[发明专利]铝合金车轮的铸造及热处理一体化制造方法及流水线设备

说明书

一种铝合金车轮的铸造及热处理一体化制造方法，包括：将690～710℃铝合金液利用压缩空气压入铝合金车轮模具型腔，成形并冷却至100～300℃后打开模具取出铝合金车轮铸件；（2）将100～300℃的铸件直接进入热处理炉内加热到540～550℃；（3）将铸件在540～550℃的温度下保持不少于240分钟；（4）将铸件出炉在30s内放在70～90℃的水中淬火180秒；（5）将淬火完毕的铸件在室温下放置24～48小时；（6）将铸件再进入热处理炉内加热到150～160℃；（7）将铸件在150～160℃下保温不少于180分钟；以及（8）将铸件在空气中冷却到室温。还相应提供一种生产流水线设备，由此所铸造的铸件在经热处理后可得到良好的力学性能。

技术领域

本发明涉及汽车零部件铸造领域，具体地涉及一种铝合金车轮的铸造、热处理一体化制造方法以及用于铝合金车轮铸件的热处理的生产流水线设备。

背景技术

目前，汽车车轮主要使用铝合金来进行制造，并且铸造成形占据了主要的地位。在铸造铝合金车轮的加工制造过程中，铸造成形和热处理是很重要的环节，直接决定了铝合金车轮的力学性能和内部组织。本发明的工艺出现之前，也有关于铝合金车轮的铸造、热处理工艺，但铸造、热处理分工序制造，铸造成形冷却后再加热进行热处理，造成能源浪费和变形量增加。

发明内容

因此，本发明的目的是设计一种铝合金车轮铸造热处理一体化制造工艺，可以获得足够高的强度，并且保持适当塑性，改善铝合金车轮组织和力学性能及切削加工性能。

在本发明的一个方面，提供了一种铝合金车轮的铸造及热处理一体化制造方法，其包括步骤：1）将从铝合金车轮模具取出的铝合金车轮铸件进入第一热处理炉内加热到540～550℃；2）将所述铝合金车轮铸件在540～550℃的温度下保持不少于240分钟；3）将所述铝合金车轮铸件放在70～90℃的淬火介质中淬火180秒；4）将所述淬火完毕的铝合金车轮铸件在室温下放置24～48小时；5）将所述铝合金车轮铸件在第二热处理炉内加热到150～160℃；6）将所述铝合金车轮铸件在150～160℃下保温不少于180分钟；以及7）将所述铝合金车轮铸件在空气中冷却到室温。

在本发明一个优选的方面，在步骤1）之前还包括步骤0）：将690～710℃铝合金液利用压缩空气压入所述铝合金车轮模具的型腔，在所述型腔内成形。

在本发明一个优选的方面，在所述步骤0），铝合金液在所述型腔内成形后冷却至100～300℃后，打开所述铝合金车轮模具取出铝合金车轮铸件。

在本发明一个优选的方面，在所述步骤1），将所述100～300℃的铝合金车轮铸件直接进入所述热处理炉内加热到540～550℃。

在本发明一个优选的方面，在所述步骤2）以均匀加热的方式使车轮中心和表面及各部位均达到540～550℃的温度范围。

在本发明一个优选的方面，在所述步骤3）将所述铝合金车轮铸件从所述第一热处理炉在30s内出炉放到70～90℃的淬火介质水中。

在本发明一个优选的方面，在所述步骤3）中，对淬火介质水进行搅拌。

在本发明一个优选的方面，提供一种生产流水线设备，能够用于实现任一项上述的方法，包括：低压铸造机，用于将690～710℃铝合金液利用压缩空气压入铝合金车轮模具的型腔，在所述型腔内成形并能够冷却至100～300℃；用作第一热处理炉的固熔炉，用于将所述铝合金车轮铸件保持于540～550℃的温度；淬火水槽，用于以设定为70～90℃的温度对所述铝合金车轮铸件淬火；用作第二热处理炉的时效炉，用于将所述铝合金车轮铸件加热到150～160℃的温度；传送装置，用于在铝合金车轮低压铸造成形后将铝合金车轮铸件依次运送到所述固熔炉、所述淬火水槽、所述时效炉和用于室温下放置所述铝合金车轮铸件的空冷停留装置。

在本发明一个优选的方面，所述淬火水槽包括搅拌装置。