CN109332649A - 一种铝合金轮毂用低压铸造设备及其铸造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金轮毂用低压铸造设备及其铸造工艺，包括坩埚本体和铸形模块，所述坩埚本体上端右侧固定安装有进液管，所述进液管侧壁固定安装有电磁阀，所述坩埚本体上端面左侧固定安装有空气进管，所述空气进管中部分别固定安装有压力调节阀和压力表，所述坩埚本体侧壁固定安装有控制器，所述铸形模块下端固定安装有进液管，所述进液管内腔固定安装有陶瓷层，所述陶瓷层内外侧壁均固定安装有碳化硅层，所述进液管内腔底端固定安装有挡块，可以根据压力表调节空气进管内的空气压，调节更便利；可以降低成本提高进液管的保温和耐高温性能，使得进液管可以对大型的杂质进行过滤。

Description

一种铝合金轮毂用低压铸造设备及其铸造工艺
技术领域
本发明涉及铝合金轮毂用低压铸造技术领域，具体为一种铝合金轮毂用低压铸造设备及其铸造工艺。
背景技术
由于汽车行业的竞争激烈，每辆汽车的外观都不同，通常一个车型的覆盖件总数在200-300件左右，一辆普通轿车需要1500件模具。在汽车模具制造中，由于汽车覆盖件的差异，产品的重复率极低，以致模具无法批量生产，每件模具都要单件进行加工，效率很低。汽车铝轮毂的成形工艺分为金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造、锻造工艺、旋压工艺，其中低压铸造具有生产效率高、铸件组织致密、自动化程度高等特点，可满足汽车铝轮毂的需要，成为了近年来国际上的主流工艺。国内汽车铝轮毂成形技术中，总产量的85％以上是采用低压铸造工艺生产，其余采用金属型重力铸造、挤压铸造和锻造工艺技术生产。低压铸造机的关键在于炉压的控制精度和设备的可靠性，国内厂家选用的低压铸造机以保温炉为熔池式的为主，其中一个很重要的因素就是模具浇注口的大小、保温效果会直接决定着铸造质量的高低，同时一些铝合金液内也还会存在一定的杂质，为此，我们提出一种铝合金轮毂用低压铸造设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金轮毂用低压铸造设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝合金轮毂用低压铸造设备，包括坩埚本体和铸形模块，所述坩埚本体上端右侧固定安装有进液管，所述进液管侧壁固定安装有电磁阀，所述坩埚本体上端面左侧固定安装有空气进管，所述空气进管中部分别固定安装有压力调节阀和压力表，所述坩埚本体侧壁固定安装有控制器，所述铸形模块下端固定安装有进液管，所述进液管内腔固定安装有陶瓷层，所述陶瓷层内外侧壁均固定安装有碳化硅层，所述进液管内腔底端固定安装有挡块，所述进液管侧壁下端开有进液孔。
优选的，所述坩埚本体内腔底部呈弧形。
优选的，所述进液管下端位于坩埚本体内腔底部。
优选的，所述控制器电性并联于压力表、压力调节阀和电磁阀。
优选的，所述进液管内腔孔径从上至下依次变小。
优选的，所述进液孔均匀排列于进液管侧壁下端。
本发明的铸造工艺具体包括如下步骤：
(1)制铝合金材料，将铝合金材料组合物充分混合加热成熔融状态，得到铝合金材料；
其中，所述的铝合金材料组合物包括铝、铁、硅、锰、镁、锌、铬、钼、铜、镍和钛，相对于100重量份的所述铝，所述铁8-12份、所述硅4-6份、所述锰2-8份、所述镁10-14份、所述锌8-10份、所述铬1-3份、所述钼3-5份、所述铜10-12份、所述镍3-5份、所述钛4-6份；
(2)将铝合金材料进行固溶处理，固溶温度为480℃-500℃，固溶时间为4-5小时，在固溶处理后30秒内进行淬火，淬火温度为30℃-50℃，时间80-90秒，淬火后时效处理，时效温度为110℃-120℃，时效时间为23-24小时；
(3)再次将铝合金材料加热，在压力为0.6-0.8MPa、温度为630-650℃的液态铝合金材料注射到温度为10-25℃的模具中进行冷却形成胚料；
(4)将铝合金轮毂毛坯进行机加工及表面处理，得到铝合金轮毂成品
