[发明专利]一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法

摘要

一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法，包括材料处理技术、铸件性能均衡技术、热处理技术三个部分。材料处理技术改变行业现有的AL‑TI‑B细化和AL‑Sr变质工艺，采用Al‑Ti‑C中间合金与Al‑Sr‑RE中间合金进行变质细化；铸件性能均衡技术是在模具上设计超声波换能器和环状电磁搅拌器，在铸件结晶凝固过程对铸件厚大区域施加超声场与电磁场复合作用；热处理技术是设计固溶温度535±5℃，保温时间1.5～2.5小时，时效第一阶段温度125±5℃，保温时间1.5小时，时效第二阶段温度150±5℃，保温时间1.0小时，以上技术最终实现轻质高强铝轮毂的绿色制造。 1

主权项

1.一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法，其特征是：该技术包括材料处理技术、铸件性能均衡技术、热处理技术三个部分；材料处理技术是采用Al‑Ti‑C中间合金与Al‑Sr‑RE中间合金进行变质细化，使材料细化效果更好，成分更均匀；铸件性能均衡技术是在模具上设计超声波换能器和环状电磁搅拌器，在铸件结晶凝固过程对铸件厚大区域施加超声场与电磁场复合作用；热处理技术是设计固溶温度535±5℃，保温时间1.5～2.5小时，时效设计二个阶段，即将原来表面处理中的烘烤视为时效第二阶段。

2.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法，其特征是：材料处理技术中Al‑Ti‑C中间合金含钛4.0‑5.0％，含碳量0.2‑0.5％；Al‑Sr‑RE中间合金含锶8.0‑9.5％，含稀土0.1‑0.3％。

3.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法，其特征是：铸件性能均衡装置包括保温炉(1)、边模(2)、顶模(3)、顶模外环风管(4)、顶模内环风管(5)、顶模分流锥风管(6)、超声波换能器一(7)、超声波换能器二(8)、底模(9)、底模内环风管(10)、底模外环风管(11)、电磁搅拌器(12)、升液管(13)、导线(14)与系统控制柜(15)。

4.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法，其特征是：在顶模(3)相对应的轮毂轮辐与安装盘面连接的区域安装顶模外环风管(4)，在相对应的轮毂安装盘面区域安装顶模内环风管(5)，在顶模中心区域安装分流锥风管(6)，分流锥风管(6)仅有一个，顶模外环风管(4)与顶模内环风管(5)依据车轮造型、辐条数量与安装盘面直径有5‑9个；.在底模(9)浇口周围安装底模内环风管(10)与底模外环风管(11)，依据车轮造型、辐条数量与安装盘面直径设置5‑9个。

5.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法，其特征是：在顶模(3)相对应安装盘面区域安装超声波换能器一(7)，在顶模(3)相对应轮辐与安装盘面连接的区域安装超声波换能器二(8)，超声波换能器一(7)与超声波换能器一(8)依据车轮造型、辐条数量与安装盘面直径设置5‑9个，通过导线(14)与系统控制柜(15)相连接，系统控制柜(15)内安装有超声波发射器，其每一个超声波换能器所发出的频率与强度、开启与关闭由系统控制柜(15)控制。

6.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法，其特征是：超声波换能器一(7)等待开启时间260～320S、动作关闭时间300～350S、频率20～30kHz、强度1.5KW～10KW/m²；超声波换能器一(8)等待开启时间120～180S、动作关闭时间260～320S、频率20～30kHz、强度、1.5KW～10KW/m²。

7.根据一种纳米颗粒沉淀强化汽车铝轮毂的绿色制造方法，其特征是：在底模(9)相对应铸件厚大区域下方安装环状电磁搅拌器(12)，电磁搅拌器(12)通过导线(14)与系统控制柜(15)连接。

8.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法，其特征是：电磁搅拌器工作参数等待时间10～30S、动作时间300～330S、频率5～20Hz、工作电流1.0A～200A、工作电压380V。

9.根据权利要求1所述的一种纳米颗粒汽车铝轮毂的绿色制造方法，其特征是：热处理技术方案为固溶温度535±5℃，保温时间2.0小时；时效工艺为：时效第一阶段温度125±5℃，保温时间1.5小时，时效第二阶段温度150±5℃，保温时间1.0小时。