專利名稱：鋁輪圈的制造方法及實施該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是一種鋁輪圈的制造方法及實施該方法的裝置，是屬于運用在立式壓鑄機上以制造鋁合金或鎂合金輪圈的范疇，所制造出的輪圈具有材質(zhì)細密且強度佳等特點，并依據(jù)需要而進行熱處理。
按，目前傳統(tǒng)的鋁合金鋁輪圈的制造方式，通常是利用橫式的壓鑄機予以完成，于壓鑄機內(nèi)設有模具組，其模穴與給料構(gòu)件連接，于鋁溶液進入給料機構(gòu)后再利用“高速低壓”的噴流方式將液態(tài)鋁溶液直接填充在模穴內(nèi)，在經(jīng)壓鑄完成且成品降溫后以便取出輪圈的成品；由于前述將鋁溶液填充入模穴后，液態(tài)的鋁溶液是在模穴內(nèi)降溫凝固，因此，在凝固過程中，鋁溶液凝固成固態(tài)將產(chǎn)生縮水凹陷，且此時所成型的成品在凝固中，未受到任何壓力作用，使得其內(nèi)部的材料組織極為松散，甚至形成有極多的氣泡于成品內(nèi)。
因此，由傳統(tǒng)的制造方法所制成的鋁輪圈，將由于在凝固過程中有縮水情形產(chǎn)生，因此，模具模穴的設計上，即必須考慮預留有一定的空間以容納較多的鋁溶液，以便鋁溶液在凝固縮水時，可將此部的鋁溶液可填補成完整的輪圈，如此，不但在模具模穴的制造上極為麻煩費時，且當制造完成的輪圈必須再另行針對其外表進行加工以去除余料；然由于此種輪圈內(nèi)部的材料組織較為松散且包含有較多的氣孔，當進行表面加工處理時，各氣孔即呈現(xiàn)于表面，使得表面加工處理較為困難及耗費工時成本；另外由于其材料組織極為松散且多氣孔，不但整體的強度不佳，且在進行熱處理時，將使得組織更為粗化，甚至無法進行必須的熱處理作業(yè)等缺點。
本發(fā)明的目的在于，提供一種鋁輪圈的制造方法及實施該方法的裝置，其可解決前述現(xiàn)有技術(shù)制造鋁輪圈所產(chǎn)生的問題，本發(fā)明可使所生產(chǎn)的輪圈均具有材料較為細密，具有較佳的強度，表面較為平滑及可減少廢料的處理等優(yōu)點。
為達到前述的發(fā)明目的，本發(fā)明由以下的技術(shù)手段予以達成，其中制成方法是在于利用輸送管將鋁溶液以快速給料方式輸送至承料管及成型的模穴內(nèi)；待鋁溶液的進料量約為模穴整個空間的60～70％時，將封閉輸送管的出口，停止給料；位在承料管及模穴內(nèi)的鋁溶液在經(jīng)過一段時間后，呈液狀的鋁溶液將冷凝為半凝固狀；可利用液壓缸驅(qū)動柱塞將位承料管內(nèi)的半凝固狀態(tài)的鋁料，以低速高壓的方式送入模穴內(nèi)；位在模穴內(nèi)部的鋁料在冷卻后，將可制造成材料極為細密的輪圈成品。
另為實施該輪圈制造方法的技術(shù)手段，其機構(gòu)是設計為，在立式壓鑄機內(nèi)所設的模具組下方設有承料管，該承料管的一端與模穴相通，承料管的另端近端頭的側(cè)壁連接有相通的輸送管，與泵連接的輸送管于外側(cè)設有保溫層，又承料管的另端頭可插置入有一由液壓缸驅(qū)動的柱塞，該可在承料管內(nèi)移動的柱塞可利用其頭部封閉輸送管的出口，及將送入承料管內(nèi)的鋁溶液(料)再充填于模穴內(nèi)。
所述的實施前述輪圈制造方法的裝置，其中承料管的外側(cè)可設有套管。
所述的實施前述鋁輪圈制造方法的裝置，其中輸送管另端位在容置鋁溶液的容槽內(nèi)，該容槽外側(cè)設有加熱單元并包覆有保溫層，另在容槽內(nèi)分布設有數(shù)探溫棒。
所述的實施前述鋁輪圈制造方法的裝置，其中于保溫層外側(cè)設有提供加熱單元與外部提供的電源連接的電熱供應單元。
為使審查員可確實了解本發(fā)明的制造方法，及其它發(fā)明目的及功效，以下茲舉出一具體實施例，并配合附圖詳細說明如下，其中

圖1是本發(fā)明的制造流程圖。
