專利名稱：輕合金車輪擠壓鑄造裝備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種擠壓鑄造輕合金(Al合金和Mg合金)車輪的裝備。
技術(shù)背景目前已應用的輕合金車輪的擠壓鑄造機有兩種，一種是在日本宇部公司的專用擠壓鑄造機(VSC機型)，它是將液體合金用澆勺澆入擺動式料缸中，然后用下擠壓頭將其壓入單分型的固定式模具中，此種工藝屬于勺式澆注；另一種是在通用油壓機上，也是用澆勺將液態(tài)金屬澆入固定式料缸中，并靠下擠壓頭將其擠入兩分型的浮動模具中。以上兩種設(shè)備均采用勺式澆注，易卷入氣體，帶進夾渣，造成液體輕合金金屬污染，降低產(chǎn)品質(zhì)量，使擠壓鑄造機或模具結(jié)構(gòu)變得復雜，不易操作而且定量精度差。加之由于只是實施了壓力下凝固，而無鍛壓過程，因而內(nèi)部組織仍不很理想。
實用新型內(nèi)容為了克服勺式澆注帶來的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效益等方面的問題，本實用新型設(shè)計了一種新的擠壓鑄造裝備，采用管道輸送方式，將液態(tài)輕合金自動定量地輸入料缸中，模具機構(gòu)采用新的兩分型浮動式擠壓模具，并使用了二次再鍛壓機構(gòu)。
本實用新型所采取的技術(shù)方案是，設(shè)計制作了上主缸合模力達2000噸(20000KN)，下頂缸擠壓力達400噸(4000KN)的液壓機、經(jīng)過改進的模具、進料機構(gòu)以及電氣路控制系統(tǒng)。所述模具分別設(shè)計有四個鍛壓裝置及掛鉤裝置，所述進料機構(gòu)為自動式管道輸送結(jié)構(gòu)并安裝有清孔裝置。
作為本實用新型的進一步改進，所述的鍛壓裝置置于模具上蓋板與上模板之間，呈對稱分布，包括墊塊、楔形塊、推拉桿、側(cè)油缸。墊塊置于楔形塊上方、上蓋板下方，推拉桿分別與楔形塊、側(cè)油缸連接。
作為本實用新型的進一步改進，所述的掛鉤裝置包括上掛柱、掛板、下掛柱，上、下掛柱分別固定在模具上模板及底板上，掛板安裝在下模套上，并可繞安裝軸左右搖擺。
作為本實用新型的進一步改進，所述的進料機構(gòu)為管道式自動定量裝置，包括保溫爐、升液管及清孔裝置，升液管一端接入保溫爐中，另一端連于料缸側(cè)壁上，清孔裝置置于相對于料缸升液管口的另一側(cè)壁上。
作為本實用新型的進一步改進，所述的清孔裝置包括清孔桿、清孔油缸，清孔桿與油缸相連接，當液態(tài)輕合金在管道輸送中出現(xiàn)料缸進料口被堵塞時，將擠壓頭降至下位，用清孔油缸推出清孔桿將料缸進料口中的堵塞物推入輸送管道并落入熔化保溫爐中再熔化。
本實用新型由于采用上述技術(shù)方案，通過密封管道靠氣體壓力自動定量供應輕合金熔液，解決了金屬液澆鑄時的污染問題，減少了氣體的卷入、合金的氧化及涂料夾雜，提高了輕合金車輪的內(nèi)部質(zhì)量。且液態(tài)輕合金除在原機械壓力下凝固外，在凝固過程中又進行再鍛壓，使輕合金車輪內(nèi)部組織更致密，性能更好。


圖1擠壓鑄造裝備整體布局圖圖2模具示意圖圖3管道式自動定量進料機構(gòu)圖具體實施方式
如圖1所示，一種輕合金車輪擠壓鑄造裝備，它包括合模力為20000KN，擠壓力為4000KN的液壓機，采用兩次分型浮動式并可進行二次再鍛壓的新型擠壓鑄造模具(圖2)，設(shè)計了管道式自動定量進料機構(gòu)(圖3)。
如圖二所示，兩次分型浮動式模具，使用了可轉(zhuǎn)動式掛鉤(28)裝置。在料缸(6)中液態(tài)金屬靠擠壓頭(7)上推充型，經(jīng)擠壓并二次鍛壓過程中模具(4)均處全閉合鎖模狀態(tài)。此時掛鉤(28)上掛上模板(23)上的上掛柱(24)，擠壓完畢后，油壓機活動橫梁(3)上升回程，將模具(4)的分型面(I—I)以上部份提升打開，并同時將料餅從進料口套(35)及料缸上蓋(34)之間的澆道最窄處拉斷。此時，擠壓頭(7)繼續(xù)上升，將料餅推出料缸(6)外面，取走。之后，油壓機活動橫梁(3)下降合模，將掛鉤(28)改下掛底板(33)上的下掛柱(32)，再令油壓機活動橫梁(3)上升，將模具(4)的分型面(II—II)以上部份提升，打開。達一定高度后，再靠油缸力量，將側(cè)?；?27)水平打開，并靠上推拉桿(15)，通過頂桿(36)將鋁輪鑄件(29)推出上模芯(26)之外，并通過接料機構(gòu)(5)取走。當液態(tài)金屬靠擠壓頭(7)上推充型時，主油缸(1)施行低壓，楔形塊(20)在側(cè)油缸(22)推拉桿(21)的推力下，處于最里面位置。此時，上模芯(26)與上模套(25)上下之間有一小的間隙(a)，當液體金屬充型完畢，主油缸(1)立即轉(zhuǎn)為高壓，楔形塊(20)在側(cè)油缸(22)推拉桿(21)的拉力下，向外滑移，迫使上蓋板(18)、立柱(17)推動上模芯(26)向下做小的相對移動，使上模芯(26)與上模套(25)上下之間間隙(a)減小，甚至變?yōu)榱?。以便對鋁輪鑄件(29)的輪輻，輪轂部份實施二次鍛壓。待鋁輪鑄件取出后，側(cè)油缸(22)，推拉桿(21)再推動楔形塊(20)向里移動，使上模芯(26)與上模套(25)上下之間仍保持一定間隙(a)。
