CN112172405A - 一种采用a356铝制卡车轮毂制造工艺 - Google Patents

Abstract

一种采用A356铝制卡车轮毂制造工艺，其包括轮毂本体、轮圈、轮辋、内圈、通孔、内盘、内槽、轮轴毂、轮轴毂孔、螺纹杆孔和气阀孔，所述轮毂本体的中部设置有轮圈，轮圈的内侧设置有内圈，内圈上均匀开设有若干个通孔，内圈的内部设置有内盘，内圈的中部开设有内槽，内盘的中部设置有轮轴毂，内盘的边缘处均匀开设有若干个螺纹杆孔，通过开设的内槽和通孔一方面便于进行散热，另一方面可降低轮毂本体的重量。

Description

一种采用A356铝制卡车轮毂制造工艺

技术领域

本发明涉及轮毂制造，具体为一种采用A356铝制卡车轮毂制造工艺。

背景技术

轮毂是汽车上的重要部件，用于轮胎内廓支撑轮胎的金属部件，通常呈圆桶形，中心装在轴上。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。卡车作为一种载货汽车，具有质量大，承载力强等特点，其也惯性大，对刹车系统要求高，长途运输中，高温会对轮胎的性能以及刹车系统产生不利影响，因此必须将车轮轮毂处的温度控制在一定的范围内。一般跑长途的大车都会装一个水刹和一个水箱，喷头装在轮胎边上，高温时用于给轮胎以及轮胎盘喷水降温，从而给刹车片降温，增加摩擦，减少刹车距离，提高安全性能。但是在冬季寒冷地区采用这样喷水系统会导致路面结冰，影响其它车辆的安全通行，因此这一方式在很多区域是被禁止的。

现有的卡车轮毂制造工艺制造的轮毂表面品质差，易产生裂纹，同时铸造模具受热腐蚀和热疲劳严重，导致模具使用寿命降低。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种采用A356铝制卡车轮毂制造工艺，有效的解决了现有的卡车轮毂制造工艺制造的轮毂表面品质差，易产生裂纹，同时铸造模具受热腐蚀和热疲劳严重，导致模具使用寿命降低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明包括轮毂本体、轮圈、轮辋、内圈、通孔、内盘、内槽、轮轴毂、轮轴毂孔、螺纹杆孔和气阀孔，所述轮毂本体的中部设置有轮圈，轮圈的内侧设置有内圈，内圈上均匀开设有若干个通孔，内圈的内部设置有内盘，内圈的中部开设有内槽，内盘的中部设置有轮轴毂，内盘的边缘处均匀开设有若干个螺纹杆孔。

优选的，所述轮毂本体采用A356铝合金材质制成。

优选的，所述轮圈的边缘处设置有轮辋。

优选的，所述轮辋上开设有气阀孔。

优选的，所述轮轴毂的内侧开设有轮轴毂孔。

一种采用A356铝制卡车轮毂的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：a、涂料：选择采用水剂石墨涂料喷涂在模具型腔表面上时，其厚度为0.05mm～0.10mm，过厚会影响铸件表面品质；

b、模具预热温度：采用预热效率高的铝熔体直接对模具进行预热，为节省能源，供预热模具的毛坯可重复加热使用,一般阳模模温240℃～320℃，阴模模温200℃～320℃，工作温度300℃～450℃；

c：定量浇注：根据轮毂尺寸进行定量浇注，因直接挤压铸造工艺中浇注的铝熔体全部形成铸件，浇注质量决定铸件的高度尺寸和成形性；

d：铝熔体浇注温度：铝车轮挤压铸造的浇注温度选用690℃～720℃；

e：加压开始时间：铝液以一定的温度注入型腔后，加压应尽早进行，加压时间愈早，制件的伸长率和抗拉强度愈高，这一点对于铝轮毂这样的壁厚相差大的铸件非常重要，因为铝液注入型腔后，在凹模的表面造成硬壳，冲头下行时，熔液充满型腔后在硬壳处必定造成冷隔层、这样的冷隔层在铸造过程中是不易清除的，它的存在严重地影响铸件的品质，从铝熔体注入型腔到加压开始时间不宜超过20s；

