一种用于轮毂铸造的底模水点冷装置及冷却底模的方法
【专利摘要】本发明提供一种用于轮毂铸造的底模水点冷装置，使用该装置进行底模冷却的方法，以及制造该装置的方法。本发明的装置及方法的优点在于，将轮辐冷却需要的多路点冷集成到一个装置上；消除了回水对模具的影响，有利于稳定生产；利用回水横道与回水环道将多路点冷的出水集中到一个回水口，简化了回水装置，也使设备的管路连接更加简单；整个装置无特殊零件，降低了加工成本，维护也更加方便。
【专利说明】一种用于轮毂铸造的底模水点冷装置及冷却底模的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铸造领域，具体地涉及一种用于轮毂铸造的底模水点冷装置及制备方 法。
【背景技术】
[0002] 在铝车轮低压铸造领域，水冷模具已然成为未来模具开发的发展方向，而水点冷 将是未来发展方向的重点。面对车轮结构的千变万化，水点冷不仅要应用于边模冷却；更要 应用于底模冷却。尤其是对于大尺寸的轮型，仅仅依赖于边模冷却，难以保证轮辐的质量。 因此，开发一种可实现底模水点冷的装置，将是势在必行；并且开发出的装置绝不能受制于 产品结构，必须适用于各类产品，才能确保水点冷在底模冷却的推广应用。
【发明内容】
[0003] 因此，本发明的目的是提供一种可实现底模水点冷的装置，该装置可以实现底模 的水点冷，并且不受限于产品的结构。
[0004] 本发明提供了以下的技术方案来实现上述的发明目的：
[0005] 在本发明的一个方面，提供了一种用于轮毂铸造的底模水点冷装置，其特征在于， 所述的装置包括：（1)环形点冷上盖板1，其包括避空凸台3、位于避空凸台3中的通孔9、及 用以螺栓紧固的通孔11 ; (2)环形点冷下托板2,其与环形点冷上盖板1组装，并且包括回 水横道5、与回水横道5处于流体联通的回水环道6、与回水环道6处于流体联通的回水口 7、与回水横道5处于流体联通的异型通孔10、以及用于螺栓紧固的阶梯通孔12 ; (3)与异 型通孔10处于流体联通的水管14 ; (4)与回水环道6处于流体联通的回水管8 ; (5)进水 支管13,其套装于异型通孔的直线通孔部分，其穿过通孔9,并且与水管14处于流体联通； 并且所述的异型通孔10由半圆柱形通孔部分和垂直于所述半圆柱形部分曲面的直线通孔 部分组成；所述的点冷上盖板1和点冷下托板2通过将通孔11和通孔12对齐，经过密封垫 16和螺钉17的焊接紧固来进行组装，在组装状态下通孔9与回水横道5处于流体联通；优 选地，异型通孔10与通孔9是对齐的。
[0006] 根据本发明一个优选的方面，所述的点冷下托板2下方还包括用以安装水管14的 半圆槽4,所述的水管14安装在半圆槽4上，利用焊接固定在点冷下托板2上；优选地，半 圆槽4的直径与水管14的外径相等。
[0007] 根据本发明一个优选的方面，避空凸台3的高度为1至2mm，直径大于通孔9的直 径；优选地，避空凸台3的直径为20?24mm。
[0008] 根据本发明一个优选的方面，水管14的内径大于或等于进水支管13内经的4倍， 进水总管15的内径小于或等于水管14的内径；优选地，水管14的内径是进水支管13内径 的4?8倍，进水总管15的内径是水管14的内径的0. 3?1倍。
[0009] 根据本发明一个优选的方面，回水横道5与回水环道6的宽度大于通孔9的直径， 深度不小于通孔9高度的三分之一；回水管8的内径等于回水口 7的直径。
[0010] 根据本发明一个优选的方面，回水口 7的直径等于回水环道6的宽度。
[0011] 根据本发明的另一个方面，提供了一种轮毂铸造底模冷却方法，所述的方法包括 步骤：（1)按照前文所述的装置中点冷上盖板1上进水支管13和通孔9的位置，以及螺钉 17的位置，在轮毂铸造底模的相应位置钻出盲孔；（2)将前文所述的装置先通过焊接将环 形点冷上盖板1与环形点冷下托板2结为一体，而后通过螺钉17固定到所述的轮毂铸造 底模上；以及（3)向进水总管15中通入压力为4?6atm，水温为25?30°C的水。