圖2是本發(fā)明的鋁輪圈制造裝置示意圖。
圖3是本發(fā)明的送料配置示意圖。
圖4是本發(fā)明的鋁溶液進料示意圖。
圖5是本發(fā)明的另一鋁溶液進料中示意圖。
圖6是本發(fā)明的鋁料填充于模穴示意圖。
參看圖2及圖3所示，是實施本發(fā)明的制造輪圈方法的構(gòu)造配置，本發(fā)明可運用在“鋁合金”或“鎂合金”的材料，為方便于內(nèi)容說明，以下僅以“鋁合金”為其中一種實施例進行說明。
本發(fā)明的構(gòu)造是在基座10上并列配置有熔鋁爐20及立式壓鑄機30，該熔鋁爐20可將鋁原料經(jīng)高溫加熱呈液狀，熔鋁爐20形成有一凹狀的容槽21，其外側(cè)環(huán)設有加熱單元(例如電熱元件)及包覆有保溫層23，以提供保溫作用，又于容槽21內(nèi)分布設有數(shù)支可偵測鋁溶液溫度的探測棒22，前述于熔鋁爐20的外側(cè)設有電源供應單元24，以提供加熱單元所需要的電源。
經(jīng)加熱后鋁溶液位在熔鋁爐20容槽21內(nèi)，容槽21的一端可設置輸送管40并可利用其泵42將液狀鋁料予以送出，于立式壓鑄機30中段設有模具組31，模具組31內(nèi)形成有制造輪圈的模穴32，而模具的底端連接有承料管33，承料管33是與模穴32相通且其外側(cè)包覆有管套34，又承料管33接近另端頭處的管側(cè)處是與前述的輸送管40另端的出口43連接相通，模具組31下方另設有液壓缸52，該液壓缸52所驅(qū)動的柱塞50可以其頭部51插置入承料管33內(nèi)，又前述的輸送管40在外側(cè)包覆有保溫層41，以保持輸送管40內(nèi)部所輸送鋁溶液的溫度。
參看圖1所示，是本發(fā)明制造輪圈方法的流程圖，其制造方法的流程如下1.利用輸送管40將鋁溶液60輸送至承料管33及成型的模穴32內(nèi)；2.待鋁溶液60的進料量約為模穴32整個空間的60～70％時，壓缸52的柱塞50將上移并以頭部51封閉輸送管40的出口43；3.位在承料管33及模穴32內(nèi)的鋁溶液60在經(jīng)過一段時間后，呈液狀的鋁溶液將冷凝為半凝固狀；
4.之后可利用液壓缸52驅(qū)動柱塞50將位在承料管33內(nèi)的半凝固狀態(tài)的鋁料，以低速高壓的方式送入模穴32內(nèi)；5.位在模穴32內(nèi)的鋁料在冷卻后，將可制成材料極為細密的輪圈成品。
本發(fā)明的制造方法(參看圖1所示)，于實際配合圖2及圖3所示的制造機構(gòu)進行輪圈制作時，首先鋁材料經(jīng)由熔鋁爐20的高溫加熱后熔化為鋁溶液60，該鋁溶液60是利用設有泵42的輸送管40以定量、定時且定壓的方式予以快速輸送給模具(該設有泵42的輸送管40是屬于市面上已有販賣的輸送器具，故不擬贅述)，由于輸送管40外側(cè)包覆有包溫層41，將可使鋁溶液60在利用輸送管40輸送時，參看圖4所示，可保持并維持在一定的溫度狀態(tài)，之后呈高溫狀態(tài)的鋁溶液60即可由輸送管40的出口43送入承料管33內(nèi)。
又配合參看圖4及圖5所示，鋁溶液60受到頭部51以低速高壓的驅(qū)動方式經(jīng)輸送進入承料管33及模穴32內(nèi)，其輸入的高溫鋁溶液60的數(shù)量，大約占整個模具組31的模穴32內(nèi)部空間的60％至70％左右時，柱塞50經(jīng)由控制利用壓缸52以驅(qū)動移位，并利用其頭部51移至輸送管40的出口43相對位置處，并將該出口43予以封閉，如此，即可停止鋁溶液60的進料；此時經(jīng)過一定時間后，即可使位在模穴32及承料管33內(nèi)的高溫液態(tài)的鋁溶液60溫度稍下降并冷凝，待冷凝至制造輪圈的材料形成為“半凝固”狀態(tài)，即可進行下一制造流程。
