应用于商用车轮毂的A357铝合金的液态模锻工艺法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106345984A(43)申请公布日2017.01.25(21)申请号201610932177.4(22)申请日2016.10.31(71)申请人辽宁忠相铝业有限公司地址111000辽宁省辽阳市辽阳经济技术开发区滨河北街16号(72)发明人刘忠锁(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.B22D18/02(2006.01)B22D21/04(2006.01)C22C21/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称应用于商用车轮毂的A357铝合金的液态模锻工艺法(57)摘要本发明公开了一种应用于商用车轮毂的A357铝合金的液态模锻工艺法，主要包括如下步骤：合金成分优化—熔炼—熔体净化—液态模锻成型—脱模、修边、出孔—热处理强化—机械加工—表面处理。本发明首先通过优化A357合金中各元素的成分，再配合添加适量的稀土元素Gd、Sm，以及元素Hf，再结合液态模锻工艺制备出车用轮毂，通过优化合金的化学成分和熔体净化技术，改善了合金的金相结构，极大的消除了产品中的缩孔、疏松、气孔、裂纹等内部缺陷。轮毂产品外观质量明显改善，内部缺陷明显减少，生产效率高，流程短，工艺成本低、节能、环境污染少，经济效益和社会效益明显。CN106345984ACN106345984A权利要求书1/1页1.应用于商用车轮毂的A357铝合金的液态模锻工艺法，其特征在于包括如下步骤：(1)合金成分优化：优化A357铝合金中Mg/Si比和其他合金元素比例，并控制杂质元素的质量含量，其中Si6.5～7.5份；Fe＜0.2份；Cu＜0.2份；Mg0.5-0.7份；Sr0.01-0.02份；Ti0.1～0.2份；Al90～95份，控制A357铝合金中其他单个杂质≤0.05份，再加入元素Gd0.1～0.8份；Sm0.1-1份；Hf0.1～2.5份，用Sr及Ti作变质和细化处理；(2)熔炼；(3)将步骤(2)所得熔体以高效精炼剂进行炉内除气、除渣使熔体清洁无杂；(4)液态模锻成型分为5个阶段第一阶段：熔体浇注至轮毂模具内：浇注温度为670～680℃，模具预热温度为280～320℃，单坯精确定量浇注；第二阶段：快速充型：合模充型加压时间为20-30秒，压力由上模冲头刚接触到下模中熔体面起开始变化直到160-180bar，速度1-2mm/s；第三阶段：保压过程：将压力以加压速度0.1-0.3mm/s逐渐减少为0，压力200-210bar,达到保压压力，延时10-20秒进行冷却，时间120～140秒；冷却过程压力保持不变；第四阶段：开模：模具下模顶杆向上顶出工件，上模随压机滑块向上运动，与下模顶杆同速度，消除产品受到上下模具撕力；第五阶段：取料：采用机构夹具进行取料，放入辊道上，转入下序；(5)修边、出孔；(6)热处理强化：将工件加热到535±5℃恒温保持4～6h，在30-80℃水温条件下淬火60秒，在160±5℃温度条件下进行时效处理3-5h；(7)机械性能检查、尺寸表面加工。2.根据权利要求1所述应用于商用车轮毂的A357铝合金的液态模锻工艺法，其特征在于：步骤(1)合金成分优化为：其中Si7份；Fe＜0.1份；Cu＜0.1份；Mg0.6份；Sr0.02份；Ti0.2份；Al95份；控制A357铝合金中其他单个杂质≤0.04份，再加入元素Gd0.3份；Sm0.5份；Hf1份。3.根据权利要求1所述应用于商用车轮毂的A357铝合金的液态模锻工艺法，其特征在于：所述步骤(3)中还包括在线处理过程，经高效熔剂精炼净化后的熔体再采用GBF法在线除气。2CN106345984A说明书1/6页应用于商用车轮毂的A357铝合金的液态模锻工艺法技术领域[0001]本发明属于液态模锻领域，具体涉及一种应用于商用车轮毂的A357铝合金的液态模锻工艺法。背景技术[0002]轮毂是汽车上最重要的安全零件之一，轮毂承受着汽车和载物质量作用的压力，受到车辆在起动、制动时动态扭矩的作用，还承受汽车在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变受力。轮毂的质量和可靠性不但关系到车辆和车上人员物资的安全性，还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能，这就要求轮毂动平衡好、疲劳强度高、有好的刚性和弹性、尺寸和形状精度高、质量轻等，铝轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求，在安全性、舒适性和轻量化等方面表现突出，博得了市场青睐。[0003]现有汽车铝轮毂的成型工艺主要分为低压铸造、锻造工艺。低压铸造具有生产效率高、铸件组织致密、自动化程度高等特点，可满足汽车铝轮毂的需求，成为了近年来国际上的主流工艺。国内汽车铝轮毂成形技术