專利名稱：摩托車輪轂的擠壓鑄造工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種擠壓鑄造工藝，具體涉及一種摩托車輪轂的擠壓鑄造工藝。
背景技術：
傳統(tǒng)的鋁合金輪轂生產工藝是金屬型鑄造，金屬型鑄造對輪轂形狀的選擇自由度大，容易滿足設計者對形狀的要求，加工簡單，生產成本較低，但容易產生縮孔、縮松等鑄造缺陷，機械性能較低。 隨著摩托車向高速度、低能耗的方向發(fā)展，金屬型鑄造輪轂越來越難以滿足使用要求。金屬型鑄造輪轂加工余量大，生產成本高，難以得到廣泛的應用，僅適用于某些要求較高的大型輪轂。

發(fā)明內容
本發(fā)明應用摩托車輪轂的擠壓鑄造工藝，將液態(tài)金屬在高壓下充形和凝固?？朔私饘傩丸T造容易產生縮孔、縮松、機械性能低的鑄造缺陷；克服了金屬型鑄造輪轂加工余量大，生產成本高，難以得到廣泛應用的不足。I.澆注溫度及加壓開始時間擠壓鑄造鋁液澆注溫度與金屬模輪轂澆注的溫度基本相同，在720°C左右。為了減少合金液中的含氣量和縮孔的產生，取較低的溫度是有利的。當鋁液以一定的溫度注入型腔后，加壓應盡早進行，這一點對于摩托車輪轂的鑄件非常重要。因為鋁液注入型腔后，在凹模的表面形成硬殼，沖頭下行時，溶液充滿型腔后在硬殼處必定造成冷隔層，這樣的冷隔離層在鑄造過程中是不易清除的，它的存在是嚴重影響鑄件的質量。若鋁液在型腔中停留時間長，就會在輪轂薄壁處出現(xiàn)不成型孔洞。2.加壓壓力在擠壓鑄造時，從鋁液注入型腔注入到加壓的主要作用是消除鑄件的缺陷，所以壓力的大小，取決于合金的種類和性質及鑄件的大小、形狀、高度等因素。汽車輪轂大都采用共晶鋁硅合金，散熱快，過冷度大，使靠近型腔表面的合金迅速凝固結殼。此殼不斷向鑄件內部熱節(jié)處伸展，同時伴隨著體積收縮。加壓沖頭只有在不斷地壓縮結晶層的前提下，才能對殼層內部未凝固的液相金屬進行加壓。所以根據(jù)不同輪轂結構應用相應的壓力，可以完全消除鑄造缺陷。一般加壓壓力控制在120t 150t之間。3.保壓時間保壓時間主要取決于輪轂鑄件的壁厚，一般應保壓到完全凝固。鑄件熱節(jié)處未完全凝固就卸壓，會使熱節(jié)處不能補縮，產生鑄造縮松缺陷；保壓時間過長，則鑄件溫度低，收縮應力大，脫型困難，鑄件表面質量差，同時降低了生產率。保壓時間應為20 35s，鑄件質量較好。4.加壓速度
加壓速度是指沖頭接觸到金屬液面以后的運行速度，它對鑄件質量的影響較敏感，因此必須選擇合適的加壓速度。過慢，液態(tài)金屬自由結殼太厚而影響加壓效果；過快，易使液態(tài)金屬形成渦流而卷入氣體，嚴重時造成噴液。一般采用空行程為140mm/s快速下行，使沖頭剛接觸到液面時改為慢速擠壓，速度為40mm/s，直至壓力升到保壓壓力，結晶凝固。5.模具溫度模具溫度的高低影響鑄件的質量及模具使用壽命，模具溫度過低，澆入的液態(tài)金屬凝固快，結殼厚而加壓效果差，不能成型，晶體粗大，同時增加鑄件缺陷產生的幾率，也是涂料噴涂困難。但過高的模溫，會加速模具表面機械磨損以及溶液的粘焊，也影響鑄件的表面質量。因此，控制模具溫度在工藝參數(shù)中十分重要。采用凹、凸模水冷卻控制方法，一般凹模取180 220°C，凸模取140 180°C較好。
具體實施方式
