[发明专利]一种改进的铝车轮低压铸造模具

说明书

本发明公开了一种改进的铝车轮低压铸造模具，在边模（7）型腔面，对应驼峰部位设置V型沟槽（72），在边模（7）的背腔内，对应驼峰部位设置腔体（71），边模的腔体（71）内设置冷却管道（8），主风管（81）垂直于环形支路（82），为单进风形式；环形支路（82）与车轮铸件同心，风管距离腔体底面为5‑10mm；环形支路（82）两端焊接封堵（84），以形成封闭的管路；在环形支路（81）上设置出风小孔（83），小孔轴向垂直于腔体底面；出风小孔（83）直径为3mm，圆周方向上间距10‑15mm均布；本发明针对驼峰部位增大了模具的散热面积，提高了模具的自然冷却能力。

技术领域

本发明涉及铸造领域，具体的说涉及一种意在消除铝车轮驼峰热节缩松缺陷的低压铸造模具。

背景技术

在铝车轮低压铸造生产中，内轮缘位置的驼峰（图1中的A区域）结构厚大，形成了明显的热节，是铸造缺陷较为常见的部位。驼峰处于充型的远端，铝液流动至此温度已经降低很多，会因前端补缩能力不足而出现缩松缺陷；该部位铸件结构较为厚大，且位于内轮缘与轮辋中间，模具上往往无法直接布置有效的冷却，造成热量的聚集，铝液凝固速度缓慢，铸件内部晶粒粗大，力学性能低下。在实际生产中，因驼峰位置铸造不合格造成的废品占较大的比例，都严重的影响了车轮的成形质量，降低了给客户送样的成功率。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种改进了的低压铸造铝车轮模具，该结构通过加强局部冷却，有效的消除了驼峰热节，解决了铸件内部的缩松缺陷；细化了晶粒组织，提升了车轮的力学性能，满足了客户的质量要求。

一种改进的铝车轮低压铸造模具，包括底模、浇口杯、浇口套、过滤网、分流锥、边模、顶模、冷却管道；其中顶模、底模、边模共同构成了模具的型腔，保证了车轮铸件的顺利成形。

针对驼峰部位，在边模型腔面上设置V型沟槽，与驼峰轮廓随形设计，长度方向上包括整个热节区域；沟槽深1-1.5mm，夹角60-120°，在边模圆周上间隔10mm均布。

在边模的背腔内，对应驼峰的部位设置腔体，与车轮铸件同心设计，呈环状结构；腔体的底面与驼峰轮廓随形设计，距型腔面壁厚值为8-12mm；腔体的高度尺寸与驼峰热节范围相当；腔体的两侧面距边模配合面留至少10mm的安全壁厚，以保证模具的使用强度。

选用不锈钢管制作冷却管道，其包括主风管和环形支路两大部分；主风管垂直于环形支路，且设计为单进风形式；环形支路与车轮铸件同心设计，风管距离腔体底面为5-10mm；环形支路两端需进行焊接封堵，以形成封闭的管路；在环形支路上加工出风小孔，小孔轴向垂直于腔体底面；出风小孔直径设计为3mm，圆周方向上间距10-15mm均布；冷却开启时，压缩空气通过出风小孔作用于模具表面，并快速带走聚集的热量，从而实现铸件的降温凝固。

将制作好的冷却管道安装到边模的腔体内，用焊接或者螺栓连接的方式固定好，以保证顺利工作。当充型开始20-30s时，开启驼峰部位冷却，待内轮缘完全凝固后关闭，流量一般控制在40-80m³/h,按此工艺参数循环往复，即可实现驼峰热节位置无缺陷的连续稳定生产。

本发明结构简单，易于实现：针对驼峰部位，在边模型腔面上设计沟槽，增大了模具的散热面积，提高了模具的自然冷却能力；在边模背腔加工出冷却腔体并安装了冷却管道，对热节进行了集中冷却，实现了热量的快速导出，提高了铝液的凝固速度，保证了有效的补缩，较好的解决了铸件易出现的缩松、晶粒粗大等缺陷；同时提升了产品的综合力学性能，车轮的安全指数也有了很大程度的改进。

附图说明

图1是本发明中改进的低压铸造车轮模具装配示意图。

图2是本发明中边模冷却沟槽布置示意图。

图3是本发明中边模冷却管道结构示意图。