CN113718141B - 商用车稀土铝合金轮毂及其制造方法及其加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了商用车稀土铝合金轮毂及其制造方法及其加工设备,由如下以重量百分比含量的各组分组成:Si为7.5‑11.5%、Mg为0.4‑0.6%、Cu为0.1‑3%、Ti为0.12‑0.25%、Mn为0.1‑1%、稀土合金<10%、Fe≤0.12%,不可避免杂质≤0.15%,其余为Al;加工设备包括制造平台,制造平台的上端左侧固定安装有熔炼机构,制造平台的上端位于熔炼机构的右侧边固定安装有上料机构,上料机构的前侧安装有压铸机构,制造平台的上端固定安装有轨道槽,制造平台的上端右侧固定安装有加工机构。本发明中搅拌主体处于转动状态时,弹性刮板主体一端能够挤压接触在搅拌坩埚的内壁上,且能够对搅拌坩埚的内壁进行刮除,有效防止了铝水混合物粘接在搅拌坩埚的内壁上,具有提高搅拌坩埚使用寿命的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及稀土铝合金轮毂加工的技术领域,具体为商用车稀土铝合金轮毂及其制造方法及其加工设备。
背景技术
铝合金轮毂是钢质轮毂的换代产品,它具有质量轻、导热快、美观华贵、节能安全等优点,目前国内外已广泛应用于轿车及其它轻型客车上。随着我国汽车工业的快速发展以及国外配件需求量的增加,市场容量十分可观。
但是现有的铝合金轮毂在加工的过程中还是存在一些不足之处,例如:在将熔化的稀土合金加入铝水中需要搅拌,搅拌过程中需要均匀搅拌,以防止稀土合金与铝水混合不均匀,现有技术通常都是使用电机带动搅拌杆将稀土合金与铝水混合搅拌,但由于稀土合金与铝水的混合物粘稠度较大,搅拌杆一般只能够搅动搅拌罐中间部位的稀土合金与铝水混合物,而与搅拌罐内壁相接触的铝水混合物不容易被搅拌,因此常常导致铝水混合物固化粘接在搅拌罐的内壁上,使得搅拌罐的内壁越来越厚,进而导致搅拌罐的容量越来越小,极大降低了搅拌罐的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供商用车稀土铝合金轮毂及其制造方法及其加工设备,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:
商用车稀土铝合金轮毂,由如下以重量百分比含量的各组分组成:Si为 7.5-11.5%、Mg为0.4-0.6%、Cu为0.1-3%、Ti为0.12-0.25%、Mn为 0.1-1%、稀土合金<10%、Fe≤0.12%,不可避免杂质≤0.15%,其余为Al;
其中,所述稀土合金为Y、Sc复合而成。
优选的,所述稀土合金的比重控制为Y∶0.1-3.5%、Sc∶0.1-1%。
商用车稀土铝合金轮毂制造方法,包括以下步骤:
S1、配料:将铝硅合金、纯镁、铝铜合金、铝钛硼中间合金、稀土中间合金按要求配比配料并称量后预热;
S2、熔炼:先将S1中预热的铝硅合金、纯镁和铝铜合金分别加入到提前升温石墨坩埚内,在750-780℃范围内加热熔化成铝水;
S3、第一次除气除渣:S2中的铝水熔化后,通入氩气后用吹入清渣剂到铝水中,通气时间控制在10-20min;并打捞干净铝水表层的渣杂质;
S4、静置:将S3中的铝水静置10-20min,温度控制在760-780℃;
S5、加稀土合金:对S3-S4各项合格满足要求的铝水,将温度控制在 760-800℃时,将稀土合金材料及铝钛硼中间合金加入;
S6、搅拌:用搅拌器对S5加入后熔化的稀土合金搅拌,搅拌过程中需要均匀搅拌,搅拌5-10min;
S7、保温:对S6搅拌的稀土铝水保温,温度控制在800-820℃,保温时间控制在10-20min;
S8、精炼:保温结束后,通入氩气后用吹入清渣剂到铝水中,通气时间控制在10-15min;并打捞干净铝水表层的渣杂质;
S9、保温静置精炼结束后,铝水流入保温池中后,温度控制在690-710℃时,静置10-15min即可;
