[发明专利]一种用于汽车轮毂压铸的合金模具及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及汽车轮毂制备技术领域，具体涉及一种用于汽车轮毂压铸的合金模具及其应用。

背景技术

压铸模具是铸造液态模锻的一种方法，是在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。在压铸过程中，对模具型腔的要求很高，需要良好的耐热、耐冲击、耐腐蚀性，且型腔的稳定性对压铸尺寸影响较大，因此设计一个性能优良的模具对压铸工艺至关重要。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种用于汽车轮毂压铸的合金模具及其应用，制得的合金模具具有优异的耐高温、耐磨蚀的性能，稳定性强，通过强化处理后模具内壁生成高强耐磨的渗层，有效延长了使用时间，制得的汽车轮毂具有优良的尺寸精度。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种用于汽车轮毂压铸的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量组分：C 1.2-1.35％、Mn 1.2-1.4％、Si 7.8-9.6％、Cu 0.58-0.8％、Co 0.1-0.3％、Ti 0.05-0.2％、W 0.2-0.5％、Ni 0.05-0.3％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选的，还包括Ca 0.01-0.2％、稀土0.05-0.1％、Al 0-0.4％、V 0-0.2％。

优选的，所述稀土为质量比1:1的镧、铈组合物。

优选的，制得的合金模具在汽车轮毂制备上的应用，包括以下工艺步骤：模具前处理、模具强化、模具预热、压铸、脱模、后处理。

优选的，所述汽车轮毂为铝合金材质。

优选的，所述模具前处理具体为先依次用丙酮、乙醇、蒸馏水清洗上下模具内壁，然后在内壁喷涂5mol/L的碳酸钠溶液。

优选的，所述模具强化具体为先采用硼酸盐浴碳氮共渗，然后采用双层辉光技术进行Ti、V、Al多元金属共渗模具型腔内壁，渗层厚度为104.2-127.6μm。

优选的，所述模具预热温度为220-230℃，时间为30min。

由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明以合理的工艺配方制得的合金模具具有优异的耐高温、耐磨蚀的性能，稳定性强，且通过强化处理后模具内壁生成高强耐磨的渗层，有效延长了使用时间，制得的汽车轮毂具有优良的尺寸精度。碳氮共渗前采用碳酸钠预处理，加强了共渗效果，有利于合金层固溶元素的进一步强化转型，另外，外层再辅以金属渗镀，耐磨、耐酸碱、耐腐蚀等防护性能进一步提高了，且有利于提高受热传递均匀度，本发明制得合金模具用于车毂压铸相较于传统模具使用寿命延长了3-4倍，且质量更佳稳定。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种用于汽车轮毂压铸的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量组分：C 1.28％、Mn 1.35％、Si 7.8％、Cu 0.62％、Co 0.15％、Ti 0.15％、W 0.28％、Ni 0.25％，余量为Fe和不可避免的杂质。还包括Ca 0.01％、稀土0.06％、Al 0.2％、V 0％，所述稀土为质量比1:1的镧、铈组合物。

制得的合金模具在汽车轮毂制备上的应用，包括以下工艺步骤：模具前处理、模具强化、模具预热、压铸、脱模、后处理，模具前处理具体为先依次用丙酮、乙醇、蒸馏水清洗上下模具内壁，然后在内壁喷涂5mol/L的碳酸钠溶液，模具强化具体为先采用硼酸盐浴碳氮共渗，然后采用双层辉光技术进行Ti、V、Al多元金属共渗模具型腔内壁，渗层厚度为104.2μm，模具预热温度为220℃，时间为30min。

实施例2：

一种用于汽车轮毂压铸的合金模具，包括上下模具，所述上下模具材料包括以下百分含量组分：C 1.24％、Mn 1.2％、Si 8.4％、Cu 0.58％、Co 0.23％、Ti 0.05％、W 0.3％、Ni 0.3％，余量为Fe和不可避免的杂质。还包括Ca 0.08％、稀土0.05％、Al 0.4％、V 0.2％，所述稀土为质量比1:1的镧、铈组合物。