[发明专利]一种铝合金轮毂低压铸造模具及其浇注方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械铸造技术领域，具体涉及一种铝合金轮毂低压铸造模具及其浇注方式。

背景技术

现有的铝合金车轮铸造模具的浇口设在下模的分流锥位置，参见图1，浇口设在分流锥8位置，并且每种尺寸的轮毂采用的浇口的尺寸和形状都是唯一确定的；采用该模具浇注轮毂的方法为中心浇注方法，此浇铸的冷却方法为按轮辋部位，辐条部位，安装面部位定向凝固，又因为辐条部位为铝水通向轮辋部位的重要供给通道，所以为了确保铝水能良好的流动只能对辐条部位进行加厚，现有的轮毂辐条的厚度普遍在15-20mm，尤其是现有的17寸轮毂，这无形中就加重了轮毂的重量，轮毂越重的话会使车的整体重量加重，从而油的损耗量会加大，车的速度会降慢，方向盘的灵敏度也会下降，因此需要采取重量较轻的铝合金轮毂，随着最近汽车行业对铝合金轮毂轻量化的要求越来越强烈，采用现有的中心浇铸方法已无法满足客户的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅能够提高轮毂的性能，并且能够满足轮毂轻量化要求的铝合金轮毂低压铸造模具及采用该模具的浇注方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种铝合金轮毂低压铸造模具，包括上模、上模芯、左侧模、右侧模和下模，上模芯设在上模上，所述的上模、上模芯、左侧模、右侧模和下模组合后，形成铸造轮毂的铸造型腔，铸造型腔包括轮毂的轮辋处型腔、辐条处型腔，下模上设有分流锥，左侧模和右侧模上均设有一个浇口，浇口直接连通轮辋处型腔，下模板上设有浇口杯，浇口杯的上端与浇口连通，浇口杯的下端与插入到保温炉中的升液管连通。

所述辐条处型腔的高度为9.5-10mm。

所述浇口内腔自下而上逐渐增大，采用此种结构使得铝液进入铸造型腔时更加顺畅。

采用上述铝合金轮毂低压铸造模具的浇注方法，包括如下步骤：

1）使铝液在压力作用下从保温炉进入升液管，直至到达升液管的顶部，但还未进入铸造型腔，此时的压力由0逐渐升至0.1-0.2kgf/cm²，升液阶段的时间为10-20s；

2）铝液平稳进入铸造型腔直到充满型腔，压力由0.1-0.2kgf/cm²升至0.2-0.250kgf/cm²，保持压力为0.2-0.250kgf/cm²，保压时间为8-15s；

3）在铝液充满铸造型腔时继续加大压力，压力由0.2-0.250kgf cm²升至0.35-0.40kgf/cm²，时间为20-25s；

4）保持压力为0.35-0.40kgf/cm²对型腔进行冷却，使轮毂成型凝固；

5）轮毂成型凝固后泄压，泄压后待模具自然冷却80-100s后开模，即得到轮毂。

步骤4)中的冷却方式采用水冷或者风冷。

本发明将浇口设在侧模上，浇口直接连通轮辋处型腔，浇口的大小及形状可以根据轮毂的尺寸、浇注液体和升液压力等进行任意调节；铝液从轮辋处型腔流入时，铝液从轮辋部位向前轮缘部位和安装面部位同时充型缩短了铝液流过辐条部位的时间；冷却时，从轮辋处向前轮缘及安装面处同时冷却缩短了冷却时间；并且本发明的辐条厚度设计成比现有的轮毂的辐条薄，由于辐条厚度变薄则辐条的凝固时间缩短；随着铝液凝固时间的缩短金相组织也变得更加细密，从而可以提高轮毂的机械性能。本发明能够在满足轮毂轻量化的同时，其机械性能也有了明显的提高。

附图说明

图1为本发明铸造模具的结构示意图；

图2为图1中的A部放大图；

图3为采用铸造模具浇注得到的轮毂；

图4为图3中轮辋和辐条部分的结构图；

图5a为图4中F部分现有轮毂的金相组织图；

图5b为图4中F部分本发明制备得到的轮毂的金相组织图；

图6a为图4中G部分现有轮毂的金相组织图；

图6b为图4中G部分本发明制备得到的轮毂的金相组织图；

图7a为图4中H部分现有轮毂的金相组织图；

图7b为图4中H部分本发明制备得到的轮毂的金相组织图；

图8a为图4中I部分现有轮毂的金相组织图；

图8b为图4中I部分本发明制备得到的轮毂的金相组织图；

图9a为图4中J部分现有轮毂的金相组织图；

图9b为图4中J部分本发明制备得到的轮毂的金相组织图；

图10a为图4中K部分现有轮毂的金相组织图；