S10、浇铸:预热模具在250-400℃时将上述温度控制在690-710℃时的稀土铝水浇铸稀土铝合金的圆棒锭。
商用车稀土铝合金轮毂加工设备,包括制造平台,所述制造平台的上端左侧固定安装有熔炼机构,所述制造平台的上端位于熔炼机构的右侧边固定安装有上料机构,所述上料机构的前侧安装有压铸机构,所述压铸机构的底端固定连接在制造平台的上端,所述制造平台的上端固定安装有轨道槽,且所述轨道槽位于压铸机构的前侧,所述制造平台的上端右侧固定安装有加工机构,所述加工机构位于轨道槽的右侧,所述轨道槽上滑动连接有第一机械臂和第二机械臂;
所述熔炼机构包括氩气罐、搅拌主体、搅拌坩埚、保温静置箱、支撑架、底座和浇铸模具,所述底座的底端固定安装在制造平台的上端,所述底座的上端中心固定安装有浇铸模具,所述底座的上端四周均固定安装有支撑架,所述保温静置箱位于底座的上端固定安装在支撑架之间,所述氩气罐固定安装在支撑架的外侧,所述搅拌坩埚的底端固定安装在支撑架的顶端,所述搅拌主体活动安装在搅拌坩埚的内部;
所述上料机构包括电机、小带轮、传动皮带、大带轮、主动转辊、传送带、上料槽、从动转辊和传送带支架,所述电机通过机座固定安装在制造平台的上端,所述小带轮的一端中心固定连接在电机得到一端,所述大带轮通过传动皮带与小带轮传动连接,所述大带轮的一端中心固定连接在主动转辊的一端,所述主动转辊与所述从动转辊通过传送带传动连接,所述传送带的外表面上等距安装有上料槽,所述从动转辊的两端均转动安装在传送带支架的顶端,所述传送带支架的底端均固定安装在制造平台的上端;
所述压铸机构包括压铸座、液压装置、上压铸模具和下压铸模具,所述压铸座的底端固定安装在制造平台的上端,所述压铸座的顶端固定安装有液压装置,所述液压装置的底端中心位置连接有上压铸模具,所述下压铸模具位于上压铸模具的正下方,且下压铸模具的底端固定安装在制造平台的上端;
所述加工机构包括切削装置、送料转辊、加工平台、加工罩壳、出料转辊、第三机械臂、成品放置板和打磨装置,所述加工平台的底端固定连接在制造平台的上端,所述加工罩壳固定安装在加工平台的中间位置,所述加工罩壳的两端分别连接有送料转辊和出料转辊,所述送料转辊和出料转辊的两端均活动连接在加工平台上,所述切削装置和打磨装置均固定安装在加工罩壳的上端及其内部,所述第三机械臂的底端固定安装在加工平台的上端右侧,所述成品放置板固定安装在加工平台的上端。
优选的,所述氩气罐通过气管连接在搅拌坩埚的侧壁底端,所述搅拌坩埚的内侧底部均匀开设有出气孔,所述出气孔均与气管相连通。
优选的,所述搅拌主体包括搅拌电机、安装架、弹性刮板主体和搅拌架主体,所述安装架的底端固定安装在搅拌坩埚的顶端边缘,所述搅拌电机的侧端固定安装在安装架的上端一侧,所述搅拌架主体固定连接在搅拌电机的底端中心,所述弹性刮板主体均匀设有六个,且弹性刮板主体均匀安装在搅拌架主体的内部。
优选的,所述中心连接杆的顶端固定连接在上部支架的底端中心,所述中心连接杆的底端固定连接在下部支架的顶端中心,所述搅拌叶固定安装在中心连接杆的中心位置,所述安装头的底端固定安装在上部支架的顶端中心位置。
优选的,所述弹性刮板主体包括连接柱、扭力弹簧和弧形板,所述连接柱活动插接安装在弧形板内,所述扭力弹簧套装在连接柱的外侧,所述扭力弹簧的底端固定连接在弧形板的顶端。
优选的,所述安装头固定安装在搅拌电机底端安装的转轴上,所述连接柱的上端均固定连接在上部支架的底端边缘,所述连接柱的底端端均固定连接在下部支架的上端边缘,所述扭力弹簧的上端均固定连接在上部支架的底端边缘。
