專利名稱：一種離心鑄造鋁合金輪轂的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于離心鑄造鋁合金輪轂的方法及其設(shè)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(shè)備。
現(xiàn)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(diǎn)如下1.因產(chǎn)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(jìn)口成套低壓鑄造法設(shè)備需幾千萬元人民幣。
4.生產(chǎn)效率低，低壓鑄造法的生產(chǎn)周期(含轉(zhuǎn)運(yùn)鋁液，密封等輔助時(shí)間)10分鐘以上。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種離心鑄造鋁合金輪轂的方法及其設(shè)備，做到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)鋁合金輪轂。
本發(fā)明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(jī)上的模具轉(zhuǎn)速達(dá)0～80轉(zhuǎn)/分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時(shí)間為2～4秒;
第二步在3～4秒內(nèi)使模具轉(zhuǎn)速達(dá)300～400轉(zhuǎn)/分，80秒后停轉(zhuǎn)，將鑄件取下，即完成一個(gè)生產(chǎn)周期。
本發(fā)明在第一步以低速澆注，可以避免熔融狀態(tài)下的鋁合金氧化而造成產(chǎn)品夾渣報(bào)廢。本發(fā)明采用中心澆注，并在第二步高速轉(zhuǎn)動(dòng)模具，可形成相當(dāng)于數(shù)十倍鑄件重量的離心力予鑄件熱節(jié)點(diǎn)以補(bǔ)縮，從而克服縮松縮孔等缺陷，同時(shí)還可取消金屬型鑄造法設(shè)置的冒口。
本發(fā)明離心鑄造鋁合金輪轂的設(shè)備由離心鑄造機(jī)和脫模取件裝置構(gòu)成，

圖1是本發(fā)明設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，左側(cè)虛線以內(nèi)是離心鑄造機(jī)部分，虛線以外是脫模取件裝置部份。如圖所示，離心鑄造機(jī)由調(diào)速電機(jī)1、皮帶輪2、模具3、轉(zhuǎn)盆4、澆注裝置5構(gòu)成，其中轉(zhuǎn)盆4安裝在與調(diào)速電機(jī)1連接的皮帶輪2上面，模具3置于轉(zhuǎn)盆4內(nèi)，澆注裝置5在轉(zhuǎn)盆4上方。脫模取件裝置由運(yùn)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(gòu)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(cè)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(cè)位。
圖2是圖1中模具3的具體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，模具3由下鑄型3a、活塊3b、環(huán)形框3c、上鑄型3d構(gòu)成。上鑄型3d和下鑄型3a是鑄鐵材料，環(huán)形框3c是銅材料，活塊3b是鋁材料。鑄件輪輞外側(cè)散熱壁厚與輪輞厚比為8～10∶1，鑄件輪輻外側(cè)散熱壁厚與輪輻厚比為2～3∶1。
因?yàn)槟＞邇?nèi)鑄件的冷卻散熱主要是通過模具側(cè)壁的導(dǎo)熱，對(duì)金屬作為鑄型材料來說，當(dāng)其它條件相同時(shí)，壁厚與散熱速度成正比，而材料鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為236W/m℃，灰鑄鐵的導(dǎo)熱系數(shù)為39.2W/m℃，由此可見鋁活塊對(duì)輪輞的導(dǎo)熱比鑄鐵對(duì)輪輞的導(dǎo)熱快5倍，銅的導(dǎo)熱系數(shù)為398W/m℃比鋁導(dǎo)熱更快，考慮到成型問題而僅用于環(huán)形框處，所以本發(fā)明的模具不同的構(gòu)件采用不同的材料，并使模具與鑄件壁厚有一定比例。
本發(fā)明離心鑄造鋁合金輪轂設(shè)備的工作過程如下第一步離心鑄造機(jī)工作，啟動(dòng)調(diào)速電機(jī)1，通過皮帶輪2帶動(dòng)轉(zhuǎn)盆4轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)盆4和模具3轉(zhuǎn)動(dòng)，由澆注裝置5向模具3的中心澆注熔融鋁合金。
