[发明专利]一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造成形方法

说明书

本发明涉及一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造成形方法，其中：模具合模时，上模向下运动，推动下模滑块在导向销的导向下斜向下运动，上模与下模合模，边模向内运动，模具完成合模；铝液从浇口套处注入模具型腔，经过几个工艺阶段，铸出铝合金轮毂铸件；模具开模时，边模向外运动，轮毂铸件随上模一起向上运动，轮毂铸件的轮辐侧壁凹槽结构带动下模滑块在导向销的导向下斜向上运动，当上模向上运动到指定距离时，下模滑块与轮毂铸件完全分离，上模继续向上运动到开模高度，模具完成开模；顶料杆顶下轮毂铸件并取出，铸造成形工序完成。其优点是：所述成形方法实现了直接铸造出轮毂轮辐侧壁凹槽结构，减少了制造工序，提高了生产效率。

技术领域

本发明属于有色金属冶金领域的铝合金汽车零部件制造，涉及一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造成形方法。

背景技术

汽车铝合金轮毂的制造工艺有铸造、锻造和铸造旋压等。目前，中国已成为世界最大的铝合金轮毂制造基地，制造的铝合金轮毂在满足国内需求的同时，还大量出口国外，是世界第一铝合金轮毂出口国家。

但是，铝合金轮毂制造工艺水平不是世界第一，尤其是复杂轮辐造型的铝合金轮毂制造工艺不成熟。例如铝合金轮毂轮辐侧壁的凹槽结构还无法直接铸造出来，而是先铸造出轮辐侧壁不带凹槽结构的铝合金轮毂毛坯，然后在加工中心上铣加工出凹槽结构。这种制造工艺工序多、效率低、成本高，且不适于大批量生产，市场竞争力较低。

因此，研究与开发轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造成形方法非常必要，以直接铸造出铝合金轮毂轮辐侧壁的凹槽结构，取消铣加工工序，提高生产效率，降低生产成本。提高我国铝合金轮毂制造行业的技术水平。

发明内容

本发明的目的是为了解决铝合金轮毂轮辐侧壁凹槽结构的制造工艺所存在的上述技术与效率问题，提供一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造成形方法及其铸造模具。有效地实现直接铸造出铝合金轮毂轮辐侧壁的凹槽结构，减少制造工序，提高生产效率。

本发明的技术方案如下：

一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造成形方法，其铸造模具主要包括下模、上模、边模、上模芯、分流锥、浇口套、下模滑块、导向销等。其中，导向销穿过下模滑块的安装孔，通过螺纹紧固于下模上，下模滑块与导向销之间为小间隙配合；下模滑块与下模之间为圆弧形斜面配合，下模滑块在导向销的导向下可以沿下模的圆弧形斜面斜向上、下运动；下模滑块的外壁按照轮辐侧壁凹槽结构随形加工出凸起结构；导向销的上端有限位台阶，防止下模滑块滑出下模。

所述铸造模具合模时，上模向下运动，首先与下模滑块接触，推动下模滑块在导向销的导向下沿下模的圆弧形斜面斜向下运动，当下模滑块的下端面与下模接触后，上模与下模合模。然后，90°方向均布的4块边模沿模具径向向内运动，当边模与上模、下模接触后，铸造模具完成合模。

铝液从浇口套处注入，经分流锥分流进入模具型腔，实现轮毂铸件的充型；再经过增压、保压、卸压几个工艺阶段，并辅以冷却系统的冷却作用，铸出铝合金轮毂铸件。

所述铸造模具开模时，90°方向均布的4块边模沿模具径向向外运动指定距离；然后，上模向上运动，轮毂铸件通过起模环抱紧于上模上，随上模一起向上运动；轮毂铸件的轮辐侧壁凹槽结构带动下模滑块在导向销的导向下沿下模的圆弧形斜面斜向上运动，由于下模滑块斜向上运动可以分解为向上和向外两个方向的运动，向外运动使得下模滑块的外壁凸起结构与轮毂铸件的轮辐侧壁凹槽结构逐渐分离，当上模向上运动到指定距离时，下模滑块与轮毂铸件完全分离；并且由于导向销上端的限位台阶阻挡，下模滑块不会滑出下模；上模继续向上运动到开模高度，铸造模具完成开模。

顶料杆顶下轮毂铸件并取出，铸造成形工序完成。然后所述铸造模具再次合模，进入下一个铸造周期。将轮毂铸件转入后序工序，经热处理、机械加工、喷涂等工序，最终加工为铝合金轮毂成品。