优选的,所述浇铸模具设有两个,且所述浇铸模具均固定安装在底座的上端中心,所述浇铸模具的上端与浇铸模具一一对应设有锥形浇铸嘴,所述锥形浇铸嘴均固定安装在保温静置箱的底端。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明通过在搅拌主体中设置弹性刮板主体,弹性刮板主体能够弹性转动,正常状态下,弹性刮板主体处于收拢状态,整体的最大转动半径较小,便于缩小搅拌主体在搅拌坩埚中的最大转动半径,当搅拌主体处于转动状态时,搅拌坩埚中盛装的铝水混合物的阻力能够使弹性刮板主体旋转展开,增加搅拌主体的最大回转半径,增加搅拌区域,同时使得弹性刮板主体一端能够挤压接触在搅拌坩埚的内壁上,且能够对搅拌坩埚的内壁进行刮除,有效防止了铝水混合物粘接在搅拌坩埚的内壁上,具有提高搅拌坩埚使用寿命的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明商用车稀土铝合金轮毂材料的制造流程示意图;
图2为本发明的主体结构示意图;
图3为本发明熔炼机构的结构示意图;
图4为本发明上料机构的结构示意图;
图5为本发明压铸机构的结构示意图;
图6为本发明加工机构的结构示意图;
图7为本发明氩气罐与搅拌坩埚连接结构示意图;
图8为本发明搅拌主体的结构示意图;
图9为本发明搅拌架主体的结构示意图;
图10为本发明弹性刮板主体的结构示意图;
图11为本发明浇铸模具的第二实施例结构示意图。
图中:1-制造平台、2-熔炼机构、3-上料机构、4-压铸机构、5-加工机构、6-第一机械臂、7-轨道槽、8-第二机械臂、21-氩气罐、22-搅拌主体、 23-搅拌坩埚、24-保温静置箱、25-支撑架、26-底座、27-浇铸模具、31- 电机、32-小带轮、33-传动皮带、34-大带轮、35-主动转辊、36-传送带、37-上料槽、38-从动转辊、39-传送带支架、41-压铸座、42-液压装置、43- 上压铸模具、44-下压铸模具、51-切削装置、52-送料转辊、53-加工平台、 54-加工罩壳、55-出料转辊、56-第三机械臂、57-成品放置板、58-打磨装置、211-气管、231-出气孔、221-搅拌电机、222-安装架、223-弹性刮板主体、2231-连接柱、2232-扭力弹簧、2233-弧形板、224-搅拌架主体、2241- 下部支架、2242-中心连接杆、2243-安装头、2244-上部支架、2245-搅拌叶、241-锥形浇铸嘴。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语″第一″、″第二″等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语″包括″和″具有″以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明进一步说明。
商用车稀土铝合金轮毂,由如下以重量百分比含量的各组分组成:Si为 7.5-11.5%、Mg为0.4-0.6%、Cu为0.1-3%、Ti为0.12-0.25%、Mn为 0.1-1%、稀土合金<10%、Fe≤0.12%,不可避免杂质≤0.15%,其余为Al;
其中,所述稀土合金为Y、Sc复合而成。
商用车稀土铝合金轮毂,所述稀土合金的比重控制为Y∶0.1-3.5%、 Sc∶0.1-1%。
商用车稀土铝合金轮毂制造方法,如图1所示,包括以下步骤:
S1、配料:将铝硅合金、纯镁、铝铜合金、铝钛硼中间合金、稀土中间合金按要求配比配料并称量后预热;
S2、熔炼:先将S1中预热的铝硅合金、纯镁和铝铜合金分别加入到提前升温石墨坩埚内,在750-780℃范围内加热熔化成铝水;
S3、第一次除气除渣:S2中的铝水熔化后,通入氩气后用吹入清渣剂(不含钠盐和钾盐的清渣剂)到铝水中,通气时间控制在10-20min;并打捞干净铝水表层的渣杂质;
S4、静置:将S3中的铝水静置10-20min,温度控制在760-780℃;
优选地,对S4静置的铝水取样测定化学成分和氢气量,化学成分:标准按照上述要求即可;氢气含量要求:≥2.7g/cm3;测氢过程中必须抽真空处理,若氢含量不合格,继续S3,化学成分不合格,要求调整即可。
S5、加稀土合金:对S3-S4各项合格满足要求的铝水,将温度控制在 760-800℃时,将稀土合金材料及铝钛硼中间合金加入;
S6、搅拌:用搅拌器对S5加入后熔化的稀土合金搅拌,搅拌过程中需要均匀搅拌,搅拌5-10min;