第二步當(dāng)澆注完畢模具停轉(zhuǎn)時(shí)，脫模取件裝置工作，吊車6把模具運(yùn)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(nèi)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(fù)位，取件框12繼續(xù)上升，碰限位塊13使活塊3b張開，鑄件被頂出，與此同時(shí)剛轉(zhuǎn)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(fù)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(jī)的轉(zhuǎn)盆上，準(zhǔn)備進(jìn)行下一周期的澆注。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1.質(zhì)量好，鑄件內(nèi)部保證無縮孔，縮松，且晶粒更細(xì)，圓整(枝狀晶受阻)因而強(qiáng)度高，韌性好;
2.工藝出品率高，取消一般金屬型的補(bǔ)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(jié)省去除冒口的工時(shí)和設(shè)備;
3.生產(chǎn)率高，本發(fā)明比一般金屬型和低壓鑄造提高生產(chǎn)率30～50%(包括去除冒口時(shí)間，轉(zhuǎn)運(yùn)金屬液密封設(shè)備的輔助時(shí)間)。
4.一次性投資小，低壓設(shè)備投資較大，如引進(jìn)美國成套低壓鑄造設(shè)備需人民幣數(shù)千萬元，而用本發(fā)明的成套設(shè)備只需人民幣幾十萬元;
5.改善了部分的勞動(dòng)條件，本發(fā)明的脫模取件裝置自動(dòng)化免去了工人的手工勞動(dòng)和高溫操作。
實(shí)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(jī)上的模具轉(zhuǎn)速達(dá)0～80轉(zhuǎn)/分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時(shí)間為2～4秒;
第二步在3～4秒內(nèi)使模具轉(zhuǎn)速達(dá)300～400轉(zhuǎn)/分，80秒后停轉(zhuǎn)，將鑄件取下，即完成一個(gè)生產(chǎn)周期。
所得輪轂性能σb＞200MPaδ5＞7%HB＞80
權(quán)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(jī)上的模具轉(zhuǎn)速達(dá)0～80轉(zhuǎn)/分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時(shí)間為2～4秒；第二步在3～4秒內(nèi)使模具轉(zhuǎn)速達(dá)300～400轉(zhuǎn)/分，80秒后停轉(zhuǎn)，將鑄件取下，即完成一個(gè)生產(chǎn)周期。
2.一種離心鑄造鋁合金輪轂的設(shè)備，其特征在于由離心鑄造機(jī)和脫模取件裝置構(gòu)成，離心鑄造機(jī)由調(diào)速電機(jī)、皮帶輪、模具、轉(zhuǎn)盆、澆注裝置構(gòu)成，其中轉(zhuǎn)盆安裝在與調(diào)速電機(jī)連接的皮帶輪上面，模具置于轉(zhuǎn)盆內(nèi)，澆注裝置在轉(zhuǎn)盆上方，脫模取件裝置由運(yùn)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(gòu)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(cè)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(cè)位。
3.按照權(quán)利要求2的設(shè)備，其特征在于其中的模具由下鑄型、活塊、環(huán)形框、上鑄型構(gòu)成，上鑄型和下鑄型是鑄鐵材料，環(huán)形框是銅材料，活塊是鋁材料，鑄件輪輞外側(cè)散熱壁厚與輪輞厚比為8～10∶1，鑄件輪輻外側(cè)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(jī)上的模具轉(zhuǎn)速達(dá)0～80轉(zhuǎn)/分，向輪轂中心澆注熔融鋁合金，澆注時(shí)間為2～4秒；第二步在3～4秒內(nèi)使模具轉(zhuǎn)速達(dá)300～400轉(zhuǎn)/分，80秒后停轉(zhuǎn)，將鑄件取下，離心鑄造鋁合金輪轂的設(shè)備由離心鑄造機(jī)和脫模取件裝置構(gòu)成，用本發(fā)明的方法及設(shè)備生產(chǎn)鋁合金輪轂，工藝出品率高、生產(chǎn)率高、一次性投資小，并且輪轂質(zhì)量好、內(nèi)部無縮松、縮孔，且晶粒更細(xì)、圓整，因而強(qiáng)度高、韌性好。
文檔編號(hào)B22D13/04GK1110201SQ9510091
公開日1995年10月18日 申請(qǐng)日期1995年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月17日
發(fā)明者葉治文 申請(qǐng)人:葉治文