[发明专利]车轮毛坯铸件铸造结构

说明书

技术领域

本发明涉及金属铸件铸造领域，具体来说，涉及一种车轮毛坯铸件铸造结构。

背景技术

目前，对于铝合金车轮的毛坯铸造，常规应用比较多的工艺有重力铸造和低压铸造。

重力工艺相对简单：铝液直接从熔炼炉里面舀出来倒入模具就可以了。该工艺缺陷在于重力补缩需要设计冒口，冒口的凝固时间要晚于成品部分的时间，逐渐冷却的过程中未凝固的部分对凝固的部分形成补缩，因此设计的冒口需要足够大以容纳足够多的铝液而保证最后冷却。这导致生产出来的毛坯车轮很重而且浪费了大量的铝，另外重力补缩是靠的铝液自重加地球引力使铝液向收缩部分流动完成补缩，其动能较小补缩不充分，导致铸件内部质量不稳定，同时表面质量也不如铝液在压力下结晶的效果。

低压工艺需要更复杂的设备：首先要从熔炼炉里面把铝液倒入转运的浇包里面，然后用叉车把浇包里面的铝液倒入机台的保温炉里面最后通过给保温炉加压把里面的铝液打入模具型腔。这一过程中由于铝液温度很高而且液态铝分子很活泼，很容易腐蚀其他的容器，导致浇包和机台的保温炉用几年就需要大修一次，更换里面的保温材料。另外把铝液打入到型腔里面这个阶段，铝液需要经过升液管、中间管、陶瓷浇口套，这些材料都是工业陶瓷的，属于要经常更换的耗材，而且更换升液管操作复杂要求很高，因而还是易损件。除此之外，考虑到需要对保温炉等持续保持加热状态功率30KW(包括不生产时)，使保温炉维持高温的硅碳棒平均使用不足一个月就需要更换。因此，在低压工艺中，转运铝液的浇包以及低压的模具等费用综合算下来对比重力工艺设备投入成本高出很多，维护成本也超过了重力工艺浪费的原料成本。另外低压工艺的入液方式是从最底部往上进入型腔，决定了浇口方案的自由度小，因而限制了产品规格。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种车轮毛坯铸件铸造结构，所要解决的技术问题在于现有的重力铸造工艺中浪费原材料、产品质量不高，以及低压铸造工艺中设备及维护成本高、能耗大的问题。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种车轮毛坯铸件铸造结构，包括：模具，所述模具上设置有入液口、型腔、加压口，所述型腔位于所述模具内，与车轮毛坯形状相符，所述入液口位于所述型腔的侧部，连通所述型腔和所述模具的外部，金属熔液从所述入液口进入所述型腔，用于形成所述车轮毛坯形状的铸件，所述加压口位于所述型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方；加压管，连接所述加压口，所述加压管上有第一电磁阀，所述第一电磁阀的开关控制所述加压管与所述型腔是否导通。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，还包括：转接管，固定在所述模具上，其两端分别连接所述加压口和所述加压管，造成所述加压口和所述加压管的间接导通。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，还包括：冷却镶块，安装在所述入液口处，所述冷却镶块中具有水路，所述水路上安装在有第二电磁阀，用于控制所述水路是否进入冷却介质，所述第二电磁阀由关闭转为打开状态时，从而所述水路进入所述冷却介质以冷却所述金属熔液。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，还包括：电极，设置在所述型腔的对应车轮毛坯轮辋位置的上方，所述电极连接所述第二电磁阀，所述金属熔液在所述型腔中上升并触碰所述电极时，所述电极向所述第二电磁阀传递信号，以将所述第二电磁阀由关闭转为打开状态，从而所述冷却镶块中的水路中进入所述冷却介质，以冷却所述金属溶液。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，所述模具上还具有排气间隙，所述排气间隙位于所述型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方，连通所述型腔和所述模具的外部，造成所述型腔内的所述金属熔液液面升高，排挤所述型腔中的气体从所述排气间隙排出，当所述金属溶液的液面高过所述排气间隙的高度时，所述型腔中的气体无法从所述排气间隙排出，同时所述金属溶液进入所述排气间隙并冷却凝固，从而封闭所述排气间隙，此时形成所述车轮毛坯的安装面。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，所述模具上设置通孔，所述通孔位于所述型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方，所述型腔内安装有分流锥，所述分流锥穿过所述通孔，所述分流锥与所述通孔之间形成所述排气间隙。

本发明还提供一种车轮毛坯铸件铸造方法，采用前述的车轮毛坯铸件铸造结构，其中，所述型腔中进入所述金属熔液时，所述第一电磁阀关闭，所述型腔中停止进入所述金属熔液且所述入液口处所述金属溶液凝固之后，所述第一电磁阀打开，所述加压管向所述型腔内注入气体，以对所述型腔内的金属熔液进行加压。

借由上述技术方案，本发明的车轮毛坯铸件铸造结构至少具有下列优点：