S7、保温:对S6搅拌的稀土铝水保温,温度控制在800-820℃,保温时间控制在10-20min;
S8、精炼:保温结束后,通入氩气后用吹入清渣剂(不含钠盐和钾盐的清渣剂)到铝水中,通气时间控制在10-15min;并打捞干净铝水表层的渣杂质;
优选地,精炼过程中,氩气通过石墨除气棒时,通气量不能太大,必须适量,保证铝水卷入少量的气体,防止氢气超标;
S9、保温静置精炼结束后,铝水流入保温池中后,温度控制在690-710℃时,静置10-15min即可;
优选地,对S9静置的铝水取样测定化学成分和氢气量,化学成分:标准按照上述要求即可;氢气含量要求:≥2.7g/cm3;测氢过程中必须抽真空处理,若氢含量不合格,继续S3,化学成分不合格,要求调整即可;
S10、浇铸:预热模具在250-400℃时将上述温度控制在690-710℃时的稀土铝水浇铸稀土铝合金的圆棒锭。
稀土铝合金商用车轮毂的制造方法包括如下步骤:
第一步,备料;将铝合金热轧板制成圆片状坯料;第二步,拉深;采用旋压机或冲压机,将圆片状坯料拉深成盘状坯料;第三步,挤压;采用锻压机,对盘状坯料的轮辐中心部分进行挤压,使中心部分的材料流动到轮辐、轮缘及轮辋部位;第四步,冲孔、切边;对挤压后的坯料进行冲孔、切边;第五步,旋压;将经过冲孔、切边的坯料放入旋压机中强力旋压成空心旋转体轮毂毛坯;第六步,热处理;对旋压成形之后的空心旋转体轮毂毛坯进行稳定化处理或固溶时效热处理;第七步,机加工及表面处理;对热处理之后的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。
实施例1
商用车稀土铝合金轮毂,由如下以重量百分比含量的各组分组成:Si为 9.5%、Mg为0.5%、Cu为0.9%、Ti为0.16%、Mn为0.4%、稀土合金为 6.5%、Fe为0.08%,不可避免杂质为0.10%,其余为Al;
其中,所述稀土合金为Y、Sc复合而成。
商用车稀土铝合金轮毂,所述稀土合金的比重控制为Y∶2%、Sc∶0.7%。
优选地,所述的稀土材料和高纯铝经合金化,随后按复合配比后在精炼后加入铝硅合金材料中,得到Al-10Y,Al-2Sc,本发明的制备方法中稀土元素的加入量、加入时间点及加入形式都对合金性能有一定的影响,从而实现形成各种特殊的合金相,从而实现最佳的发明效果。
商用车稀土铝合金轮毂制造方法,包括以下步骤:
S1、配料:将铝硅合金、纯镁、铝铜合金、铝钛硼中间合金、稀土中间合金按要求配比配料并称量后预热;
S2、熔炼:先将S1中预热的铝硅合金、纯镁和铝铜合金分别加入到提前升温石墨坩埚内,在770℃范围内加热熔化成铝水;
S3、第一次除气除渣:S2中的铝水熔化后,通入氩气后用吹入清渣剂(不含钠盐和钾盐的清渣剂)到铝水中,通气时间控制在15min;并打捞干净铝水表层的渣杂质;
S4、静置:将S3中的铝水静置15min,温度控制在770℃;
优选地,对S4静置的铝水取样测定化学成分和氢气量,化学成分:标准按照上述要求即可;氢气含量要求:≥2.7g/cm3;测氢过程中必须抽真空处理,若氢含量不合格,继续S3,化学成分不合格,要求调整即可。
S5、加稀土合金:对S3-S4各项合格满足要求的铝水,将温度控制在 760-800℃时,将稀土合金材料及铝钛硼中间合金加入;
S6、搅拌:用搅拌器对S5加入后熔化的稀土合金搅拌,搅拌过程中需要均匀搅拌,搅拌8min;
S7、保温:对S6搅拌的稀土铝水保温,温度控制在810℃,保温时间控制在15min;
S8、精炼:保温结束后,通入氩气后用吹入清渣剂(不含钠盐和钾盐的清渣剂)到铝水中,通气时间控制在12min;并打捞干净铝水表层的渣杂质;
优选地,精炼过程中,氩气通过石墨除气棒时,通气量不能太大,必须适量,保证铝水卷入少量的气体,防止氢气超标;
S9、保温静置:精炼结束后,铝水流入保温池中后,温度控制在700℃时,静置12min即可;
