[发明专利]一种汽车铝合金车轮半固态浆料的连续快速制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及半固态成形技术领域，具体地说，涉及一种汽车铝合金车轮半固态浆料的连续快速制备装置。

背景技术

2010全世界汽车车轮的年需求量已达6亿件，其中铝车轮约占65％。铝车轮制造最重要的环节是成形方式，目前主要的成形方式有低压铸造、重力铸造、挤压铸造、差压铸造、锻造等等，我国95％以上为重力铸造与低压铸造。20世纪70年代初美国麻省理工学院的M.C.Flemings教授和D.B.Spencer博士首先提出的一种金属成形的新方法，它是将金属或合金在固相线与液相线温度区间进行加工制备并实现近终成形的新工艺，该方法被称为半固态成形。由于该技术采用了非枝晶半固态浆料，打破了传统的枝晶凝固模式，具有许多独特的优点：成形温度低，减小了模具热冲击与热疲劳强度，延长了模具寿命；成型温度低使凝固过程材料收缩性减小，铸件形成缩孔、疏松的倾向大大降低；组织细小均匀，力学性能大幅提高，材料强度高，可有效轻量化，品质可媲美锻造法，但成本低于锻造法；大幅减少铸件中的气体含量；铸造周期短，生产效率高；可成型的轮毂正面轮辐造型的复杂度近乎铸造法。半固态成形生产速率快，适合大批量生产。目前国外已经进入工业应用的半固态金属主要是铝、镁合金，这些合金最成功的应用主要集中于汽车领域，如半固态模锻铝合金制动总泵体、挂架、气缸头、轮毂、压缩机活塞等部件。在许多发达国家铝合金半固态成形技术已经进入到规模生产，该技术也被誉为21世纪最具发展前途的近终成形技术之一。

半固态成形工艺方法主要分为流变成形和触变成形。流变成形是将半固态浆料直接进行压铸或模锻；触变成形是将浆料首先制成坯料然后将坯料按照目标零件需要进行定量切割然后将定量切割的坯料进行二次加热后进行压铸或模锻。目前半固态汽车铝车轮的研制在我国尚属于空白，我公司自2009年开始进行半固态汽车铝合金车轮的研发，在研发过程中我公司发现虽然半固态成形的温度较低、材料的凝固缺陷比液态的低压铸造相比较小，但对于流变成形来说，由于是从浆料制备到成形是一体化的过程，高质量浆料的快速制备与迅速转移是关键，在生产过程中因浆料固液比例不当，浆料中固体颗粒尺寸大，浆料中固体颗粒分布不均匀，温度控制，浆料转移时间控制等因素都会影响半固态铸件的内在品质，因此如何保障半固态浆料的快速制备，控制浆料固液比例、浆料中固体颗粒尺寸大小、颗粒分布、温度控制以及转移时间是保障半固态铸件质量的关键。

发明内容

本发明的目的是克服现有汽车铝合金车轮半固态加工过程因不能够快速制备与转移而造成浆料固液比例不当、浆料中固体颗粒尺寸大、浆料中固体颗粒分布不均匀等因素造成铸件疏松、缩孔、冷疤、欠铸、冷隔等不足，提供一种汽车铝合金车轮半固态浆料的连续快速制备装置。