[发明专利]轮毂低压铸造工艺

说明书

轮毂低压铸造工艺，包括用于制造轮毂的轮毂型腔、用于容纳金属熔液的保温炉以及连通轮毂型腔与保温炉内容腔的升液管，其中轮毂型腔包括用于铸造轮毂的轮辐和中央安装台的第一型腔，以及用于铸造轮毂的轮辋的第二型腔，第一型腔与第二型腔相互连通，还包括有连通第一型腔的熔液入口，熔液入口连通升液管;本发明的有益技术效果在于，由于将充型阶段分为充型第一阶段和充型第二阶段，并把升液阶段、充型第一阶段和充型第二阶段的升压速率的关系配置为A1＞A3＞A2，从而能够还好地控制金属熔液在升液管、第一型腔和第二型腔的流速，在保证轮毂铸件的温度场保持平衡的基础上，有效地减少了空气和氧化膜的卷入而引发的缺陷，有效提高轮毂铸件的质量。

技术领域

本发明涉及一种铸造工艺，特别是涉及一种用于制造汽车轮毂的轮毂低压铸造工艺，所述铸造工艺可大大提高所述轮毂铸件的制造质量。

背景技术

轮毂是汽车产品中最为核心的部件之一，常见的结构如图1所示，轮毂1包括呈筒状的轮辋11和呈辐射状布置在所述轮辋11的筒内空间中的多条辐条12，所述辐条12的数量一般设置为不少于3条。在所述辐条12的交汇处还设置有用于连接动力输出轴的中央安装台13 。从图1所示的结构可看出，所述中央安装台13 、辐条12和轮辋11的壁厚呈梯度变化，其中所述中央安装台13的壁厚最大，而所述轮辋11的壁厚最小并且厚度变化不大。所述轮毂一般采用低压铸造工艺来制造。低压铸造过程可简单划分为充型和凝固两个阶段，行业内的充型工艺大多分为三段，分别为升液阶段、充型阶段以及增压阶段。例如中国发明专利申请201610116512.3中公开的一种用于铝合金铸件产品的高低压铸造工艺，包括如下步骤：步骤S1:将模具合模；步骤S2:将铝液用不超过1.2KG的压力充满模具的型腔；步骤S3:用5～35KG的压力对铝液进行保压步骤S4:等待铝液冷却、凝固成型；步骤S5:将模具开模，取出铸件。但是由于受到轮毂产品结构的影响，通过上述传统低压铸造工艺制造出来的轮毂铸件常常带有气孔而导致轮毂铸件内部组织疏松，甚至在铸造过程中卷入氧化膜，所述氧化膜流至轮毂铸件表面而导致开裂，严重地影响到轮毂铸件的质量。

发明内容

面对上述技术问题，本发明人曾尝试从轮毂铸件的结构、轮毂制造模具结构、冷却结构等方面进行改进，但是效果仍然不理想，在轮毂产品上仍然出现气泡或氧化膜引致的开裂现象。经过长期的研究试验后，本发明人尝试从铸造工艺方面进行改进，提出如下的解决方案：一种轮毂低压铸造工艺，包括用于制造轮毂的轮毂型腔、用于容纳金属熔液的保温炉以及连通所述轮毂型腔与所述保温炉内容腔的升液管，其中所述轮毂型腔包括用于铸造所述轮毂的轮辐和中央安装台的第一型腔，以及用于铸造所述轮毂的轮辋的第二型腔，所述第一型腔与所述第二型腔相互连通，还包括有连通所述第一型腔的熔液入口，所述熔液入口连通所述升液管；其特征在于，所述轮毂的铸造工艺包括以下步骤：

1） 升液阶段：在所述保温炉内储存金属熔液，在常压状态下，为所述保温炉的内容腔配置以常压为起点并以升压速率A1递增的升液内压，所述保温炉内的金属熔液在所述升液内压的作用下流入所述升液管；进一步的技术方案还可以是，在所述升液阶段把升压速率A1设置为20±2mbar/s，并且以升压速率A1持续加压10±2s；

2） 充型第一阶段：为所述保温炉的内容腔配置以升压速率A2递增的充型初期内压，A2 A1，所述保温炉内的金属熔液在所述充型初期内压的作用下流经所述熔液入口流入所述第一型腔，或者还有小部分金属熔液进入到所述第二型腔；进一步的技术方案还可以是，在所述充型第一阶段把升压速率A2设置为不高于2mbar/s，并且以升压速率A2持续加压10±2s；

3） 充型第二阶段：为所述保温炉的内容腔配置以升压速率A3递增的充型后期内压，A1＞A3＞A2，所述保温炉内的金属熔液在所述充型后期内压的作用下流入到所述第二型腔并填充满所述第二型腔；进一步的技术方案还可以是，在所述充型第二阶段把升压速率A3设置为6±2mbar/s，并且以升压速率A3持续加压15±2s；