[0012] 根据本发明的另一个方面，提供了一种制造前文所述的装置的方法，其特征在于， 所述的方法包括步骤：（1)在环形点冷上盖板1上加工出避空凸台3、位于避空凸台3中的 通孔9、及用以螺栓紧固的通孔11 ; (2)在环形点冷下托板2上加工出回水横道5、与回水横 道5处于流体联通的回水环道6、与回水环道6处于流体联通的回水口 7、与回水横道5处 于流体联通的异型通孔10、以及用于螺栓紧固的阶梯通孔12 ; (3)将环形点冷上盖板1与 环形点冷下托板2通过通孔11和阶梯通孔12对齐，并且使用密封垫16和螺钉17进行焊 接紧固；(4)利用焊接将水管14、进水总管15、进水支管13连为一体，并使进水支管13通 过异型通孔10将其安装于半圆槽4,使用焊接固定；（5)将回水管8安装于回水口 7上。
[0013] 在本发明的其他方面，还提供了以下的技术方案：
[0014] 本发明的技术方案为：底模水点冷装置，包括点冷上盖板1、点冷下托板2、进水水 路系统、回水水路系统、紧固与密封系统。
[0015] 点冷上盖板1上有，对应底模点冷位置等数量的避空凸台3、通孔9、及用以螺栓紧 固的通孔11。避空凸台3的高度设计为1至2_即可，直径大于或等于通孔9的直径。
[0016] 点冷下托板2上有，用以安装水管14的半圆槽4、回水横道5、回水环道6、回水口 7、异形通孔10、及用以螺栓紧固的阶梯通孔12。
[0017] 半圆槽4的直径要求与水管14的外径相等。
[0018] 进水水路系统由进水支管13、水管14、进水总管15组成。水管14的内径要求大 于或等于进水支管13内经的4倍，进水总管15的内径小于或等于水管14的内径。
[0019] 回水水路系统由回水横道5、回水环道6、回水口 7、回水管8组成。回水横道5与 回水环道6的宽度要求大于通孔9的直径，深度不小于通孔9高度的三分之一；回水管8的 内径等于回水口 7的直径。
[0020] 紧固与密封系统主要由密封垫16、螺钉17与焊接组成。
[0021] 异型通孔10的直段部分直径略大于进水支管13的外径。回水口 7的直径等于回 水环道6的宽度。
[0022] 进水水路系统安装在半圆槽4上，利用焊接固定在点冷下托板2上。
[0023] 在本发明的其他方面，还提供了制备前文所述的底模水点冷装置的制备方法，包 括点冷上盖板1、点冷下托板2、进水水路系统、回水水路系统、紧固与密封系统。
[0024] 根据图纸要求，加工出合格的点冷上盖板1与点冷下托板2。利用焊接将点冷上 盖板1与点冷下托板2焊为一体。根据冷却管路的布置要求，制作进水水路系统，利用焊接 将进水支管13、水管14、进水总管15连接为一体。将回水管8焊接在点冷下托板2的回水 口7的位置。将底模水点冷装置安装到底模上。该底模水点冷装置实现了高度集成，不仅 将多路点冷集成到装置上，还将各路点冷的回水集成到一个回水口，彻底地消除了产品结 构对点冷实施的制约；且该装置安装简单、维护方便，有利于推广实施。
[0025] 在本发明的其他方面，还提供了以下的技术方案：
[0026] 1.底模水点冷装置，包括底模水点冷装置，包括点冷上盖板1、点冷下托板2、进水 水路系统、回水水路系统。其特征在于：进水水路系统由进水支管13、水管14、进水总管15 组成；回水水路系统由回水横道5、回水环道6、回水口 7、回水管8组成。
[0027] 2.按照权利要求1所述的底模水点冷装置，其特征在于：点冷上盖板1上设计有 避空凸台3,凸台的高度控制在1至2_，直径大于或等于通孔9的直径。
[0028] 3.按照权利要求1所述的底模水点冷装置，其特征在于：点冷下托板2上设计有 半圆槽4、回水横道5、回水环道6与回水口 7;半圆槽4的直径要求等于水管14的外径。
[0029] 4.按照权利要求1所述的底模水点冷装置，其特征在于：进水水路系统由进水支 管13、水管14、进水总管15组成，水管14的内径要求大于或等于进水支管13内经的4倍， 进水总管15的内径小于或等于水管14的内径。
[0030] 5.按照权利要求1所述的底模水点冷装置，其特征在于：回水水路系统由回水横 道5、回水环道6、回水口 7、回水管8组成，回水横道5与回水环道6的宽度要求大于通孔9 的直径，深度不小于通孔9高度的三分之一；回水管8的内径等于回水口 7的直径。
[0031] 本发明的底模水点冷装置，不限于本
【发明内容】
和【具体实施方式】所述的内容，根据 本
