一种卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺制造技术

本发明专利技术涉及卡车铝合金轮毂铸造技术领域，公开了一种卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺：合模，对低压铸造机保温炉采用四段加压和两段保压，使保温炉内的铝液充型；对上成型强冷镶件和下成型强冷镶件通水强制冷却；保压210

【技术实现步骤摘要】
一种卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺


[0001]本专利技术涉及卡车铝合金轮毂铸造
，具体涉及一种卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺。

技术介绍

[0002]卡车轮毂是通过螺栓安装在车轴的制动鼓部位，用于支撑轮胎，缓冲外界冲击，实现轮胎与地面接触，保证卡车行驶性能的重要安全件。轮毂承担着全车重量，在卡车行驶过程中，把加减速时变速箱或制动鼓输出的扭矩传递到轮胎上，车轮受到的是交变载荷，轮毂安装盘螺栓孔受到连续的冲击和振动。因此对轮毂安装盘螺栓孔疲劳强度提出较高的要求。卡车铝合金轮毂通常是采用低压铸造成型。用于铸造轮毂的模具主要包括上模、下模、侧模，所述上模、下模和侧模围成卡车轮毂型腔。下模上的浇注口连通盛有铝液的低压机保温炉。低压浇铸时，对保温炉通入干燥的压缩空气使铝液在压力下进入卡车轮毂型腔，再保压一段时间，直到整个轮毂充型完成并完全凝固为止。
[0003]目前低压铸造铝合金卡车轮毂普遍存在安装盘处材料力学性能偏低的问题。低压铸造的生产过程中冷却和补缩至关重要，现有低压铸造铝合金轮毂安装盘螺栓孔部位无有效冷却，或冷却不合理，影响到轮毂安装盘螺栓孔部位的强度。轮毂中的安装盘螺栓孔是汽车行驶中加减速和转向时的受力集中点，当受到循环力矩冲击时，轮毂安装盘螺栓孔壁容易出现疲劳裂纹，因此有必要提高卡车铝合金轮毂安装盘螺栓孔部位的强度。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺。
[0005]本专利技术为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：一种卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺，包括卡车轮毂铸造模具和低压铸造机，所述卡车轮毂铸造模具包括上模、上模芯、下模、下模芯和侧模，所述上模、上模芯、下模、下模芯和侧模围成卡车轮毂型腔；所述上模对应轮毂安装盘螺栓孔部位设置上成型强冷镶件；所述下模对应轮毂安装盘螺栓孔部位设置下成型强冷镶件；所述卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺基于上述所述卡车轮毂铸造模具：合模，对所述低压铸造机的保温炉输入干燥的压缩空气，采用四段加压和两段保压工艺，使保温炉内的铝液在设定的工艺条件下充满卡车轮毂型腔并使铝液在第二段保压压力下结晶凝固成卡车轮毂铸件，加压和保压工艺参数如下：（1）第一段加压压力为220
±
15mbar，加压时间为10
±
4s；（2）第二段加压压力为395
±
15mbar，加压时间为25
±
5s；（3）第三段加压压力为850
±
30mbar，加压时间为11
±
5s；（4）第一段保压压力为850
±
30mbar，保压时间为90
±
15s；（4）第四段加压压力为1350
±
50mbar，加压时间为15
±
5s；
（5）第二段保压压力为1350
±
50mbar，保压时间为120
±
15s；（6）两段合计保压210
±
30s后，泄压，自然冷却45
±
5s，开模取出卡车轮毂铸件，上述卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺过程中，安装盘螺栓孔成型强冷通水冷却控制如下：上成型强冷镶件开始通水时间设置为第一段加压开始后150
±
20s，持续110
±
10s，水流量为300
±
30L/min；下成型强冷镶件开始通水时间设置为第一段加压开始后160
±
20s，持续120
±
20s，水流量为300
±
30L/min。
[0006]本专利技术提供的卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺，对低压铸造机保温炉采用四段加压和两段保压工艺，第一段保压使卡车轮毂铸件的轮辋部分在较低的压力下结晶凝固，减少了铝液对侧模与上模、下模和侧模45度面间合模间隙的渗入，使卡车轮毂铸件无明显飞边，减少了卡车轮毂铸件后续加工成本；较低的压力下结晶凝固一段时间后开启上成型强冷镶件和下成型强冷镶件的通水冷却，加快上成型强冷镶件和下成型强冷镶件周围的冷却，提高安装盘螺栓孔及周围的部位的结晶凝固质量；第二段保压使卡车轮毂铸件的安装盘部位及轮辋、轮辐等部位在较高的压力下结晶凝固，确保补缩通道内的铝液流动，提高了上模芯和下模芯之间的铝液对安装盘及其它部位的补缩力，提高了整个卡车轮毂铸件的结晶凝固质量。