I.澆注溫度及加壓開始時間擠壓鑄造鋁液澆注溫度與金屬模輪轂澆注的溫度基本相同，在720°C左右。為了減少合金液中的含氣量和縮孔的產生，取較低的溫度是有利的。當鋁液以一定的溫度注入型腔后，加壓應盡早進行，這一點對于汽車輪轂的鑄件非常重要。因為鋁液注入型腔后，在凹模的表面形成硬殼，沖頭下行時，溶液充滿型腔后在硬殼處必定造成冷隔層，這樣的冷隔離層在鑄造過程中是不易清除的，它的存在是嚴重影響鑄件的質量。若鋁液在型腔中停留時間長，就會在輪轂薄壁處出現(xiàn)不成型孔洞。2.加壓壓力在擠壓鑄造時，從鋁液注入型腔注入到加壓的主要作用是消除鑄件的缺陷，所以壓力的大小，取決于合金的種類和性質及鑄件的大小、形狀、高度等因素。汽車輪轂大都采用共晶鋁硅合金，散熱快，過冷度大，使靠近型腔表面的合金迅速凝固結殼。此殼不斷向鑄件內部熱節(jié)處伸展，同時伴隨著體積收縮。加壓沖頭只有在不斷地壓縮結晶層的前提下，才能對殼層內部未凝固的液相金屬進行加壓。所以根據(jù)不同輪轂結構應用相應的壓力，可以完全消除鑄造缺陷。一般加壓壓力控制在120t 150t之間。3.保壓時間保壓時間主要取決于輪轂鑄件的壁厚，一般應保壓到完全凝固。鑄件熱節(jié)處未完全凝固就卸壓，會使熱節(jié)處不能補縮，產生鑄造縮松缺陷；保壓時間過長，則鑄件溫度低，收縮應力大，脫型困難，鑄件表面質量差，同時降低了生產率。保壓時間應為20 35s，鑄件質量較好。4.加壓速度加壓速度是指沖頭接觸到金屬液面以后的運行速度，它對鑄件質量的影響較敏感，因此必須選擇合適的加壓速度。過慢，液態(tài)金屬自由結殼太厚而影響加壓效果；過快，易使液態(tài)金屬形成渦流而卷入氣體，嚴重時造成噴液。一般采用空行程為140mm/s快速下行，使沖頭剛接觸到液面時改為慢速擠壓，速度為40mm/s，直至壓力升到保壓壓力，結晶凝固。5.模具溫度模具溫度的高低影響鑄件的質量及模具使用壽命，模具溫度過低，澆入的液態(tài)金屬凝固快，結殼厚而加壓效果差，不能成型，晶體粗大，同時增加鑄件缺陷產生的幾率，也是涂料噴涂困難。但過高的模溫，會加速模具表面機械磨損以及溶液的粘焊，也影響鑄件的表 面質量。因此，控制模具溫度在工藝參數(shù)中十分重要。采用凹、凸模水冷卻控制方法，一般凹模取180 220°C，凸模取140 180°C較好。
權利要求
1.摩托車輪轂的擠壓鑄造工藝，其特征在于擠壓鑄造鋁液澆注溫度與金屬模輪轂澆注的溫度基本相同，在720°c左右；加壓壓力控制在120t 150t之間；保壓時間應為20 35s ;采用空行程為140mm/s快速下行，使沖頭剛接觸到液面時改為慢速擠壓，速度為40mm/ s，直至壓力升到保壓壓力；凹模取180 220°C，凸模取140 180°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種摩托車輪轂的擠壓鑄造工藝，其特征在于擠壓鑄造鋁液澆注溫度與金屬模輪轂澆注的溫度基本相同，在720℃左右；加壓壓力控制在120t～150t之間；保壓時間應為20～35s；采用空行程為140mm/s快速下行，使沖頭剛接觸到液面時改為慢速擠壓，速度為40mm/s，直至壓力升到保壓壓力；凹模取180～220℃，凸模取140～180℃。
文檔編號B22D18/02GK102728812SQ20111008925
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月5日 優(yōu)先權日2011年4月5日
發(fā)明者韋波 申請人:韋波