[发明专利]一种铝合金铸造汽车车轮、设计方法及制造方法

权利要求书

1.一种铝合金铸造汽车车轮的设计方法，其特征在于，所述铝合金铸造汽车车轮的设计方法包括：

对含铜比例3％～6％的高强度铸造铝合金汽车车轮抗拉强度是否大于350MPa进行模拟计算；

对提升合金的强度及延伸率的Mg、Ti、Mn、Zn、Zr、Re元素添加比例进行模拟计算；

对合金熔化过程中中间合金加入温度和时间进行模拟计算；

对铝合金铸造汽车车轮的制造模具壁厚及拔模斜度进行模拟计算；

对铝合金铸造汽车车轮生产过程中浇注温度、充型时间及保压压力进行模拟计算。

2.如权利要求1所述的铝合金铸造汽车车轮的设计方法，其特征在于，对铝合金铸造汽车车轮的制造模具壁厚进行设计前，模具喷涂专用涂料，涂层厚度度0.5～1毫米。

3.如权利要求1所述的铝合金铸造汽车车轮的设计方法，其特征在于，强化元素Mg、Ti、Mn、Zn、Zr、Re单独加入或任意组元组合加入；

含铜量为3％和6％；

中间合金的加入温度为：

Al-Cu合金加入温度740～750℃；

Al-Ti合金加入温度750～760℃；

Al-Mn合金加入温度720～730℃；

Mg加入温度690～700℃；

Al-Zn合金加入温度720～730℃；

Al-Zr合金加入温度720～730℃；

Al-Re合金加入温度750～760℃。

4.如权利要求1所述的铝合金铸造汽车车轮的设计方法，其特征在于，中间合金的加入顺序为依次为：

Al-Ti、Al-Cu、Al-Mn、Al-Zn、Al-Zr，同时加入Al-Re、Mg。

5.如权利要求1所述的铝合金铸造汽车车轮的设计方法，其特征在于，模具壁厚不小于30毫米；模具不采用冷却系统；冷却系统包含所有强制性冷却措施。

6.如权利要求1所述的铝合金铸造汽车车轮的设计方法，其特征在于，拔模斜度7～10度；模具烘烤后15分钟后使用；

生产过程中，浇注温度选择735～745℃；低压铸造充型时间10～15分钟，保压压力1200mbar。

7.一种利用权利要求1所述铝合金铸造汽车车轮的设计方法设计的铝合金铸造汽车车轮，其特征在于，所述铝合金铸造汽车车轮的材料组份由铜3～6％、Mg、Ti、Mn、Zn、Zr、Re，其余为铝组成。

8.一种如权利要求7所述铝合金铸造汽车车轮的制造方法，其特征在于，所述铝合金铸造汽车车轮的制造方法包括：

1)选择铝铜系合金：

根据轮毂结构及产品减重要求，选择含铜3～6％、抗拉强度大于350MPa的多元铝铜合金作为基础材料，添加Cu、Mg、Ti、Mn、Zn、Zr、Re作为强化元素项，根据实际强度要求进行加入量调整；

2)中间合金制作：

中间合金熔化过程中控制中间合金的加入温度，具体包括：

Al-Cu合金加入温度740～750℃；

Al-Ti合金加入温度750～760℃；

Al-Mn合金加入温度720～730℃；

Mg加入温度690～700℃；

Al-Zn合金加入温度720～730℃；

Al-Zr合金加入温度720～730℃；

Al-Re合金加入温度750～760℃；

中间合金的加入顺序为：Al-Ti、Al-Cu、Al-Mn、Al-Zn、Al-Zr同时加入Al-Re、Mg；

3)模具设计及生产准备：

模具拔模斜度选择7～10度；

选择的模具不带冷却系统；

模具型腔壁厚不小于30毫米；

模具所有成形面喷涂金属型重力浇注专用保温涂料涂层厚度0.5～1毫米；

模温生产前烘烤到400℃；

模具烘烤完成后，合模15分钟后，生产；

浇注温度选择735～745℃；

低压铸造充型时间10～15分钟，保压压力1200mbar。