细窄轮辐外观设计，与长条而柔和的成对的辐条形成衬托，外观上显得高雅而轻巧。
细窄轮辐铝合金轮毂的铸造生产过程中，因轮辐较细，低压铸造难度较大，成品率较低。用常规低压铸造工艺生产细窄汽车铝合金轮毂时，不良品较多，主要为以下缺陷：因轮辐较细，轮辋底部会产生欠铸缺陷；轮辐细窄，轮毂正面抗冲击性能较差；轮辐表层针孔缺陷较多；轮辋与轮辐R角部分易产生缩孔缺陷。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明公开一种细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，能有效提高产品合格率。
一种细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，包括如下步骤：
A、将A356.2铝合金锭熔化成铝水，铝水温度750～780℃，优选760℃，通入高纯氮气和高氟精炼剂进行除气除渣；
B、静置，待精炼剂充分反应、底部杂质充分上浮后，扒出铝渣；
C、将铝水转入中转包后进行除气精炼，铝水密度达到2.63g/cm3以上，具有较高纯净度；
D、铸造模具边模温度350～400℃；
E、采用低压铸造，浇注温度680～700℃，升液压力0.025～0.03MPa，升液时间12～15s，充型压力0.06～0.08 MPa，充型时间25～30s，增压压力0.09～0.1 MPa，增压时间8～10s，保压时间200～300s，泄压凝固待其冷却后脱模，得到轮毂铸件。
本发明较优公开例中，步骤A所述高纯氮气的纯度为99.999%。
本发明较优公开例中，步骤A所述高氟精炼剂的主要成分为氟氯酸钾，加入量为铝水质量的0.3～0.4%。
本发明较优公开例中，步骤E所述浇注温度690℃。
有益效果
本发明升高铝水熔炼温度，对铝水进行二次精炼，减少铝水含氢量，提高铝水纯净度，减少产品针孔和夹渣缺陷的产生；降低边摸温度，提高充型压力，减慢充型速度，减少R角缩孔缺陷和轮辋欠铸缺陷；提高轮辐的冷却效率，保证轮辐的抗拉强度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明，以使本领域技术人员更好地理解本发明，但本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
生产17寸细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，包括如下步骤：
1、将A356.2铝锭熔化成铝水，温度为750℃时，通入高纯氮气和高氟精炼剂精炼；
2、铝液除气精炼后静置，扒去铝渣，铝液密度经检测为2.63 g/cm3；
3、对低压模具进行烤模，使得边摸温度达到350℃；
4、铝液加入到低压机保温炉内，电加热680℃保温；
5、调整升液压力为0.025 MPa，升液时间12s，之后加压至0.06 MPa，25s后充满模具型腔，再增压至0.09 MPa，增压时间8s，保压200s后泄压脱模，得到合格铸件。
实施例2
生产18寸细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，包括如下步骤：
1、将A356.2铝锭熔化成铝水，温度为760℃时，通入高纯氮气和高氟精炼剂精炼；
2、铝液除气精炼后静置，扒去铝渣，铝液密度经检测为2.63 g/cm3；
3、对低压模具进行烤模，使得边摸温度达到380℃；
4、铝液加入到低压机保温炉内，电加热在690℃保温；
5、调整升液压力为0.027MPa，升液时间14s，之后加压至0.07 MPa，27s后充满模具型腔，再增压至0.09 MPa，增压时间9s，保压250s后泄压脱模，得到合格铸件。
实施例3
生产19寸细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，包括如下步骤：
1、将A356.2铝锭熔化成铝水，温度为780℃时，通入高纯氮气和高氟精炼剂精炼；
2、铝液除气精炼后静置，扒去铝渣，铝液密度经检测为2.63 g/cm3；
3、对低压模具进行烤模，使得边摸温度达到400℃；
4、铝液加入到低压机保温炉内，电加热在700℃保温；
5、调整升液压力为0.03 MPa，升液时间15s，之后加压至0.08 MPa，30s后充满模具型腔，再增压至0.10 MPa，增压时间10s，保压300s后泄压脱模，得到合格铸件。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A、将A356.2铝合金锭熔化成铝水，铝水温度750～780℃，通入高纯氮气和高氟精炼剂进行除气除渣；
B、静置，待精炼剂充分反应、底部杂质充分上浮后，扒出铝渣；
C、将铝水转入中转包后进行除气精炼，铝水密度达到2.63g/cm3以上，具有较高纯净度；
D、铸造模具边模温度350～400℃；
E、采用低压铸造，浇注温度680～700℃，升液压力0.025～0.03MPa，升液时间12～15s，充型压力0.06～0.08 MPa，充型时间25～30s，增压压力0.09～0.1 MPa，增压时间8～10s，保压时间200～300s，泄压凝固待其冷却后脱模，得到轮毂铸件。
2.根据权利要求1所述细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，其特征在于：步骤A中所述铝水温度760℃。
3.根据权利要求1所述细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，其特征在于：步骤A中所述高纯氮气的纯度为99.999%。
4.根据权利要求1所述细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，其特征在于：步骤A中所述高氟精炼剂的主要成分为氟氯酸钾，加入量为铝水质量的0.3～0.4%。
5.根据权利要求1所述细窄轮辐汽车铝合金轮毂的铸造工艺，其特征在于：步骤E中所述浇注温度690℃。
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