f：加压速度加压速度：是指冲头接触到熔体液面以后的运行速度，对铸件品质的影响较敏感，加压速度快一点为好，加压速度快时，阳模能很快地将压力施加于熔体上，便于成形、结晶和塑性变形，在不出现熔体飞溅、金属内部不出现涡流的情况下加压速越快越好；

g：加压压力：加压的主要作用是消除材料的缩松和气孔及提高其力学性能，压力大小对铸件的力学性能、铸造缺陷、组织、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响，所以确定成形必需的压力是很重要的，压力大小的选择取决于合金的种类和性质及铸件的大小、形状、高度因索；

h：保压时间：根据铸件厚度，在保证成形和结晶凝固条件下，保压时间以短为好，但保压时间过短，铸件热节处未完全凝固就卸压，会使热节处不能补缩，铸件内部容易产生缩孔、裂纹等缺陷；保压时间过长，则铸件温度低、收缩应力大，脱模困难，铸件表面品质差，同时也降低了生产率，降低模具寿命，在加压压力小时，制件的强度、塑性指标均随保压时间的延续而增加；加压压力大时，强度指标下降，塑性指标增大，生产厚壁车轮的保压时间可为290s；

i：脱模挤压：铸造毛坯卸压后，一般应立即脱模，但此时毛坯刚成形，出模温度较高，硬度较低，强行出模易造成毛坯变形，因此在毛坯适当水冷后脱模。

有益效果：本发明通过涂抹涂料来保护模具，提高铸件表面品质和便于从模具内取出铸件，挤压铸造模具受热腐蚀和热疲劳严重，在模具型腔内喷涂涂料，可以减少高温铝熔体对模具型腔的热冲击，降低模具的热导率，使铝的热量在充型时损失较小；还可使铝与型腔壁隔开，避免铝熔体与型腔的粘附和熔焊，减少挤压铸造件与型腔表面的摩擦，有利于脱模和提高铸件的表面品质及模具寿命，由于涂料具有一定的退让作用，还可有效防止产生收缩裂纹，浇注温度选用690℃～720℃，模具温度的高低影响锻件品质及铸模使用寿命，模具温度过低，浇入的铝熔体凝固快，结壳厚而加压效果差，不能成形，晶体粗大，同时增加了铸件冷隔，增加形成柱状晶等缺陷产生的几率，也使涂料喷涂困难，但是过高的模温，会使铸件发生粘模，容易产生热裂纹，影响铸件品质，同时也会加速模具表面机械磨损和模具热裂的倾向性，降低模具的使用寿命，通过开设的内槽和通孔一方面便于进行散热，另一方面可降低轮毂本体的重量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明主视图；

图2是本发明侧视图；

图3是本发明三维结构立体图；

图中标号：1、轮毂本体；2、轮圈；3、轮辋；4、内圈；5、通孔；6、内盘；7、内槽；8、轮轴毂；9、轮轴毂孔；10、螺纹杆孔；11、气阀孔。

具体实施方式

下面结合附图1-3对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

实施例一，由图1-3给出，本发明提供一种采用A356铝制卡车轮毂制造工艺，包括轮毂本体1、轮圈2、轮辋3、内圈4、通孔5、内盘6、内槽7、轮轴毂8、轮轴毂孔9、螺纹杆孔10和气阀孔11，轮毂本体1的中部设置有轮圈2，轮圈2的内侧设置有内圈4，内圈4上均匀开设有若干个通孔5，内圈4的内部设置有内盘6，内圈4的中部开设有内槽7，内盘6的中部设置有轮轴毂8，内盘6的边缘处均匀开设有若干个螺纹杆孔10。

