铝合金车轮低压铸造模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铝合金车轮低压铸造模具，包括顶模(1)、底模(2)和边模(3)，所述的底模(1)上设有多个浇口(4)，所述的顶模中心设有起补缩作用的中心冒口(6)，所述的底模中心设有用于轮盘中心成型的分流锥(7)；所述的多个浇口设置在底模下轮唇外侧或底模窗口处；其铸造方法包括充型、排气、加压、冷却、补缩、铝液回流等步骤。采用本实用新型专利技术，提高了铸件的质量，生产的车轮筋条和轮心力学性能指标好；产品不易出现针孔；能够适用于对产品质量要求高的场合，利于实现产品轻量化，提高了生产效率，减少了模具的腐蚀。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铝合金铸造领域，具体讲是一种铝合金车轮低压铸造模具。技术背景目前，国内外铝合金车轮毛坯制造方法有锻造、铸造后旋压、挤压铸造(液态模 锻)、差压铸造、低压铸造和重力铸造。由于投资成本和工艺成熟程度等原因，国内大多采 用低压铸造和重力铸造。低压铸造工艺过程是在密封的保温炉中，通入一定的干燥的压缩 空气使铝液在气体压力的作用下，沿升液管上升，通过浇口平稳地进入模具型腔，并保持保 温炉内液面上的气体压力，一直到铸件完全凝固为止；然后解除液面上的气体压力，使浇口 以下未凝固的铝液随重力的作用回流到保温炉，再由油缸开型并取出铸件。现有技术的铝 合金轮毂的低压铸造模具包括顶模、底模和边模，所述的底模上设有中心浇口，铝液经中心 浇口对模具型腔充型补缩，采用上述铸造模具，型腔充型所需的铝液只能由中心浇口提供， 所以铸造开始时客观上要求模具温度较高；同时，铝液在冷却凝固的过程中依靠中心浇口 (此时充当中心冒口)补缩，若模具温度较低、高强度冷却或过早冷却，容易出现轮毂筋部 缩松等缺陷，为了防止这些缺陷，对铸造模具的冷却不宜过强、过早，即一般采用冷却强度 小的冷却方式，如采用风冷为主，有的结合雾冷，有的有少量低强度的水冷。但是，采用高模 温铸造、低强度冷却或推迟冷却时机往往会影响铸件的质量，如生产的车轮筋条和轮心力 学性能指标差，产品容易出现针孔；生产出的产品很难适用于对产品质量要求高的场合，不 利于实现产品轻量化，而且也降低了生产效率，加快了模具的腐蚀
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种铝合金车轮低压铸造模具，提高了铸 件的质量，生产的车轮筋条和轮心力学性能指标好；产品不易出现针孔；能够适用于对产 品质量要求高的场合，利于实现产品轻量化，提高了生产效率，减少了模具的腐蚀。本技术的技术解决方案是，提供以下结构的铝合金车轮低压铸造模具，包括 顶模、底模和边模，所述的底模上设有多个浇口，所述的顶模中心设有起补缩作用的中心冒 口，所述的底模中心设有用于轮盘中心成型的分流锥。采用以上结构后与现有技术相比，本技术具有以下优点采用本技术结 构，改变了原来只有设置在底模中心的浇口，浇注时铝液从多个浇口进入型腔，顶模的中心 冒口和底模的多个浇口(此时充当冒口)能较好地对铸件不同部位针对性补缩，轮辋上缘 到浇口顺序凝固，同时筋条到中心冒口顺序凝固，即这两个方向的顺序凝固能够独立实现， 因而铸造起始时模具的温度低、模具冷却可以更强更早，既提高了产品的铸造质量，又提高 了生产效率。本技术提高铸件质量体现在生产的车轮筋条和轮盘力学性能指标好，产 品不易出现针孔，生产的车轮能够适用于对产品质量要求高的场合，利于实现产品轻量化， 同时也提高了生产效率、减少了模具的腐蚀。作为改进，所述的多个浇口设置在底模下轮唇外侧或底模窗口处，这样更有利于浇口对筋部热节处的快速补缩。作为改进，所述的模具内设有冷却水通道。这样，根据需要在顶模、底模和边模内 设水冷却通道，由于本技术的产品采用多浇口浇注和多冒口补缩，所以可以辅之以强 冷却，即水冷却，不仅提高了产品的铸造质量，而且还能提高生产效率等。作为改进，在顶模的中心冒口上方，设有与中心冒口相通的加压排气管。这样，在 浇注充型时，铝液进入型腔，能够将型腔内的空气通过加压排气管排出，以免型腔内空气影 响产品铸造质量；同时，在充型完成且筋部凝固后，往加压排气管内通入一定压力的压缩空 气，这样能够加速中心冒口的补缩，提高产品铸造质量。作为改进，所述的底模下方固定有铝液分流结构，所述的铝液分流结构包括顶盖 和基座，所述的顶盖固定在基座上，所述的基座内设有空腔，所述的空腔与底模下轮唇外侧 的多个浇口连通，基座的底部设有升液管接口。这样，浇注时，铝液经升液管进入空腔，再分 流进入多个浇口 ；当充型完成、铸件筋部和浇口凝固后，将给铝液供压的炉膛卸压，多个浇 口中残余的铝液回流到空腔中，并经升液管回到低压机保温炉内，铝液分流结构对铝液起 分流和回流的作用。