一種離心鑄造鋁合金輪轂的方法及其設備技術

一種離心鑄造鋁合金輪轂的方法包括第一步；使離心鑄造機上的模具轉速達０～８０轉／分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時間為２～４秒；第二步：在３～４秒內使模具轉速達３００～４００轉／分，８０秒后停轉，將鑄件取下，離心鑄造鋁合金輪轂的設備由離心鑄造機和脫模取件裝置構成，用本發明專利技術的方法及設備生產鋁合金輪轂，工藝出品率高、生產率高、一次性投資小，并且輪轂質量好、內部無縮松、縮孔，且晶粒更細、圓整，因而強度高、韌性好。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是關于離心鑄造鋁合金輪轂的方法及其設備，具體地說是涉及離心鑄造摩托車及汽車輪轂的方法及其設備。現有鑄造鋁合金輪轂的方法有普通金屬型重力鑄造法和低壓鑄造法，其缺點如下1.因產品縮松孔造成大量廢品;2.普通金屬型重力鑄造法的冒口占鑄件重25%以上，造成工藝出品率低。3.一次性投資大，某廠從美國進口成套低壓鑄造法設備需幾千萬元人民幣。4.生產效率低，低壓鑄造法的生產周期(含轉運鋁液，密封等輔助時間)10分鐘以上。本專利技術的目的在于針對現有技術的不足之處，提供一種離心鑄造鋁合金輪轂的方法及其設備，做到優質、高產、低消耗、經濟地生產鋁合金輪轂。本專利技術離心鑄造鋁合金輪轂的方法包括下列步驟第一步使離心鑄造機上的模具轉速達0～80轉/分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時間為2～4秒;第二步在3～4秒內使模具轉速達300～400轉/分，80秒后停轉，將鑄件取下，即完成一個生產周期。本專利技術在第一步以低速澆注，可以避免熔融狀態下的鋁合金氧化而造成產品夾渣報廢。本專利技術采用中心澆注，并在第二步高速轉動模具，可形成相當于數十倍鑄件重量的離心力予鑄件熱節點以補縮，從而克服縮松縮孔等缺陷，同時還可取消金屬型鑄造法設置的冒口。本專利技術離心鑄造鋁合金輪轂的設備由離心鑄造機和脫模取件裝置構成，附圖說明圖1是本專利技術設備的結構示意圖，左側虛線以內是離心鑄造機部分，虛線以外是脫模取件裝置部份。如圖所示，離心鑄造機由調速電機1、皮帶輪2、模具3、轉盆4、澆注裝置5構成，其中轉盆4安裝在與調速電機1連接的皮帶輪2上面，模具3置于轉盆4內，澆注裝置5在轉盆4上方。脫模取件裝置由運模具吊車6、推送模具油缸7、銜接工位8、頂下鑄型油缸9、下鑄型夾具10、上鑄型夾具11、取件框12、限位塊13、接件盤14、頂上鑄型油缸15構成，其中推送模具油缸7與銜接工位8水平連接，在銜接工位8的一側由下至上依次安裝頂下鑄型油缸9、下鑄型夾具10、上鑄型夾具11、取件框12、限位塊13、頂上鑄型油缸15，接件盤14在取件框12與限位塊13之間的側位。圖2是圖1中模具3的具體結構示意圖，如圖所示，模具3由下鑄型3a、活塊3b、環形框3c、上鑄型3d構成。上鑄型3d和下鑄型3a是鑄鐵材料，環形框3c是銅材料，活塊3b是鋁材料。鑄件輪輞外側散熱壁厚與輪輞厚比為8～10∶1，鑄件輪輻外側散熱壁厚與輪輻厚比為2～3∶1。因為模具內鑄件的冷卻散熱主要是通過模具側壁的導熱，對金屬作為鑄型材料來說，當其它條件相同時，壁厚與散熱速度成正比，而材料鋁的導熱系數為236W/m℃，灰鑄鐵的導熱系數為39.2W/m℃，由此可見鋁活塊對輪輞的導熱比鑄鐵對輪輞的導熱快5倍，銅的導熱系數為398W/m℃比鋁導熱更快，考慮到成型問題而僅用于環形框處，所以本專利技術的模具不同的構件采用不同的材料，并使模具與鑄件壁厚有一定比例。本專利技術離心鑄造鋁合金輪轂設備的工作過程如下第一步離心鑄造機工作，啟動調速電機1，通過皮帶輪2帶動轉盆4轉動，使轉盆4和模具3轉動，由澆注裝置5向模具3的中心澆注熔融鋁合金。第二步當澆注完畢模具停轉時，脫模取件裝置工作，吊車6把模具運到脫模取件裝置的銜接工位8上，定位后被推送模具油缸7推入下鑄型夾具10與上鑄型夾具11之間，模具3的下鑄型3a及活塊3b分別被下鑄型夾具10、上鑄型夾具11夾緊后由位于下鑄型下方的頂下鑄型油缸9把模具內的鑄件連同上鑄型3d、活塊3b、取件框12一齊頂起10mm左右，頂下鑄型油缸9復位，取件框12繼續上升，碰限位塊13使活塊3b張開，鑄件被頂出，與此同時剛轉入的接件盤14把鑄件接走，然后取件框12下行，上鑄型3a、活塊3b順次復位，上下鑄型3a、3d合型，退回銜接工位8。