【发明内容】
启发而获得的其他设计方式，均落入本发明的保护范围。
[0032] 在本发明具体的方面，提供了以下的具体加工工艺参数：
[0033] 环形点冷上盖板的材质：球墨铸铁；
[0034] 环形点冷上盖板1厚度：15?25mm;
[0035] 避空凸台3的直径：20?24mm;
[0036] 避空凸台3的高度：1?2謹；
[0037] 通孔9的直径：12?20mm;
[0038] 通孔11的直径：13?14mm;
[0039] 环形点冷下托板2的材质：球墨铸铁；
[0040] 环形点冷下托板2厚度：25?45mm;
[0041] 回水横道5深度：5?l(km;
[0042] 回水横道5宽度：16?24mm;
[0043] 回水环道6深度：5?15mm;
[0044] 回水环道6宽度：16?20謹；
[0045] 回水口 7直径：8?14mm;
[0046] 异型通孔10形状：上倒八字型孔接直孔再接下八字型孔；
[0047] 阶梯通孔12加工参数：大孔直径20mm，小孔直径13?14mm;
[0048] 水管14的参数：内径14?20_，外径16?22mm;
[0049] 回水管8的直径：内径8?14mm，外径10?16謹；
[0050] 进水支管13的内径：2?4mm;
[0051]进水支管13的外径：4?8mm。
[0052] 作为其他的选择，本发明还提供了以下的工艺参数：
[0053] 环形点冷上盖板的材质：蠕墨铸铁；
[0054] 环形点冷上盖板1厚度：15?25mm;
[0055] 避空凸台3的直径：20?24mm;
[0056] 避空凸台3的高度：1?2mm;
[0057] 通孔9的直径：12?20mm;
[0058] 通孔11的直径：13?14mm;
[0059] 环形点冷下托板2的材质：蠕墨铸铁；
[0060] 环形点冷下托板2厚度：25?45mm;
[0061] 回水横道5深度：5?ICtam;
[0062] 回水横道5宽度：16?24mm;
[0063] 回水环道6深度：5?15mm;
[0064] 回水环道6宽度：16?2〇謹；
[0065] 回水口 7直径：8?14mm;
[0066] 异型通孔10形状：上倒八字型孔接直孔再接下八字型孔；
[0067] 阶梯通孔12加工参数：大孔直径20mm，小孔直径13?14mm;
[0068] 水管14的参数：内径14?20_，外径16?22mm;
[0069] 回水管8的直径：内径8?14mm，外径10?16謹；
[0070] 进水支管13的内径：2?4mm;
[0071] 进水支管13的外径：4?8mm。
[0072] 本发明带来了以下的有益技术效果：
[0073] (1)将轮辐冷却需要的多路点冷集成到一个装置上，有利于实施、推广；（2)将回 水水路系统设计在点冷下托板上，消除了回水对模具的影响，有利于稳定生产；(3)利用回 水横道与回水环道将多路点冷的出水集中到一个回水口，简化了回水装置，也使设备的管 路连接更加简单；以及（4)整个装置无特殊零件，降低了加工成本，维护也更加方便。
[0074] 在本发明优选的方面，通过选择回水横道5与回水环道6的宽度大于通孔9的直 径，深度不小于通孔9高度的三分之一，出人意料地实现了防止出水反弹再次进入模具中 的点冷孔。
[0075] 在本发明优选的方面，通过水管14的内径大于或等于进水支管13内经的4倍，进 水总管15的内径小于或等于水管14的内径，保证了各进水支管的流量尽可能一致，保证了 装置的顺利运行。
[0076] 在本发明优选的方面，通过选择回水口 7的直径等于回水环道6的宽度，降低回水 反压，保证回水顺畅。
【专利附图】
【附图说明】
[0077] 以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
[0078] 图1:实施例1所述的装置的纵截面图，1 一点冷上盖板，2-点冷下托板，3-避空 凸台，4一半圆槽，5-回水横道，6-回水环道，7-回水口，8-回水管，9一通孔，10-异形通 孔，11 一通孔，12-阶梯通孔、13-进水支管、14 一水管、15-进水总管、16-密封垫、17-螺 钉；
[0079] 图2 :实施例1所述的装置的立体图；