步骤(4)中，机加工及表面处理方法为：去边、打磨、抛光,在铝合金轮毂毛坯表面喷涂防锈清洗剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该铝合金轮毂用低压铸造设备，通过设有坩埚本体、铸形模块、进液管、电磁阀、空气进管、压力调节阀、压力表和控制器结构，可以根据压力表调节空气进管内的空气压，调节更便利；通过设有进液管、陶瓷层、碳化硅层、进液孔和挡块结构，可以降低成本提高进液管的保温和耐高温性能，使得进液管可以对大型的杂质进行过滤。
附图说明
图1为本发明剖视图；
图2为本发明进液管局部剖视图。
图中：1坩埚本体、2铸形模块、3进液管、31电磁阀、4空气进管、41压力调节阀、42压力表、5控制器、6进液管、61陶瓷层、62碳化硅层、63进液孔、64挡块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种铝合金轮毂用低压铸造设备，包括坩埚本体1和铸形模块2，所述坩埚本体1内腔底部呈弧形，铝合金液体最终流向坩埚本体1的底端面中部，使得进液管6更高效率的吸液，所述坩埚本体1为陶瓷坩埚本体1，然后通过坩埚本体1对铝合金液进行存放，然后通过进液管6对坩埚本体1内腔的铝合金液进行吸取，然后对铝合金轮毂进行塑模成型。铸形模块2为原石铸形模块2，铸形模块2的形状与轮毂的形状相同，然后通过铸形模块2对轮毂进行塑模。所述坩埚本体1上端右侧固定安装有进液管3，所述进液管3为不锈钢进液管3，通过进液管3将铝合金液体流入坩埚本体1的内腔，然后在坩埚本体1的内腔进行铝合金液的存放，然后将铝合金液体通过气压压到铸形模块2的内腔，对轮毂进行塑形。所述进液管3侧壁固定安装有电磁阀31，所述电磁阀31为重庆凯铂瑞阀门有限公司DN0.5耐高温电磁阀，通过电磁阀31控制铝合金液的进入，然后电磁阀31通过电线连接于控制器5，然后通过控制器5控制电磁阀31的打开和关闭，使得电磁阀31打开和关闭更方便。所述坩埚本体1上端面左侧固定安装有空气进管4，所述空气进管4为不锈钢空气进管4，通过空气进管4流进空气，空气进管4内腔流进的空气为低压空气。所述空气进管4中部分别固定安装有压力调节阀41和压力表42，所述压力调节阀41为重庆凯铂瑞阀门有限公司DN0.5耐高温电磁阀，通过压力调节阀41控制空气的进入和关闭，方便对压力调节阀41的打开和关闭，压力调节阀41通过电线连接于控制器5，控制器5控制压力调节阀41的打开和关闭。所述压力表42为HOLD-100数字压力表，通过压力表42显示空气进管4内腔的压力，然后通过压力表42显示空气进管4内腔的压力，然后根据压力表42显示的压力对压力调节阀41进行控制。所述坩埚本体1侧壁固定安装有控制器5，所述控制器5为CB-4U21便携式多功能控制盒，控制器5固定在坩埚本体1的侧壁，控制器5控制压力调节阀41、压力表42和电磁阀31的打开和关闭。所述控制器5电性并联于压力表42、压力调节阀41和电磁阀31，所述铸形模块2下端固定安装有进液管6，所述进液管6下端位于坩埚本体1内腔底部，通过进液管6对坩埚本体1内腔底部的铝合金液体进行吸附。所述进液管6分为陶瓷层61和碳化硅层62，进液管6的上端通过螺栓固定在铸形模块2的内腔，进液管6将铝合金液体吸到铸形模块2的内腔，然后通过铸形模块2对铝合金轮毂进行塑形。所述进液管6内腔固定安装有陶瓷层61，所述陶瓷层61通过塑模固定在进液管6的内腔，所述进液管6内腔孔径从上至下依次变小，提高进液管6的吸取效果，陶瓷层61具有保温的效果，所述陶瓷层61和碳化硅层62之间通过塑模固定在一起。然后通过陶瓷层61对进液管6进行保温，陶瓷层61的耐高温性能也高，同时陶瓷层61的造价成本低，碳化硅层62的造价成本高，使用内外两层的碳化硅层62包裹陶瓷层61，可以降低成本。所述陶瓷层61内外侧壁均固定安装有碳化硅层62，碳化硅层62的耐高温性能高，同时碳化硅层62通过塑模成型制成。所述进液管6内腔底端固定安装有挡块64，所述挡块64为碳化硅挡块64，通过挡块64对进液管6的下端的进液孔进行缩小，防止大的残渣流入进液管6的内腔然后铸造成型，影响轮毂的质量。所述进液管6侧壁下端开有进液孔63。所述进液孔63均匀排列于进液管6侧壁下端，进液孔63通过塑模成型，所述进液孔63的孔径与挡块64的内腔孔径相同，通过进液孔63可以增加吸取速度，同时对大型的杂质进行阻挡，防止流入铸形模块2的内腔对产品的质量造成影响。
本发明的具体包括如下步骤：
(1)制铝合金材料，将铝合金材料组合物充分混合加热成熔融状态，得到铝合金材料；