[0007]优选地，所述卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺的加压和保压工艺参数如下：（1）第一段加压压力为220
±
5mbar，加压时间为9
±
2s；（2）第二段加压压力为395
±
5mbar，加压时间为25
±
2s；（3）第三段加压压力为850
±
5mbar，加压时间为11
±
2s；（4）第一段保压压力为850
±
20mbar，保压时间为90
±
10s；（4）第四段加压压力为1350
±
15mbar，加压时间为15
±
2s；（5）第二段保压压力为1350
±
50mbar，保压时间为120
±
10s；（6）合计保压210
±
20s后，泄压，自然冷却45
±
5s，开模取出卡车轮毂铸件，上述卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺过程中，安装盘螺栓孔成型强冷镶件通水冷却控制工艺如下：上成型强冷镶件开始通水时间设置为开始加压后150
±
20s，持续110
±
10s，水流量为300
±
10L/min；下成型强冷镶件开始通水时间设置为开始加压后160
±
20s，持续120
±
10s，水流量为300
±
10L/min。
[0008]该方案中，每一段的加压和保压的压力值范围和持续时间设定范围更小，该工艺对卡车轮毂型腔内的铝液的流速和凝固过程控制更精准，确保铝液在卡车轮毂型腔内具有一定的流速，使铝液温度被模具吸收量及铝液降温在一定受控范围内，既满足充型的要求又有足够的时间使卡车轮毂型腔内的气体有序的排出，对卡车轮毂铸件的充型和凝固影响波动更小，第三段加压压力850
±
5mbar、第一段保压压力850
±
20mbar、第四段加压压力1350
±
15mbar和第二段保压压力1350
±
50mbar都高于明显常规低压铸造工艺要求，使铝液在更高的压力下能更好的流动及补缩，上成型强冷镶件和下成型强冷镶件以及其它冷却装置都在充型完成后进行有序的冷却，使卡车轮毂铸件的铸造质量更均匀稳定，质量性能一致性更好。
[0009]优选地，低压机保温炉铝液温度为690
±...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺，其特征在于：包括卡车轮毂铸造模具和低压铸造机，所述卡车轮毂铸造模具包括上模、上模芯、下模、下模芯和侧模，所述上模、上模芯、下模、下模芯和侧模围成卡车轮毂型腔；所述上模对应轮毂安装盘螺栓孔部位设置上成型强冷镶件；所述下模对应轮毂安装盘螺栓孔部位设置下成型强冷镶件；所述卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺基于上述所述卡车轮毂铸造模具：合模，对所述低压铸造机的保温炉输入干燥的压缩空气，采用四段加压和两段保压工艺，使保温炉内的铝液在设定的工艺条件下充满卡车轮毂型腔并使铝液在第二段保压压力下结晶凝固成卡车轮毂铸件，加压和保压工艺参数如下：（1）第一段加压压力为220
±
15mbar，加压时间为10
±
4s；（2）第二段加压压力为395
±
15mbar，加压时间为25
±
5s；（3）第三段加压压力为850
±
30mbar，加压时间为11
±
5s；（4）第一段保压压力为850
±
30mbar，保压时间为90
±
15s；（4）第四段加压压力为1350
±
50mbar，加压时间为15
±
5s；（5）第二段保压压力为1350
±
50mbar，保压时间为120
±
15s；（6）两段合计保压210
±
30s后，泄压，自然冷却45
±
5s，开模取出卡车轮毂铸件，上述卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺过程中，安装盘螺栓孔成型强冷通水冷却控制工艺如下：上成型强冷镶件开始通水时间设置为第一段加压开始后150
±
20s，持续110
±
10s，水流量为300
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30L/min；下成型强冷镶件开始通水时间设置为第一段加压开始后160
±
20s，持续120
±
20s，水流量为300
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30L/min。2.根据权利要求1所述的一种卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺，其特征在于：所述卡车轮毂安装盘螺栓孔强化冷却铸造成型工艺的加压和保压工艺参数如下：（1）第一段加压压力为220
±
5mbar，加压时间为9
±
2s；（2）第二段加压压力为395
±
5mbar，加压时间为25
±
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建高，葛炳灶，张建权，牛建坤，吕信华，
申请(专利权)人：云南富源今飞轮毂制造有限公司，
类型：发明
国别省市：