轮毂本体1采用A35铝合金材质制成。

轮圈2的边缘处设置有轮辋3。

轮辋3上开设有气阀孔11。

轮轴毂8的内侧开设有轮轴毂孔9。

一种采用A356铝制卡车轮毂的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：a、涂料：选择采用水剂石墨涂料喷涂在模具型腔表面上时，其厚度为0.05mm～0.10mm，过厚会影响铸件表面品质；

b、模具预热温度：采用预热效率高的铝熔体直接对模具进行预热，为节省能源，供预热模具的毛坯可重复加热使用,一般阳模模温240℃～320℃，阴模模温200℃～320℃，工作温度300℃～450℃；

c：定量浇注：根据轮毂尺寸进行定量浇注，因直接挤压铸造工艺中浇注的铝熔体全部形成铸件，浇注质量决定铸件的高度尺寸和成形性；

d：铝熔体浇注温度：铝车轮挤压铸造的浇注温度选用690℃～720℃；

e：加压开始时间：铝液以一定的温度注入型腔后，加压应尽早进行，加压时间愈早，制件的伸长率和抗拉强度愈高，这一点对于铝轮毂这样的壁厚相差大的铸件非常重要，因为铝液注入型腔后，在凹模的表面造成硬壳，冲头下行时，熔液充满型腔后在硬壳处必定造成冷隔层、这样的冷隔层在铸造过程中是不易清除的，它的存在严重地影响铸件的品质，从铝熔体注入型腔到加压开始时间不宜超过20s；

f：加压速度加压速度：是指冲头接触到熔体液面以后的运行速度，对铸件品质的影响较敏感，加压速度快一点为好，加压速度快时，阳模能很快地将压力施加于熔体上，便于成形、结晶和塑性变形，在不出现熔体飞溅、金属内部不出现涡流的情况下加压速越快越好；

g：加压压力：加压的主要作用是消除材料的缩松和气孔及提高其力学性能，压力大小对铸件的力学性能、铸造缺陷、组织、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响，所以确定成形必需的压力是很重要的，压力大小的选择取决于合金的种类和性质及铸件的大小、形状、高度因索；

h：保压时间：根据铸件厚度，在保证成形和结晶凝固条件下，保压时间以短为好，但保压时间过短，铸件热节处未完全凝固就卸压，会使热节处不能补缩，铸件内部容易产生缩孔、裂纹等缺陷；保压时间过长，则铸件温度低、收缩应力大，脱模困难，铸件表面品质差，同时也降低了生产率，降低模具寿命，在加压压力小时，制件的强度、塑性指标均随保压时间的延续而增加；加压压力大时，强度指标下降，塑性指标增大，生产厚壁车轮的保压时间可为290s；

i：脱模挤压：铸造毛坯卸压后，一般应立即脱模，但此时毛坯刚成形，出模温度较高，硬度较低，强行出模易造成毛坯变形，因此在毛坯适当水冷后脱模。

实验例：

实验对象：将本发明实施例所制得的轮毂作为实验组一，实验组二，选取市面上质量普通的轮毂作为对比组一，质量较好的轮毂的轮毂作为对比组二。

实验目的：测试各组轮毂的阻燃性能。

实验方法：根据国家STI-03A检测标准，将本实验组制得的轮毂、对比组一和对比组二的轮毂取相同的面积，然后对其进行抗拉强度、屈服强度和延伸率测试，并记录实验结果。

实验结果表：实验结果表：

由上表可得采用本发明制得的轮毂具有较好的抗拉强度、屈服强度和延伸率性能。

有益效果：本发明通过涂抹涂料来保护模具，提高铸件表面品质和便于从模具内取出铸件，挤压铸造模具受热腐蚀和热疲劳严重，在模具型腔内喷涂涂料，可以减少高温铝熔体对模具型腔的热冲击，降低模具的热导率，使铝的热量在充型时损失较小；还可使铝与型腔壁隔开，避免铝熔体与型腔的粘附和熔焊，减少挤压铸造件与型腔表面的摩擦，有利于脱模和提高铸件的表面品质及模具寿命，由于涂料具有一定的退让作用，还可有效防止产生收缩裂纹，浇注温度选用690℃～720℃，模具温度的高低影响锻件品质及铸模使用寿命，模具温度过低，浇入的铝熔体凝固快，结壳厚而加压效果差，不能成形，晶体粗大，同时增加了铸件冷隔，增加形成柱状晶等缺陷产生的几率，也使涂料喷涂困难，但是过高的模温，会使铸件发生粘模，容易产生热裂纹，影响铸件品质，同时也会加速模具表面机械磨损和模具热裂的倾向性，降低模具的使用寿命，通过开设的内槽7和通孔5一方面便于进行散热，另一方面可降低轮毂本体1的重量。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用A356铝制卡车轮毂，包括轮毂本体(1)、轮圈(2)、轮辋(3)、内圈(4)、通孔(5)、内盘(6)、内槽(7)、轮轴毂(8)、轮轴毂孔(9)、螺纹杆孔(10)和气阀孔(11)，其特征在于：所述轮毂本体(1)的中部设置有轮圈(2)，轮圈(2)的内侧设置有内圈(4)，内圈(4)上均匀开设有若干个通孔(5)，内圈(4)的内部设置有内盘(6)，内圈(4)的中部开设有内槽(7)，内盘(6)的中部设置有轮轴毂(8)，内盘(6)的边缘处均匀开设有若干个螺纹杆孔(10)。

