[发明专利]一种新型低压铸造铝合金车轮用陶瓷保温杯

说明书

技术领域

本发明涉及汽车铝合金车轮低压铸造领域，具体地说，涉及一种新型低压铸造铝合金车轮用陶瓷保温杯。

背景技术

铝合金车轮以其外表美观、耐腐蚀性好、材质比重小、比强度高、散热优良、节能效果显著等卓越优点，在汽车制造工业中得到了越来越广泛的使用。据中国海关数据统计显示，2011年度中国铝制车轮出口首次突破30亿美元大关，达到36.86亿美元；铝车轮出口总数量为8000万件左右，相比2010年度出口总数量提升10.6％，中国已连续七年位居世界车轮出口国首位，铝车轮已连续三年位居中国汽车零部件的出口首位。我国铝车轮产品出口到世界170多个国家和地区，是名符其实的世界第一车轮制造大国，但是中国的汽车铝合金车轮的的制造技术尤其是模具与辅助配件开发、铸造技术、产品质量在国际上还处于中等水平。

在铝合金车轮低压铸造过程中，低压铸造铝合金车轮的浇注系统由车轮模具、浇口套、保温杯、升液管组成。其浇注系统的设计及材料的选取对低压铸造过程中充型及凝固及最终铸造缺陷的状况影响巨大。目前，在低压铸造过程中，我国铝车轮制造行业使用的保温杯普遍存在着导热快、保温性能差、抗热冲击性差、使用过程易破损、内壁容易粘附铝渣导致补缩通道变窄等种种缺点，由于保温杯处于车轮模具与升液管之间，是铸件的补缩通道，因保温杯导热快、保温性差常常造成铸件铸造过程补缩不足，导致铸件内部存在缩孔、疏松等铸造缺陷，甚至造成冒口堵塞导致停产，特别是在冬天浇注系统保温杯导热快、保温性差的特点对铸造工艺影响更大，会造成产品的铸造缺陷更多、报废更多损失更大的问题。经统计该原因造成的质量不良占铸造工序不良率的30～40％之间。因此如何设计一种成本低廉、保温性好、抗热冲击性强、在高温环境下强度高的低压铸造铝车轮用陶瓷保温杯是铝车轮行业技术开发人员十分关注的事情。

发明内容

本发明的目的是克服现有低压铸造铝合金车轮铸造用保温杯存在的不足之处，提供一种新型低压铸造汽车铝合金车轮用陶瓷保温杯。

实现以上目的技术方案是：一种新型低压铸造铝合金车轮用陶瓷保温杯，其制作包括二个步骤：其一为制备以氧化铝、氧化钛与工业纯高岭土为材料的空隙率为50～70％的蜂窝状陶瓷保温层；其二为制作陶瓷保温杯。具体的工艺流程为：

一、蜂窝状陶瓷保温层的制备：

(1)将颗粒度250～300目、所占比率50～60％的氧化铝粉末；颗粒度250～300目、所占比率20～30％的氧化钛粉末；颗粒度250～300目、所占比率10～15％的工业纯高岭土粉末均匀的混合在一起，加适量的聚氨酯发泡剂，再加适量水与粘结剂搅拌均匀。

(2)按照技术图纸尺寸要求制作保温层型腔。

(3)将调制好的浆料添充到保温层型腔内，制备坯体。

(4)将所制备的坯体自然晾干。

(5)将晾干的坯体放入焙烧炉，在缓慢升温至400～700℃、保温至60～90min下进行敞开式焙烧；后在升温至1200～1500℃、保温至90～180min下进行密闭式焙烧，随炉冷却。

(6)取出陶瓷保温层测试空隙率。

二、陶瓷保温杯的制作

(1)将颗粒度250～300目，所占比率50～60％的氧化铝粉末、颗粒度250～300目，所占比率20～30％的氧化铝粉末，颗粒度250～300目，所占比率10～15％的工业纯高岭土粉末均匀的混合在一起，加适量水与粘结剂搅拌均匀。

(2)按照技术图纸尺寸要求制作陶瓷保温杯的型腔。

(3)将已经制备好的蜂窝状陶瓷保温层外表包裹一层塑料薄膜固定于型腔中间区域，再将调制好的浆料添充到剩余型腔内，制成坯体。

(4)将所制备的坯体自然晾干。

(5)将晾干的坯体放入焙烧炉缓慢升温至400～700℃、保温60～90min下进行敞开式焙烧；后升温至1300～1600℃、保温90～240min下进行密闭式焙烧，随炉冷却。

(6)取出陶瓷保温杯检验尺寸、强度、耐热冲击性能与外观是否符合技术要求。

该陶瓷保温杯材料以氧化铝、氧化钛与工业纯高领土为主，焙烧炉烧结后强度和抗热冲击性能好，其中孔隙率达50～70％，具有良好的保温性能，因此该产品是一种成本低廉、保温性好、抗热冲击性强、在高温环境下强度高的低压铸造铝车轮用陶瓷保温杯。

附图说明

图1为低压铸造汽车铝合金车轮浇注系统示意图

图2为本发明新型陶瓷保温杯结构示意图

具体的实施方式