优选地,对S9静置的铝水取样测定化学成分和氢气量,化学成分:标准按照上述要求即可;氢气含量要求:≥2.7g/cm3;测氢过程中必须抽真空处理,若氢含量不合格,继续S3,化学成分不合格,要求调整即可;
S10、浇铸:预热模具在300℃时将上述温度控制在700℃时的稀土铝水浇铸稀土铝合金的圆棒锭。
请参阅图2-6,包括制造平台1,制造平台1的上端左侧固定安装有熔炼机构2,制造平台1的上端位于熔炼机构2的右侧边固定安装有上料机构3,上料机构3的前侧安装有压铸机构4,压铸机构4的底端固定连接在制造平台1的上端,制造平台1的上端固定安装有轨道槽7,且轨道槽7位于压铸机构4的前侧,制造平台1的上端右侧固定安装有加工机构5,加工机构5 位于轨道槽7的右侧,轨道槽7上滑动连接有第一机械臂6和第二机械臂8,便于通过第二机械臂8在轨道槽7上自动滑动将待加工成型的轮毂从熔炼机构2中夹取到压铸机构4中,便于通过第一机械臂6将待加工成型的轮毂从压铸机构4中夹取到加工机构5继续加工;
熔炼机构2包括氩气罐21、搅拌主体22、搅拌坩埚23、保温静置箱24、支撑架25、底座26和浇铸模具27,底座26的底端固定安装在制造平台1 的上端,底座26的上端中心固定安装有浇铸模具27,底座26的上端四周均固定安装有支撑架25,保温静置箱24位于底座26的上端固定安装在支撑架 25之间,氩气罐21固定安装在支撑架25的外侧,搅拌坩埚23的底端固定安装在支撑架25的顶端,搅拌主体22活动安装在搅拌坩埚23的内部,便于搅拌主体22在搅拌坩埚23内转动搅拌;
上料机构3包括电机31、小带轮32、传动皮带33、大带轮34、主动转辊35、传送带36、上料槽37、从动转辊38和传送带支架39,电机31通过机座固定安装在制造平台1的上端,小带轮32的一端中心固定连接在电机 31得到一端,大带轮34通过传动皮带33与小带轮32传动连接,大带轮34 的一端中心固定连接在主动转辊35的一端,主动转辊35与从动转辊38通过传送带36传动连接,传送带36的外表面上等距安装有上料槽37,便于匀速上料,从动转辊38的两端均转动安装在传送带支架39的顶端,传送带支架39的底端均固定安装在制造平台1的上端,便于通过传送带支架39将从动转辊38支撑,使得传送带36与制造平台1之间具有一定的倾角;
压铸机构4包括压铸座41、液压装置42、上压铸模具43和下压铸模具 44,压铸座41的底端固定安装在制造平台1的上端,压铸座41的顶端固定安装有液压装置42,液压装置42的底端中心位置连接有上压铸模具43,下压铸模具44位于上压铸模具43的正下方,且下压铸模具44的底端固定安装在制造平台1的上端,便于通过液压装置42推动上压铸模具43向下压铸模具44挤压,将圆棒锭挤压成轮毂形状;
加工机构5包括切削装置51、送料转辊52、加工平台53、加工罩壳54、出料转辊55、第三机械臂56、成品放置板57和打磨装置58,加工平台53 的底端固定连接在制造平台1的上端,加工罩壳54固定安装在加工平台53 的中间位置,加工罩壳54的两端分别连接有送料转辊52和出料转辊55,送料转辊52和出料转辊55的两端均活动连接在加工平台53上,切削装置51 和打磨装置58均固定安装在加工罩壳54的上端及其内部,便于通过切削装置51和打磨装置58将轮毂进一步加工,第三机械臂56的底端固定安装在加工平台53的上端右侧,成品放置板57固定安装在加工平台53的上端,便于将成品轮毂均匀摆放在成品放置板57上。
请参阅图7,氩气罐21通过气管211连接在搅拌坩埚23的侧壁底端,搅拌坩埚23的内侧底部均匀开设有出气孔231,出气孔231均与气管211 相连通,便于将氩气从搅拌坩埚23的底端均匀向上排出,能够最大限度将搅拌坩埚23内的杂质吹出。
请参阅图8,搅拌主体22包括搅拌电机221、安装架222、弹性刮板主体223和搅拌架主体224,安装架222的底端固定安装在搅拌坩埚23的顶端边缘,搅拌电机221的侧端固定安装在安装架222的上端一侧,搅拌架主体224固定连接在搅拌电机221的底端中心,便于通过搅拌电机221带动搅拌架主体224在搅拌坩埚23内转动,弹性刮板主体223均匀设有六个,且弹性刮板主体223均匀安装在搅拌架主体224的内部,便于通过弹性刮板主体223将搅拌架主体224边缘支撑,同时搅拌架主体224能够带动弹性刮板主体223在搅拌坩埚23内转动。