此后即可吊入離心鑄造機的轉盆上，準備進行下一周期的澆注。本專利技術與現有技術相比，具有如下優點1.質量好，鑄件內部保證無縮孔，縮松，且晶粒更細，圓整(枝狀晶受阻)因而強度高，韌性好;2.工藝出品率高，取消一般金屬型的補縮冒口，工藝出品率從一般金屬型的50～75%提高到90%，大大提高金屬液的成品率且節省去除冒口的工時和設備;3.生產率高，本專利技術比一般金屬型和低壓鑄造提高生產率30～50%(包括去除冒口時間，轉運金屬液密封設備的輔助時間)。4.一次性投資小，低壓設備投資較大，如引進美國成套低壓鑄造設備需人民幣數千萬元，而用本專利技術的成套設備只需人民幣幾十萬元;5.改善了部分的勞動條件，本專利技術的脫模取件裝置自動化免去了工人的手工勞動和高溫操作。實施例以ZL101A鋁合金材料鑄造WM1.6×18摩托車輪轂第一步使離心鑄造機上的模具轉速達0～80轉/分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時間為2～4秒;第二步在3～4秒內使模具轉速達300～400轉/分，80秒后停轉，將鑄件取下，即完成一個生產周期。所得輪轂性能σb＞200MPaδ5＞7%HB＞80權利要求1.一種離心鑄造鋁合金輪轂的方法，其特征在于包括下列步驟第一步使離心鑄造機上的模具轉速達0～80轉/分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時間為2～4秒；第二步在3～4秒內使模具轉速達300～400轉/分，80秒后停轉，將鑄件取下，即完成一個生產周期。2.一種離心鑄造鋁合金輪轂的設備，其特征在于由離心鑄造機和脫模取件裝置構成，離心鑄造機由調速電機、皮帶輪、模具、轉盆、澆注裝置構成，其中轉盆安裝在與調速電機連接的皮帶輪上面，模具置于轉盆內，澆注裝置在轉盆上方，脫模取件裝置由運模具吊車、推送模具油缸、銜接工位、頂下鑄型油缸、下鑄型夾具、上鑄型夾具、取件框、限位塊、接件盤、頂上鑄型油缸構成，其中推送模具油缸與銜接工位水平連接，在銜接工位的一側由下至上依次安裝頂下鑄型油缸、下鑄型夾具、上鑄型夾具、取件框、限位塊、頂上鑄型油缸，接件盤在取件框與限位塊之間的側位。3.按照權利要求2的設備，其特征在于其中的模具由下鑄型、活塊、環形框、上鑄型構成，上鑄型和下鑄型是鑄鐵材料，環形框是銅材料，活塊是鋁材料，鑄件輪輞外側散熱壁厚與輪輞厚比為8～10∶1，鑄件輪輻外側散熱壁厚與輪輻厚比為2～3∶1。全文摘要一種離心鑄造鋁合金輪轂的方法包括第一步；使離心鑄造機上的模具轉速達0～80轉/分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時間為2～4秒；第二步在3～4秒內使模具轉速達300～400轉/分，80秒后停轉，將鑄件取下，離心鑄造鋁合金輪轂的設備由離心鑄造機和脫模取件裝置構成，用本專利技術的方法及設備生產鋁合金輪轂，工藝出品率高、生產率高、一次性投資小，并且輪轂質量好、內部無縮松、縮孔，且晶粒更細、圓整，因而強度高、韌性好。文檔編號B22D13/04GK1110201SQ9510091公開日1995年10月18日 申請日期1995年2月17日 優先權日1995年2月17日專利技術者葉治文 申請人:葉治文本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種離心鑄造鋁合金輪轂的方法，其特征在于包括下列步驟：第一步：使離心鑄造機上的模具轉速達０～８０轉／分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時間為２～４秒；第二步：在３～４秒內使模具轉速達３００～４００轉／分，８０秒后停轉，將鑄件取下，即 完成一個生產周期。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉治文，
申請(專利權)人：葉治文，
類型：發明
國別省市：81[中國|廣州]