其中，所述的铝合金材料组合物包括铝、铁、硅、锰、镁、锌、铬、钼、铜、镍和钛，相对于100重量份的所述铝，所述铁8-12份、所述硅4-6份、所述锰2-8份、所述镁10-14份、所述锌8-10份、所述铬1-3份、所述钼3-5份、所述铜10-12份、所述镍3-5份、所述钛4-6份；
(2)将铝合金材料进行固溶处理，固溶温度为480℃-500℃，固溶时间为4-5小时，在固溶处理后30秒内进行淬火，淬火温度为30℃-50℃，时间80-90秒，淬火后时效处理，时效温度为110℃-120℃，时效时间为23-24小时；
(3)再次将铝合金材料加热，在压力为0.6-0.8MPa、温度为630-650℃的液态铝合金材料注射到温度为10-25℃的模具中进行冷却形成胚料；
(4)将铝合金轮毂毛坯进行机加工及表面处理，得到铝合金轮毂成品
步骤(4)中，机加工及表面处理方法为：去边、打磨、抛光,在铝合金轮毂毛坯表面喷涂防锈清洗剂。通过以上工艺方法，铝合金轮毂的铸造组织统一，不易氧化，可大大提高铝合金轮毂的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种铝合金轮毂用低压铸造设备，包括坩埚本体(1)和铸形模块(2)，其特征在于：所述坩埚本体(1)上端右侧固定安装有进液管(3)，所述进液管(3)侧壁固定安装有电磁阀(31)，所述坩埚本体(1)上端面左侧固定安装有空气进管(4)，所述空气进管(4)中部分别固定安装有压力调节阀(41)和压力表(42)，所述坩埚本体(1)侧壁固定安装有控制器(5)，所述铸形模块(2)下端固定安装有进液管(6)，所述进液管(6)内腔固定安装有陶瓷层(61)，所述陶瓷层(61)内外侧壁均固定安装有碳化硅层(62)，所述进液管(6)内腔底端固定安装有挡块(64)，所述进液管(6)侧壁下端开有进液孔(63)。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金轮毂用低压铸造设备，其特征在于：所述坩埚本体(1)内腔底部呈弧形。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金轮毂用低压铸造设备，其特征在于：所述进液管(6)下端位于坩埚本体(1)内腔底部。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金轮毂用低压铸造设备，其特征在于：所述控制器(5)电性并联于压力表(42)、压力调节阀(41)和电磁阀(31)。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金轮毂用低压铸造设备，其特征在于：所述进液管(6)内腔孔径从上至下依次变小。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金轮毂用低压铸造设备，其特征在于：所述进液孔(63)均匀排列于进液管(6)侧壁下端。
7.一种如权利要求1所述的铝合金轮毂用低压铸造设备的铸造工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)制铝合金材料，将铝合金材料组合物充分混合加热成熔融状态，得到铝合金材料；
其中，所述的铝合金材料组合物包括铝、铁、硅、锰、镁、锌、铬、钼、铜、镍和钛，相对于100重量份的所述铝，所述铁8-12份、所述硅4-6份、所述锰2-8份、所述镁10-14份、所述锌8-10份、所述铬1-3份、所述钼3-5份、所述铜10-12份、所述镍3-5份、所述钛4-6份；
(2)将铝合金材料进行固溶处理，固溶温度为480℃-500℃，固溶时间为4-5小时，在固溶处理后30秒内进行淬火，淬火温度为30℃-50℃，时间80-90秒，淬火后时效处理，时效温度为110℃-120℃，时效时间为23-24小时；
(3)再次将铝合金材料加热，在压力为0.6-0.8MPa、温度为630-650℃的液态铝合金材料注射到温度为10-25℃的模具中进行冷却形成胚料；
(4)将铝合金轮毂毛坯进行机加工及表面处理，得到铝合金轮毂成品。
8.根据权利要求7所述的一种铝合金轮毂的用低压铸造设备的铸造工艺，其特征在于，步骤(4)中，机加工及表面处理方法为：去边、打磨、抛光,在铝合金轮毂毛坯表面喷涂防锈清洗剂。
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