请参阅图9,搅拌架主体224包括下部支架2241、中心连接杆2242、安装头2243、上部支架2244和搅拌叶2245,中心连接杆2242的顶端固定连接在上部支架2244的底端中心,中心连接杆2242的底端固定连接在下部支架2241的顶端中心,便于通过中心连接杆2242将下部支架2241和上部支架2244连接在一起,搅拌叶2245固定安装在中心连接杆2242的中心位置,便于通过搅拌叶2245将搅拌坩埚23的中心搅拌均匀,安装头2243的底端固定安装在上部支架2244的顶端中心位置,便于通过安装头2243将搅拌架主体224连接在搅拌电机221上,进而使得搅拌电机221带动搅拌架主体224在搅拌坩埚23内转动。
请参阅图10,弹性刮板主体223包括连接柱2231、扭力弹簧2232和弧形板2233,连接柱2231活动插接安装在弧形板2233内,扭力弹簧2232 套装在连接柱2231的外侧,扭力弹簧2232的底端固定连接在弧形板2233 的顶端,便于弧形板2233的顶端带动扭力弹簧2232的底端扭转。
请参阅图8、图9和图10,安装头2243固定安装在搅拌电机221底端安装的转轴上,便于通过搅拌电机221带动安装头2243旋转,连接柱2231 的上端均固定连接在上部支架2244的底端边缘,连接柱2231的底端端均固定连接在下部支架2241的上端边缘,便于通过连接柱2231将下部支架2241 和上部支架2244的边缘支撑连接,扭力弹簧2232的上端均固定连接在上部支架2244的底端边缘,便于将扭力弹簧2232的上端固定,防止扭力弹簧 2232的上端转动。
本实施例在实施时,通过在搅拌主体22中设置弹性刮板主体223,弹性刮板主体223能够弹性转动,正常状态下,弹性刮板主体223处于收拢状态,整体的最大转动半径较小,便于缩小搅拌主体22在搅拌坩埚23中的最大转动半径,当搅拌主体22处于转动状态时,搅拌坩埚23中盛装的铝水混合物的阻力能够使弹性刮板主体223旋转展开,增加搅拌主体22的最大回转半径,增加搅拌区域,使得弹性刮板主体223一端能够挤压接触在搅拌坩埚23的内壁上,且能够对搅拌坩埚23的内壁进行刮除,有效防止了铝水混合物粘接在搅拌坩埚23的内壁上,具有提高搅拌坩埚23使用寿命的有益效果。
实施例2
在实施例1的基础上,如图11所示,浇铸模具27设有两个,且浇铸模具27均固定安装在底座26的上端中心,浇铸模具27的上端与浇铸模具27 一一对应设有锥形浇铸嘴241,锥形浇铸嘴241均固定安装在保温静置箱24 的底端。
本实施例在实施时,通过在保温静置箱24的底部设置两个锥形浇铸嘴 241,以及在锥形浇铸嘴241的底部相对应的位置设置两个浇铸模具27,能够一次性浇铸成型两个圆棒锭,极大地提高了圆棒锭的浇铸速度,在这一环节显著提高了轮毂的生产效率。
工作原理:在生产时,首先将铝硅合金、纯镁、铝铜合金、铝钛硼中间合金、稀土中间合金按要求配比配料并称量后预热,再将预热的铝硅合金、纯镁和铝铜合金分别加入上料槽37中,启动上料机构3,此时电机31通过小带轮32、传动皮带33和大带轮34带动主动转辊35转动,主动转辊35 进而带动传送带36和上料槽37匀速上升,直到上料槽37上升到最高点将铝硅合金、纯镁和铝铜合金倾倒入提前升温的搅拌坩埚23内,然后将搅拌坩埚23在加热使得铝硅合金、纯镁和铝铜合金熔化成铝水,铝水熔化后,通过气管211将氩气罐21中盛装的氩气从搅拌坩埚23底部开设的出气孔231 中均匀通入搅拌坩埚23中盛装的铝水中,在通入氩气后用吹入清渣剂,然后将铝水表层的渣杂质打捞干净,将铝水静置一段时间;然后将稀土合金材料及铝钛硼中间合金加入上料槽37中,再次启动上料机构3,将稀土合金材料及铝钛硼中间合金导入搅拌坩埚23中,然后启动搅拌主体22将搅拌坩埚23 内混合的稀土合金搅拌均匀,在此通过气管211将氩气罐21中盛装的氩气从搅拌坩埚23底部开设的出气孔231中均匀通入搅拌坩埚23中盛装的铝水中,并打捞干净铝水表层的渣杂质,此时精炼结束,精炼结束后,使得搅拌坩埚23中的铝水流入保温静置箱24中保温静置一段时间,最后将保温静置箱24中的铝水通过锥形浇铸嘴241导入到浇铸模具27中制作成圆棒锭,熔炼完成;