[0080] 图3 :实施例1所述的装置的立体图；
[0081] 图4 :实施例1所述的装置的立体剖视图。
【具体实施方式】
[0082] 实施例1底樽水点冷装詈的制i告
[0083] 按照以下的工艺参数加工底模水点冷装置：
[0084] 表1:加工底模水点冷装置的工艺参数
[0085]
【权利要求】
1. 一种用于轮毂铸造的底模水点冷装置，其特征在于，所述的装置包括： (1) 环形点冷上盖板1，其包括避空凸台3、位于避空凸台3中的通孔9、及用以螺栓紧 固的通孔11 ; (2) 环形点冷下托板2,其与环形点冷上盖板1组装，并且包括回水横道5、与回水横道 5处于流体联通的回水环道6、与回水环道6处于流体联通的回水口 7、与回水横道5处于流 体联通的异型通孔10、以及用于螺栓紧固的阶梯通孔12 ; (3) 与异型通孔10处于流体联通的水管14 ; (4) 与回水环道6处于流体联通的回水管8 ; (5) 进水支管13,其套装于异型通孔的直线通孔部分，其穿过通孔9,并且与水管14处 于流体联通；并且 所述的异型通孔10由半圆柱形通孔部分和垂直于所述半圆柱形部分曲面的直线通孔 部分组成；所述的点冷上盖板1和点冷下托板2通过将通孔11和通孔12对齐，经过密封垫 16和螺钉17的焊接紧固来进行组装，在组装状态下通孔9与回水横道5处于流体联通； 优选地，异型通孔10与通孔9是对齐的。
2. 权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的点冷下托板2下方还包括用以安装水管 14的半圆槽4,所述的水管14安装在半圆槽4上，利用焊接固定在点冷下托板2上； 优选地，半圆槽4的直径与水管14的外径相等。
3. 权利要求1所述的装置，其特征在于，避空凸台3的高度为1至2_，直径大于通孔 9的直径； 优选地，避空凸台3的直径为20?24mm。
4. 权利要求1所述的装置，其特征在于，水管14的内径大于或等于进水支管13内经的 4倍，进水总管15的内径小于或等于水管14的内径； 优选地，水管14的内径是进水支管13内径的4?8倍，进水总管15的内径是水管14 的内径的〇. 3?1倍。
5. 权利要求1所述的装置，其特征在于，回水横道5与回水环道6的宽度大于通孔9的 直径，深度不小于通孔9高度的三分之一；回水管8的内径等于回水口 7的直径。
6. 权利要求1所述的装置，其特征在于，回水口 7的直径等于回水环道6的宽度。
7. -种轮毂铸造底模冷却方法，其特征在于，所述的方法包括步骤： (1) 按照权利要求1-6中任一项所述的装置中点冷上盖板1上进水支管13和通孔9的 位置，以及螺钉17的位置，在轮毂铸造底模的相应位置钻出盲孔； (2) 将权利要求1-6中任一项所述的装置通过螺钉固定到所述的轮毂铸造底模上；以 及 (3) 向进水总管15中通入压力为4?6atm，水温为25?30°C的水。
8. 制造权利要求1-6中任一项所述的装置的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤： (1) 在环形点冷上盖板1上加工出避空凸台3、位于避空凸台3中的通孔9、及用以螺栓 紧固的通孔11 ; (2) 在环形点冷下托板2上加工出回水横道5、与回水横道5处于流体联通的回水环道 6、与回水环道6处于流体联通的回水口 7、与回水横道5处于流体联通的异型通孔10、以及 用于螺栓紧固的阶梯通孔12; (3) 将环形点冷上盖板1与环形点冷下托板2通过通孔11和阶梯通孔12对齐，并且使 用密封垫16和螺钉17进行焊接紧固； (4) 利用焊接将水管14、进水总管15、进水支管13连为一体，并使进水支管13通过异 型通孔10将其安装于半圆槽4,使用焊接固定； (5) 将回水管8安装于回水口 7上。
【文档编号】B22D18/04GK104439164SQ201410825990
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月25日 优先权日:2014年12月25日
【发明者】朱霖, 李昌海, 李鸿标, 周鹏, 王永宁, 朱志华, 熊彬羽 申请人:中信戴卡股份有限公司