[發(fā)明專(zhuān)利]適用于專(zhuān)用卡車(chē)和客車(chē)鋁合金輪轂的低壓邊澆鑄旋工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410332354.6
• 申請(qǐng)日: 2014-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104117656A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉玉山
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古華唐都瑞輪轂有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22D18/04
• 分類(lèi)號(hào): B22D18/04;C22F1/04
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁合金輪轂的制造工藝，特別涉及一種適用于專(zhuān)用卡車(chē)和客車(chē)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)卡客車(chē))鋁合金輪轂的低壓邊澆鑄旋工藝。

背景技術(shù)

鋁合金輪轂因其重量輕，散熱好，尺寸精度高成為汽車(chē)輕量化節(jié)能發(fā)展要求的最佳選擇。現(xiàn)有卡客車(chē)使用的鋁合金輪轂幾乎都是鍛造工藝生產(chǎn)的，而鍛造鋁合金輪轂因其鍛造工藝復(fù)雜，設(shè)備投入大，生產(chǎn)效率低，導(dǎo)致鍛造鋁合金輪轂的成本昂貴，制約了鋁合金輪轂在卡客車(chē)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

為降低卡客車(chē)鋁合金輪轂的加工成本，促進(jìn)卡客車(chē)鋁合金輪轂的推廣應(yīng)用，采用鑄造的方式生產(chǎn)出滿足卡客車(chē)載荷要求的鋁合金輪轂是業(yè)內(nèi)人士追求的方向。

而目前低壓鑄造鋁合金輪轂的模具多為中心澆注結(jié)構(gòu)，輪轂輪輻及安裝面處于近澆口部位，在凝固順序中是最后的冷卻部位，同時(shí)又是鑄件成型的補(bǔ)塑通道，不能進(jìn)行過(guò)分強(qiáng)制冷卻。所以造成該部位在輪轂結(jié)構(gòu)部位中機(jī)械性能指標(biāo)最低，尤其是延伸率，通常在4％以下。另外，低壓鑄造鋁合金輪轂輪輞部位因?qū)挾却蟆⒑穸缺。瑱C(jī)械性能指標(biāo)也比較低，達(dá)到卡客車(chē)的承載要求也非常困難。

有鑒于此，為解決上述技術(shù)問(wèn)題并達(dá)成預(yù)期目標(biāo)，本發(fā)明人基于相關(guān)領(lǐng)域的研究和論證及數(shù)據(jù)分析，并經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)及改善，進(jìn)而有本發(fā)明的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決卡客車(chē)所使用鍛造鋁合金輪轂價(jià)格昂貴的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種既能滿足卡客車(chē)輪轂性能要求，又能降低其生產(chǎn)成本的低壓邊澆鑄旋工藝，其工藝步驟包括：

(1)低壓工藝邊澆鑄造毛坯：在鋁合金輪轂鑄坯的底模輪緣部位設(shè)有兩個(gè)相對(duì)的邊模澆口及環(huán)形澆道，從兩個(gè)所述的邊模澆口充入鋁液，完成充型，并采用全水冷工藝進(jìn)行鑄件冷卻獲得鑄坯；

(2)鋸切澆口：將底模輪緣上的兩個(gè)邊模澆口及環(huán)形澆道切除；

(3)預(yù)熱旋壓：將鋸切澆口后的鑄坯放入加熱爐進(jìn)行預(yù)熱至360℃±15℃，然后將其置于旋壓機(jī)的旋模上，在鋁合金鑄坯隨旋壓機(jī)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，旋壓機(jī)旋轉(zhuǎn)作用于加熱后的鑄坯上，使之產(chǎn)生局部的塑性變形，在旋輪的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和坯料的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)共同作用下，使局部的塑性變形逐步地?cái)U(kuò)展到整個(gè)旋模表面，并緊貼于模具，完成鋁合金鑄件的旋壓過(guò)程，獲得鋁合金輪轂毛坯；

(4)熱處理：將鋁合金輪轂毛坯進(jìn)行T6熱處理；

(5)機(jī)加工及表面處理：對(duì)熱處理后的鋁合金輪轂毛坯進(jìn)行機(jī)加工和表面處理，獲得成品。

其中，所述的T6熱處理為：固熔溫度為545℃，升溫時(shí)間<1小時(shí)，保溫時(shí)間為5小時(shí)；時(shí)效溫度為160℃，升溫時(shí)間<30分鐘，保溫時(shí)間為3.5～4小時(shí)；

本發(fā)明的有益效果在于：

1、采用這種方式進(jìn)行澆注可以使鋁合金輪轂的輪輻及中心部位在整個(gè)鑄件中獲得最好的機(jī)械性能，其中延伸率指標(biāo)可以達(dá)到10％以上，屈服強(qiáng)度達(dá)到210Mpa以上，抗拉強(qiáng)度達(dá)到260Mpa以上(而中心澆注的方式使得該部位的機(jī)械性能指標(biāo)相對(duì)最低，延伸率指標(biāo)一般低于4％，屈服強(qiáng)度為150Mpa左右，抗拉強(qiáng)度為220Mpa左右)，完全可以滿足專(zhuān)用卡車(chē)和公交客車(chē)的承載要求。

2、該鋁合金輪轂輪輞經(jīng)過(guò)旋壓成型，可以有效彌補(bǔ)鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的微小缺陷，同時(shí)大大提高輪輞部位的機(jī)械性能指標(biāo)，保證了鋁合金輪轂輪輞與輪胎裝配后承載車(chē)身及負(fù)荷的要求。

附圖說(shuō)明

圖1A為本發(fā)明的鋁合金輪轂的鑄坯主視圖；

圖1B為本發(fā)明的鋁合金輪轂的鑄坯俯視圖；

圖2為鋸切澆口后鑄坯的主視圖；

圖3為旋壓過(guò)程示意圖；

圖4為旋壓后鋁合金輪轂毛坯示意圖；

圖5為機(jī)加工后產(chǎn)品示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-底模輪緣；2-邊模澆口；3-旋輪。

具體實(shí)施方式

有關(guān)本發(fā)明為達(dá)到上述的使用目的與功效及所采用的技術(shù)手段，現(xiàn)舉出較佳可行的實(shí)施例，并配合附圖所示，詳述如下：

本發(fā)明為一種適用于專(zhuān)用卡車(chē)和客車(chē)鋁合金輪轂的低壓邊澆鑄旋工藝，其工藝步驟如下所示：

(1)低壓工藝邊澆鑄造毛坯：在鋁合金輪轂鑄坯的底模輪緣部位設(shè)有兩個(gè)相對(duì)的邊模澆口2及環(huán)形澆道(圖中未示)，所述的環(huán)形澆道將兩個(gè)邊模澆口2連通，從兩個(gè)所述的邊模澆口2充入鋁液，完成充型，并采用全水冷工藝進(jìn)行鑄件冷卻獲得鑄坯，請(qǐng)參照?qǐng)D1A和圖1B所示；

(2)鋸切澆口：將底模輪緣1上的兩個(gè)邊模澆口2及環(huán)形澆道采用專(zhuān)用去澆口鋸床切除，請(qǐng)參照?qǐng)D2；