如圖3所示當澆注開始，其密閉的溶化保溫爐(10)中的液態(tài)合金，在氣體壓力下經(jīng)過升液管(11)及料缸進料口(42)送入由料缸(6)和擠壓頭(7)組成的澆杯中，此澆杯中注入的液體金屬的體積量，是依靠壓入熔化保溫爐(10)中的氣體量進行控制的，因而是可以定量供應，自動控制的。當定量注入到位后，則啟動油壓機下頂缸及下頂桿(8)，依靠擠壓頭(7)上升，先封閉料缸進料口(42)。再撤去熔化保溫爐(10)的氣壓，令升液管(11)中殘余液態(tài)金屬流回爐(10)內(nèi)。此時，擠壓頭(7)繼續(xù)上升，將料缸中金屬液通過進料口套(35)壓入模腔中進行充型。且當液態(tài)輕合全在管道輸送中出現(xiàn)異常情況，導致料缸進料口(42)被凝固的合金或氧化渣所堵死時，可將擠壓頭(7)降至下位，利用清孔油缸(40)推出清孔桿(41)將料缸進料口(42)中的凝固物推入升液管(11)并落入熔化保溫爐(10)中再熔化。
權(quán)利要求1.一種輕合金車輪擠壓鑄造裝備，它包括立式液壓機、經(jīng)過改進的模具、進料機構(gòu)及電氣路控制，其特征在于所述模具(4)分別設(shè)計有四個鍛壓裝置(13)及掛鉤裝置(14)，所述進料機構(gòu)為自動式管道輸送結(jié)構(gòu)并安裝有清孔裝置(43)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕合金車輪擠壓鑄造裝備，其特征在于所述的鍛壓裝置置于模具上蓋板(18)與上模板(23)之間，呈對稱分布，包括墊塊(19)楔形塊(20)、推拉桿(21)、側(cè)油缸(22)。墊塊(19)置于楔形塊(20)上方、上蓋板(18)下方，推拉桿(21)分別與楔形塊(20)、側(cè)油缸(22)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕合金車輪擠壓鑄造裝備，其特征在于所述的掛鉤裝置(14)包括上掛柱(24)、掛板(28)、下掛柱(32)。上、下掛柱(24、28)分別固定在模具上模板(23)及底板(33)上，掛板(28)安裝在下模套(30)上，并可繞安裝軸左右搖擺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕合金車輪擠壓鑄造裝備，其特征在于所述的進料機構(gòu)為管道式自動定量裝置，包括保溫爐(10)、升液管(11)及清孔裝置(43)，升液管(11)一端接入保溫爐(10)中，另一端連于料缸(6)側(cè)壁上，清孔裝置(43)置于相對于料缸升液管口的另一側(cè)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輕合金車輪擠壓鑄造裝備，其特征在于所述的清孔裝置(43)包括清孔桿(41)、清孔油缸(40)，清孔桿(41)與油缸(40)相連接。
專利摘要本實用新型是涉及一種輕合金車輪擠壓鑄造裝備，設(shè)計制作了上主缸合模力達2000噸，下頂缸擠壓力達400噸的液壓機、經(jīng)過改進的模具、進料機構(gòu)以及電氣路控制系統(tǒng)。所述模具分別設(shè)計有四個鍛壓裝置及掛鉤裝置，所述進料機構(gòu)為自動式管道輸送結(jié)構(gòu)并安裝有清孔裝置。本實用新型解決了金屬液澆鑄時的污染問題，減少了氣體卷入、合金的氧化及涂料夾雜；采用鑄造與鍛造相結(jié)合的工藝，提高了輕合金車輪的內(nèi)部質(zhì)量。
文檔編號B22D17/20GK2845963SQ200520013790
公開日2006年12月13日 申請日期2005年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者俞利民, 陳國東, 張水勇, 張松浩, 求偉永, 吳燕春, 吳軍, 曹方勇, 王沛忠, 齊丕驤 申請人:萬豐奧特控股集團有限公司