一种铝合金轮毂胚料制造设备及其工作方法技术

本发明专利技术提供一种铝合金轮毂胚料制造设备及其工作方法，包括熔炼炉、精炼部、压铸机、预热炉、第一机械手、第二机械手和控制单元熔炼炉与精炼部之间通过中转包中转，精炼部设有第一机械手，第一机械手用于投入精炼料；压铸机的一侧具有第二机械手，第二机械手用于将在压铸机的模具中形成的胚料投入输送带送入预热炉内；预热炉与压铸机之间通过输送带接合，预热炉的进口外设置有第一红外传感器，预热炉的进口内设置有第二红外传感器，预热炉的出口内设置有第三红外传感器。制造与加工时间周期短、制造加工效率高、安全可靠，解决了目前铝合金轮毂胚料制造设备效率低、周期长的问题。金轮毂胚料制造设备效率低、周期长的问题。金轮毂胚料制造设备效率低、周期长的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金轮毂胚料制造设备及其工作方法


[0001]本专利技术涉及轮毂加工相关
，具体涉及一种铝合金轮毂胚料制造设备及其工作方法。

技术介绍

[0002]车轮是高速回转运动的零件，承受着车辆的多维运动载荷及车辆在行驶过程中的各种应力，要求其尺寸精度高、质量轻并具有高强韧性。铝合金车轮质轻、节能、散热好、耐腐蚀等特点已逐步取代钢轮，使用量巨大，其生产所需的生产线需求旺盛。
[0003]目前，我国铝车轮制造具有原材料价格低、劳动力成本低和性价比高的优势，但生产技术落后，超过90％企业集中在传统的重力铸造和低压铸造，自动化水平低、能耗和成本高、生产周期长、成品率低，产品价格低、性能难以提升，铝车轮产业发展进入瓶颈期；为了摆脱这种困境，少数企业引进和发展了高端固态锻造工艺，产品性能好、价格高，但投资成本较高，关键技术及设备为国外垄断，产品主要供应欧美及国内高端市场。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供一种铝合金轮毂胚料制造设备及其工作方法，制造与加工时间周期短、制造加工效率高、安全可靠，解决了目前铝合金轮毂胚料制造设备效率低、周期长的问题。
[0005]本专利技术的目的是通过以下方案实现的，一种铝合金轮毂胚料制造设备，包括熔炼炉、精炼部、压铸机、预热炉、第一机械手、第二机械手和控制单元；
[0006]所述熔炼炉、精炼部、压铸机和预热炉沿着物料行进方向布置；所述熔炼炉与所述精炼部之间通过中转包中转，所述精炼部设有第一机械手，第一机械手用于投入精炼料；所述压铸机的一侧具有第二机械手，所述第二机械手用于将在压铸机的模具中形成的胚料投入输送带送入预热炉内；
[0007]所述预热炉与压铸机之间通过输送带接合，所述预热炉的进口外设置有第一红外传感器，预热炉的进口内设置有第二红外传感器，预热炉的出口内设置有第三红外传感器；
[0008]所述控制单元分别与第一机械手、第二机械手、第一红外传感器、第二红外传感器和第三红外传感器连接。
[0009]上述方案中，所述精炼部包括除气机和烤包机；烤包机设置在离所述熔炼炉近的一侧，除气机设在另一侧，第一机械手位于除气机和烤包机之间。
[0010]上述方案中，所述预热炉内设置有直线输送副。
[0011]一种根据所述铝合金轮毂胚料制造设备的工作方法，包括以下步骤：
[0012]步骤S1、熔炼：原料按重量份数配比：7.35
‑
7.5份Si、不大于0.15份Fe、0.08
‑
0.2份Ti、不大于0.05份Zn、不大于0.05份Mn、不大于0.01份Cu、0.35
‑
0.45份Mg、88
‑
92份Al，配好的金属原料投入熔炼炉加热至740℃
‑
770℃进行熔炼，形成铝合金液；
[0013]步骤S2、精炼：在步骤S1中的铝合金溶液中加入0.1
‑
0.2份Al
‑
Sr合金、0.4
‑
0.6份
铝钛硼、0.1
‑
0.3份清渣剂和0.05
‑
0.15份精炼剂，搅拌，并不断冲入氮气，控制精炼的温度在690
‑
750℃之间；将铝合金液转入精炼部，控制单元控制第一机械手投入精炼料至精炼部精炼后得到精炼铝合金液；
[0014]步骤S3、铸造：压铸机中的模具预热，将所述步骤S2精炼后的铝合金溶液加入到保温炉中，铝水温度保持为670
‑
690℃，通过加压将铝合金溶液加入模具型腔进行成型，获得胚料；
[0015]步骤S4、保温：控制单元控制第二机械手将步骤S3铸造后热坯料轮毂转至输送带，位于预热炉入口处的第一红外传感器监测有料，预热炉的进口内的第二红外传感器监测无料，输送带带动胚料行进至预热炉内，预热炉的进口内的第二红外传感器监测有料，并将信号发送到控制单元，控制单元关闭预热炉的进口，预热炉提温形成热胚料，预热炉内的直线输送副持续行进至工件位于预热炉内的出口处，第三红外传感器监测有料并将信号发送到控制单元，控制单元控制预热炉出口和进口关闭，开始预热保温，保证坯料出炉温度控制在380
‑
410℃。
[0016]上述方案中，所述步骤S1中，熔炼时间为2h。
[0017]上述方案中，所述步骤S2中，先加入0.05
‑
0.15份精炼剂，所述精炼剂包括冰晶石、氯化钠、氯化钾、铝硅酸钠、六氯乙烷的混合物，混合比为例为：7:7:10:4:4；再加入0.1
‑
0.3份清渣剂，所述清渣剂为冰晶石、氯化钠、氯化钾、铝硅酸钠、氯钛酸钾和氯硼酸钾的混合物，混合比例为4:10:10:9:8:5，最后加入0.1份的Al
‑
Sr合金和0.4份铝钛硼合金。
[0018]上述方案中，所述步骤S2中，精炼部的除气机和烤包机进行机械搅拌的速度为450转/min，氮气冲入速度为25ml/s，精炼的时间为18min。