然后通过第二机械臂8将熔炼完成的圆棒锭夹取放入进压铸机构4中设置的下压铸模具44上,启动液压装置42推动上压铸模具43向下压铸模具 44挤压,将圆棒锭挤压成轮毂形状,再通过第一机械臂6将成型的轮毂夹取放入在加工机构5中设置的送料转辊52上,送料转辊52将成型的轮毂送入加工罩壳54中依次经过切削装置51和打磨装置58的加工,经过切削装置 51和打磨装置58的加工的轮毂制造完成,最后将加工成成品的轮毂通过第三机械臂56夹取放置在成品放置板57上,轮毂加工完成;
其中,在启动搅拌主体22将搅拌坩埚23内混合的稀土合金搅拌均匀的过程中,在搅拌之前,弹性刮板主体223中的弧形板2233在扭力弹簧2232 的扭力作用下处于收拢状态,整体的最大转动半径较小,便于缩小搅拌主体 22在搅拌坩埚23中的最大转动半径,当搅拌主体22处于转动状态时,搅拌坩埚23中盛装的铝水混合物的阻力大于扭力弹簧2232的扭力,能够使弧形板2233围绕连接柱2231旋转展开,增加搅拌主体22的最大回转半径,增加搅拌主体22的搅拌区域,使得弧形板2233的末端能够挤压接触在搅拌坩埚23的内壁上,同时能够对搅拌坩埚23的内壁进行刮除,有效防止了铝水混合物粘接在搅拌坩埚23的内壁上导致搅拌坩埚23的内壁越来越厚,进而解决了搅拌坩埚23因内壁越来越厚所导致搅拌坩埚23的容积减小的问题,由于搅拌坩埚23因内壁越来越厚会显著影响搅拌坩埚23的使用寿命,因此本发明具有提高搅拌坩埚23使用寿命的功能。
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 (5)
1.一种商用车稀土铝合金轮毂的加工设备,包括制造平台(1),其特征在于:所述制造平台(1)的上端左侧固定安装有熔炼机构(2),所述制造平台(1)的上端位于熔炼机构(2)的右侧边固定安装有上料机构(3),所述上料机构(3)的前侧安装有压铸机构(4),所述压铸机构(4)的底端固定连接在制造平台(1)的上端,所述制造平台(1)的上端固定安装有轨道槽(7),且所述轨道槽(7)位于压铸机构(4)的前侧,所述制造平台(1)的上端右侧固定安装有加工机构(5),所述加工机构(5)位于轨道槽(7)的右侧,所述轨道槽(7)上滑动连接有第一机械臂(6)和第二机械臂(8);
所述熔炼机构(2)包括氩气罐(21)、搅拌主体(22)、搅拌坩埚(23)、保温静置箱(24)、支撑架(25)、底座(26)和浇铸模具(27),所述底座(26)的底端固定安装在制造平台(1)的上端,所述底座(26)的上端中心固定安装有浇铸模具(27),所述底座(26)的上端四周均固定安装有支撑架(25),所述保温静置箱(24)位于底座(26)的上端固定安装在支撑架(25)之间,所述氩气罐(21)固定安装在支撑架(25)的外侧,所述搅拌坩埚(23)的底端固定安装在支撑架(25)的顶端,所述搅拌主体(22)活动安装在搅拌坩埚(23)的内部;
所述上料机构(3)包括电机(31)、小带轮(32)、传动皮带(33)、大带轮(34)、主动转辊(35)、传送带(36)、上料槽(37)、从动转辊(38)和传送带支架(39),所述电机(31)通过机座固定安装在制造平台(1)的上端,所述小带轮(32)的一端中心固定连接在电机(31)得到一端,所述大带轮(34)通过传动皮带(33)与小带轮(32)传动连接,所述大带轮(34)的一端中心固定连接在主动转辊(35)的一端,所述主动转辊(35)与所述从动转辊(38)通过传送带(36)传动连接,所述传送带(36)的外表面上等距安装有上料槽(37),所述从动转辊(38)的两端均转动安装在传送带支架(39)的顶端,所述传送带支架(39)的底端均固定安装在制造平台(1)的上端;