作为改进，所述的空腔为锥形空腔，这样便于铝液的分流和回流。作为改进，所述的底模和边模之间设有水冷环，所述的水冷环是指带有环状的水 循环通道的结构，由于在浇注的过程中，铝液很可能会从底模和边模交界处渗出，但在水冷 环的作用下，即使有铝液渗出也会凝固，从而有效防止铝液外泄。作为改进，所述的加压排气管与中心冒口的连接处设有透气材料层，所述的透气 材料层是指空气可以通过，而铝液不能通过的隔离层，例如透气砖，这样，可以防止中心冒 口的中铝液堵住加压排气管。附图说明图1为本技术的铝合金轮毂的低压铸造模具的结构示意图(多浇口设置在底 模下轮唇外侧)。图2为本技术的铝合金轮毂的低压铸造模具的结构示意图(多浇口设置在底 模窗口处)。图中所示1、顶模，2、底模，3、边模，4、浇口，5、下轮唇，6、中心冒口，7、分流锥，8、冷 却水通道，9、加压排气管，10、透气材料层，11、顶盖，12、基座，13、空腔，14、升液管接口，15、 水冷环。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明如图1所示，本技术的铝合金车轮的低压铸造模具，包括顶模1、底模2和边 模3，所述的底模1下轮唇5外侧设有多个浇口 4，所述的顶模中心设有起补缩作用的中心 冒口 6，所述的底模中心设有用于轮盘中心成型的分流锥7 ；所述的下轮唇5是指型腔内轮 毂铸件的下轮唇；所述的轮盘是指车轮的轮盘；所述的浇口一般为2-4个，对于轮盘力学性 能指标和探伤要求高的产品需要每条筋设一个浇口。筋条和筋部其实是一个概念，都是指 车轮的轮辐。所述的模具内设有不同的冷却水通道8，所述的冷却水通道设置模具壁内，如在模 具表面开有多个通道，所述每组水冷通道的小孔经模具内的通道相互贯通；附图只是显示 了冷却水通道的大致位置。在顶模1的中心冒口 6上方，设有与中心冒口 6相通的加压排气管9 ；所述的加压 排气管9与中心冒口 6的连接处设有透气材料层10，所述的透气材料层10是指空气可以通 过，而铝液不能通过的隔离层，即与铝液不润湿，例如透气砖。所述的底模下方固定有铝液分流结构，所述的铝液分流结构包括顶盖11和基座 12，所述的顶盖11固定在基座12上，所述的基座12内设有空腔13，所述的空腔13与底模 2下轮唇外侧的多个浇口 4连通，基座12的底部设有升液管接口 14。所述的空腔13为锥形空腔，这样便于铝液的分流和回流；实际上带有一定倾斜面 的空腔都可以适用。所述的底模2和边模3之间设有水冷环15，所述的水冷环15是指带有环状的水循 环通道的结构。加压排气管的远端为三通，并设有排气电磁阀和增压电磁阀；该管路的气体需要 通过减压阀减到适当压力，由电磁阀控制进气和排气。充型时排气电磁阀自动打开，增压电 磁阀关闭；加压时增压电磁阀打开，排气电磁阀关闭。如图2所示，所述的多浇口是设置在底模窗口处，所述的底模窗口处，是指型腔的 两筋条之间的位置；该结构也能起到和多浇口设于底模下轮唇外侧的结构一样的效果。当 然也不限于上述两种结构。本技术的铝合金轮毂低压铸造工艺，所述的低压铸造工艺基于铝合金轮毂低 压铸造模具，所述的低压铸造模具包括顶模、底模和边模，所述的低压铸造方法包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种铝合金车轮低压铸造模具，包括顶模（１）、底模（２）和边模（３），其特征在于：所述的底模（１）上设有多个浇口（４），所述的顶模中心设有起补缩作用的中心冒口（６），所述的底模中心设有用于轮盘中心成型的分流锥（７）。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金车轮低压铸造模具，包括顶模(1)、底模( 和边模(3)，其特征在于所 述的底模(1)上设有多个浇口 G)，所述的顶模中心设有起补缩作用的中心冒口(6)，所述 的底模中心设有用于轮盘中心成型的分流锥(7)。2.根据权利要求1所述的铝合金车轮低压铸造模具，其特征在于所述的多个浇口(4) 设置在底模(1)下轮唇外侧或底模窗口处。3.根据权利要求1所述的铝合金车轮低压铸造模具，其特征在于所述的模具内设有 冷却水通道(8)。4.根据权利要求1所述的铝合金车轮低压铸造模具，其特征在于在顶模(1)的中心 冒口(6)上方，设有与中心冒口(6)相通的加压排气管(9)。5.根据权利要求1所述的铝合金车轮低压铸造模具，其特征在于所述的底模...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丙军，乔海中，
申请(专利权)人：何丙军，乔海中，
类型：实用新型
国别省市：97