[实用新型]一种车轮低压铸造模具

说明书

本实用新型属于车轮铸造技术领域，提供了一种车轮低压铸造模具，设计了一体式的顶、底模以及上、下分体式的边模结构，所述顶模的壁厚由轮辋至内轮缘递增，所述底模对应轮辐区域的壁厚由内向外递增，所述上边模的壁厚由轮辋至内轮缘递增，从轮辋到内轮缘形成自然递减的温度梯度，通过有针对性的模具壁厚设计，构建了利于顺序凝固的温度场，保证了轮缘位置的有效补缩及轮辋薄壁部位的良好成形；并且所述下边模的外侧壁与所述上边模的凸起壁配合将所述下边模定位在所述上边模和所述底模之间，下边模主要实现了集中冷却R角热节位置，从而实现了轮缘与轮辋以及R角热节区域的分段冷却，减弱了各部位间冷却的相互影响，使铸造工艺的控制更加灵活。

技术领域

本申请涉及车轮铸造技术领域，具体涉及一种车轮低压铸造模具。

背景技术

随着汽车行业的迅猛发展，顾客对车辆安全性的要求变得愈发严格。而车轮作为汽车上的关键安全构件之一，更需要不断提升自身的性能品质，以满足日益激烈的市场竞争。

当前，绝大多数的铝合金车轮生产采用低压铸造成形工艺。该方法采用中心底注的形式，高温铝液在外界压力的驱动下进入模具，并在型腔中完成最终的凝固成形，从而获得尺寸、性能均达标的合格铸件。车轮的造型是比较有特点的，内轮缘厚大，为明显小热节；轮辋铸件的壁厚一般在8-10mm，属于薄壁件范畴，比较容易先凝固而影响轮缘处的补缩；在轮辐与轮辋连接R角处是车轮结构最为厚大的部位，壁厚一般要30mm，是典型的铸造热节；从结构上分析，这种造型并不利于铸件的顺序凝固，生产中也往往会在这些区域出现铸造缺陷，影响着产品质量。大量实践表明：轮缘、轮辋及R角位置出现缺陷造成的废品率占总比例的80%以上，热量的不均匀分配导致模具很难形成适合的温度梯度，局部区域存在的热量过于集中，造成了铝液凝固速度缓慢，若无有效的铝液补缩，那么就很容易在铸件上出现缩松、缩孔等成形缺陷；一旦铝液不能快速的结晶，就会使得铸件内部晶粒粗大，组织疏松不致密，力学性能很难达到客户要求的标准，导致送样困难；与此同时，延长了铸件的生产周期，降低了工作效率，提高了企业的生产成本，所有上述这些都成为了众多车轮从业人员需要解决的重要课题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种车轮低压铸造模具，可实现厚大热节区域的快速凝固，保证了顺畅的铝液补缩，构建了良好的顺序凝固温度梯度，从而解决了生产中易出现的缩松、缩孔等铸造问题。此外，铸件内部晶粒也得到了明显细化，大幅提升了产品的力学性能，实现了车轮的高品质生产。

为实现上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：

第一方面，提供一种车轮低压铸造模具，包括底模、顶模、上边模和下边模，底模、顶模、上边模和下边模共同构成了模具型腔，所述顶模的壁厚由轮辋至内轮缘递增；所述底模对应轮辐区域的壁厚由内向外递增；所述上边模与所述下边模固定连接为一体，所述上边模设计有背部空腔，并且所述上边模的壁厚由轮辋至内轮缘递增，所述上边模的的底面外侧设置有整体呈圆环形的凸起壁；所述下边模整体呈环形，并且所述下边模的外侧壁与所述上边模的凸起壁配合，将所述下边模定位在所述上边模和所述底模之间。

在一些实施例中，所述下边模的顶部加工有与铸件外径同心的环形水道，所述环形水道截面为U形，且通过盖板密封焊接；所述下边模的外侧加工有水孔，分布于所述环形水道的两端并与所述环形水道连通，所述水孔焊接有水管接头。

在一些实施例中，所述环形水道以内的所述下边模的顶部上加工有隔热槽，所述隔热槽与所述环形水道同心环状分布。

在一些实施例中，在所述下边模上所述水孔的下部加工周向分布的环形阻热槽。

在一些实施例中，所述上边模和下边模都沿圆周均分为2块以上。

在一些实施例中，每块下边模的顶部加工有与铸件外径同心的环形水道，所述环形水道的截面为U形，并且通过盖板密封焊接；每块下边模的外侧均加工有水孔，分布于所述环形水道的两端并与所述环形水道连通，所述水孔焊接有水管接头。