所述压铸机构(4)包括压铸座(41)、液压装置(42)、上压铸模具(43)和下压铸模具(44),所述压铸座(41)的底端固定安装在制造平台(1)的上端,所述压铸座(41)的顶端固定安装有液压装置(42),所述液压装置(42)的底端中心位置连接有上压铸模具(43),所述下压铸模具(44)位于上压铸模具(43)的正下方,且下压铸模具(44)的底端固定安装在制造平台(1)的上端;所述加工机构(5)包括切削装置(51)、送料转辊(52)、加工平台(53)、加工罩壳(54)、出料转辊(55)、第三机械臂(56)、成品放置板(57)和打磨装置(58),所述加工平台(53)的底端固定连接在制造平台(1)的上端,所述加工罩壳(54)固定安装在加工平台(53)的中间位置,所述加工罩壳(54)的两端分别连接有送料转辊(52)和出料转辊(55),所述送料转辊(52)和出料转辊(55)的两端均活动连接在加工平台(53)上,所述切削装置(51)和打磨装置(58)均固定安装在加工罩壳(54)的上端及其内部,所述第三机械臂(56)的底端固定安装在加工平台(53)的上端右侧,所述成品放置板(57)固定安装在加工平台(53)的上端;
所述搅拌主体(22)包括搅拌电机(221)、安装架(222)、弹性刮板主体(223)和搅拌架主体(224),所述安装架(222)的底端固定安装在搅拌坩埚(23)的顶端边缘,所述搅拌电机(221)的侧端固定安装在安装架(222)的上端一侧,所述搅拌架主体(224)固定连接在搅拌电机(221)的底端中心,所述弹性刮板主体(223)均匀设有六个,且弹性刮板主体(223)均匀安装在搅拌架主体(224)的内部;
所述弹性刮板主体(223)包括连接柱(2231)、扭力弹簧(2232)和弧形板(2233),所述连接柱(2231)活动插接安装在弧形板(2233)内,所述扭力弹簧(2232)套装在连接柱(2231)的外侧,所述扭力弹簧(2232)的底端固定连接在弧形板(2233)的顶端。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:所述氩气罐(21)通过气管(211)连接在搅拌坩埚(23)的侧壁底端,所述搅拌坩埚(23)的内侧底部均匀开设有出气孔(231),所述出气孔(231)均与气管(211)相连通。
3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于:所述搅拌架主体(224)包括下部支架(2241)、中心连接杆(2242)、安装头(2243)、上部支架(2244)和搅拌叶(2245),所述中心连接杆(2242)的顶端固定连接在上部支架(2244)的底端中心,所述中心连接杆(2242)的底端固定连接在下部支架(2241)的顶端中心,所述搅拌叶(2245)固定安装在中心连接杆(2242)的中心位置,所述安装头(2243)的底端固定安装在上部支架(2244)的顶端中心位置。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于:所述安装头(2243)固定安装在搅拌电机(221)底端安装的转轴上,所述连接柱(2231)的上端均固定连接在上部支架(2244)的底端边缘,所述连接柱(2231)的底端端均固定连接在下部支架(2241)的上端边缘,所述扭力弹簧(2232)的上端均固定连接在上部支架(2244)的底端边缘。
5.根据权利要求4所述的设备,其特征在于:所述浇铸模具(27)设有两个,且所述浇铸模具(27)均固定安装在底座(26)的上端中心,所述浇铸模具(27)的上端与浇铸模具(27)一一对应设有锥形浇铸嘴(241),所述锥形浇铸嘴(241)均固定安装在保温静置箱(24)的底端。
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