2.根据权利要求1所述的一种采用A356铝制卡车轮毂，其特征在于，所述轮毂本体(1)采用A35铝合金材质制成。

3.根据权利要求1所述的一种采用A356铝制卡车轮毂，其特征在于，所述轮圈(2)的边缘处设置有轮辋(3)。

4.根据权利要求3所述的一种采用A356铝制卡车轮毂，其特征在于，所述轮辋(3)上开设有气阀孔(11)。

5.根据权利要求1所述的一种采用A356铝制卡车轮毂，其特征在于，所述轮轴毂(8)的内侧开设有轮轴毂孔(9)。

6.一种采用A356铝制卡车轮毂的制造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a、涂料：选择采用水剂石墨涂料喷涂在模具型腔表面上时，其厚度为0.05mm～0.10mm，过厚会影响铸件表面品质；

b、模具预热温度：采用预热效率高的铝熔体直接对模具进行预热，为节省能源，供预热模具的毛坯可重复加热使用,一般阳模模温240℃～320℃，阴模模温200℃～320℃，工作温度300℃～450℃；

c：定量浇注：根据轮毂尺寸进行定量浇注，因直接挤压铸造工艺中浇注的铝熔体全部形成铸件，浇注质量决定铸件的高度尺寸和成形性；

d：铝熔体浇注温度：铝车轮挤压铸造的浇注温度选用690℃～720℃；

e：加压开始时间：铝液以一定的温度注入型腔后，加压应尽早进行，加压时间愈早，制件的伸长率和抗拉强度愈高，这一点对于铝轮毂这样的壁厚相差大的铸件非常重要，因为铝液注入型腔后，在凹模的表面造成硬壳，冲头下行时，熔液充满型腔后在硬壳处必定造成冷隔层、这样的冷隔层在铸造过程中是不易清除的，它的存在严重地影响铸件的品质，从铝熔体注入型腔到加压开始时间不宜超过20s；

f：加压速度加压速度：是指冲头接触到熔体液面以后的运行速度，对铸件品质的影响较敏感，加压速度快一点为好，加压速度快时，阳模能很快地将压力施加于熔体上，便于成形、结晶和塑性变形，在不出现熔体飞溅、金属内部不出现涡流的情况下加压速越快越好；

g：加压压力：加压的主要作用是消除材料的缩松和气孔及提高其力学性能，压力大小对铸件的力学性能、铸造缺陷、组织、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响，所以确定成形必需的压力是很重要的，压力大小的选择取决于合金的种类和性质及铸件的大小、形状、高度因索；

h：保压时间：根据铸件厚度，在保证成形和结晶凝固条件下，保压时间以短为好，但保压时间过短，铸件热节处未完全凝固就卸压，会使热节处不能补缩，铸件内部容易产生缩孔、裂纹等缺陷；保压时间过长，则铸件温度低、收缩应力大，脱模困难，铸件表面品质差，同时也降低了生产率，降低模具寿命，在加压压力小时，制件的强度、塑性指标均随保压时间的延续而增加；加压压力大时，强度指标下降，塑性指标增大，生产厚壁车轮的保压时间可为290s；

i：脱模挤压：铸造毛坯卸压后，一般应立即脱模，但此时毛坯刚成形，出模温度较高，硬度较低，强行出模易造成毛坯变形，因此在毛坯适当水冷后脱模。

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