同時配合參看圖5及圖6所示，位在承料管33及模穴32內(nèi)的鋁料在呈半凝固狀后，此時可再控制液壓缸52驅(qū)動柱塞50繼續(xù)前移，并且以速度較為緩慢及壓力較高的低速高壓方式，利用柱塞50的頭部51將位在承料管33內(nèi)部的鋁料完全推送充填至模穴32處，并且經(jīng)由高壓和持壓充填一段時間，將可提高其材料組織的密度，以制成一材料密實且強度較佳的輪圈，當完成輪圈的壓鑄制造后，各組件將依序開模或復位并可由模具組31內(nèi)取出輪圈的成品，或進行下一階段的產(chǎn)品處理。
由于本發(fā)明前述各制造流程的特殊設計，使得所制造出輪圈具有以下的特點1.因鋁料受到低速高壓的擠壓使得材料組織較為細密，因而可提高其產(chǎn)品的強度；2.又由于具有較佳的平滑表面，因而可減少表面加工的成本；3.欲對本發(fā)明的輪圈進行各項表面處理，亦極為容易且材料組織不易受到破壞；4.另所制成的輪圈成品受到高壓和持壓一段時間，其產(chǎn)品的縮水率極小，使得廢料區(qū)的處理均極為容易，甚至無廢料產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.一種鋁輪圈的制造方法，其特征在于，其制造流程如下利用輸送管將鋁溶液以快速給料方式輸送至承料管及成型的模穴內(nèi)；待鋁溶液的進料量約為模穴整個空間的60～70％時，將封閉輸送管的出口，停止給料；位在承料管及模穴內(nèi)的鋁溶液在經(jīng)過一段時間后，呈液狀的鋁溶液將冷凝為半凝固狀；利用壓缸驅(qū)動柱塞將位在承料管內(nèi)的半凝固狀態(tài)的鋁料，以低速高壓的方式送入模穴內(nèi)；位在模穴內(nèi)部的鋁料在冷卻后，將可制造成材料極為細密的輪圈成品。
2.一種實施前述鋁輪圈制造方法的裝置，其特征在于，其中在立式壓鑄機內(nèi)所設的模具組下方設有承料管，該承料管的一端與模穴相通，承料管的另端近端頭的側(cè)壁連接有相通的輸送管，與泵連接的輸送管于外側(cè)設有保溫層，又承料管的另端頭可插置入有一由液壓缸驅(qū)動的柱塞，該可在承料管內(nèi)移動的柱塞可利用其頭部封閉輸送管的出口，及將送入承料管內(nèi)的鋁溶液(料)再充填于模穴內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實施前述鋁輪圈制造方法的裝置，其特征在于，其中承料管的外側(cè)可設有套管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的實施前述鋁輪圈制造方法的裝置，其特征在于，其中輸送管另端位在容置鋁溶液的容槽內(nèi)，該容槽外側(cè)設有加熱單元并包覆有保溫層，另在容槽內(nèi)分布設有數(shù)探溫棒。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實施前述鋁輪圈制造方法的裝置，其特征在于，其中于保溫層外側(cè)設有提供加熱單元與外部提供的電源連接的電熱供應單元。
全文摘要
一種鋁輪圈的制造方法及實施該方法的裝置,其模具的模穴連接有承料管且另端與輸送管連接,承料管內(nèi)可供柱塞于其中移位,其制造方法是將鋁溶液經(jīng)輸送管以快速給料方式送入承料管內(nèi),待鋁溶液位在承料管內(nèi)且充填于模穴內(nèi)約70%的空間左右,位在承料管內(nèi)的柱塞將移動并封閉輸送管的進料,之后待鋁溶液已凝結(jié)成半凝固狀態(tài)后,柱塞再繼續(xù)移動并由一定壓力將承料管內(nèi)的鋁料完全充填于模穴內(nèi),而運用低速高壓方式所制成的輪圈。
文檔編號B22D17/00GK1377748SQ0111027
公開日2002年11月6日 申請日期2001年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月5日
發(fā)明者藍具昆, 藍永良, 蔡旭輝 申請人:藍具昆