[0019]上述方案中，所述步骤S3中，将模具预热到400℃。
[0020]上述方案中，所述步骤S4中，对胚料进行提温20
‑
30min。
[0021]上述方案中，所述步骤S4中，对胚料进行提温20min。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述铝合金轮毂胚料制造设备，通过第一机械手配合第二机械手、以及控制单元、第一红外传感器、第二红外传感器和第三红外传感器很好的实现了全生产线的自动化，极大的提高了整体的加工效率，从而极大的节省了加工的成本。通过将整体的物料进行预加热，减少了模具形成的冷却过程，很好的降低了整体的工时以及能耗。本专利技术制造与加工时间周期短、制造加工效率高、安全可靠，解决了目前铝合金轮毂胚料制造设备效率低、周期长的问题。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的铝合金轮毂胚料制造设备结构示意图；
[0024]图2为本专利技术的压铸机和预热炉结构示意图；
[0025]图3为前后对比金相图，其中图3(a)为现有车轮成胚金相图，图3(b)为实施例2制备得到的车轮成胚金相图。
[0026]图4为图3(b)的电镜放大图。
[0027]图中：1.熔炼炉，2.精炼部，3.压铸机，4.预热炉，5.第一机械手，6.第二机械手，7.升降输送带，8.第一红外传感器，9.第二红外传感器，10.第三红外传感器，11.烤包机，12.除气机。
具体实施方式
[0028]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]实施例一
[0030]如图1和2所示，一种铝合金轮毂胚料制造设备，包括沿着物料行进方向设置的熔炼炉1、精炼部2、压铸机3和预热炉4，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金轮毂胚料制造设备，其特征在于，包括熔炼炉(1)、精炼部(2)、压铸机(3)、预热炉(4)、第一机械手(5)、第二机械手(6)和控制单元；所述熔炼炉(1)、精炼部(2)、压铸机(3)和预热炉(4)沿着物料行进方向布置；所述熔炼炉(1)与所述精炼部(2)之间通过中转包中转，所述精炼部(2)设有第一机械手(5)，第一机械手(5)用于投入精炼料；所述压铸机(3)的一侧具有第二机械手(6)，所述第二机械手(6)用于将在压铸机(3)的模具中形成的胚料投入输送带(7)送入预热炉(4)内；所述预热炉(4)与压铸机(3)之间通过输送带(7)接合，所述预热炉(4)的进口外设置有第一红外传感器(8)，预热炉(4)的进口内设置有第二红外传感器(9)，预热炉(4)的出口内设置有第三红外传感器(10)；所述控制单元分别与第一机械手(5)、第二机械手(6)、第一红外传感器(8)、第二红外传感器(9)和第三红外传感器(10)连接。2.根据权利要求1所述的铝合金轮毂胚料制造设备，其特征在于，所述精炼部(2)包括烤包机(11)和除气机(12)；烤包机(11)设置在离所述熔炼炉(1)近的一侧，除气机(12)设在另一侧，第一机械手(5)位于烤包机(11)和除气机(12)之间。3.根据权利要求1所述的铝合金轮毂胚料制造设备，其特征在于，所述预热炉(4)内设置有直线输送副。4.一种根据权利要求1
‑
3任意一项所述铝合金轮毂胚料制造设备的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、熔炼：原料按重量份数配比：7.35
‑
7.5份Si、不大于0.15份Fe、0.08
‑
0.2份Ti、不大于0.05份Zn、不大于0.05份Mn、不大于0.01份Cu、0.35
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0.45份Mg、88
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92份Al，配好的金属原料投入熔炼炉(1)加热至740℃
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770℃进行熔炼，形成铝合金液；步骤S2、精炼：在步骤S1中的铝合金溶液中加入0.1
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0.2份Al
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Sr合金、0.4
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0.6份铝钛硼、0.1
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0.3份清渣剂和0.05
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0.15份精炼剂，搅拌，并不断冲入氮气，控制精炼的温度在690
‑
750℃之间；将铝合金液转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏明，李凯，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：