一种提升内轮缘性能的低压水冷模具的制作方法

本实用新型涉及铝车轮低压铸造领域，具体地说涉及一种提升铝车轮内轮缘性能的低压水冷模具。

背景技术：

由于安全性等因素，内轮缘厚大设计的产品越来越多并对低压工艺人员的技术能力要求更高，一些技术难题如轮辋倒梯度，金属利用率极低；厚大的轮缘易产生内外部缺陷影响其内部组织性能和外观，严重的还会产生大量气密漏气废品，严重影响了企业的生产成本和铸造成品率。

水冷技术在车轮低压铸造中应用日趋广泛，水冷具有冷却强生产效率高、铸件内部组织好可减重、环保无噪音、可循环利用等众多优点。但如何合理设计和利用水冷的这些优点去解决上述铸造难题并实现批量生产一直困扰着许多车轮低压铸造企业。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种提升铝车轮内轮缘性能的低压水冷模具，该模具不仅能实现毛坯减重提高金属利用率，而且能减少内轮缘铸造缺陷提高其性能和铸造成品率。

本实用新型的技术方案是：一种提升铝车轮内轮缘性能的低压水冷模具，包括顶模、底模、4个边模和4个边模镶块。

边模镶块的下分型面设置于内轮缘外R角处，使水冷对厚大内轮缘热节快速强制冷却而不影响薄壁轮辋对内轮缘的补缩作用；边模镶块上分型面位置由边模镶块大小确定，边模镶块厚度为30mm。边模镶块材质为锻件模具用钢，保证其内部组织致密，无缩孔、砂孔等缺陷便于水道铣加工和防止水道开裂，提升水冷镶块的使用寿命。 边模镶块中水道距离型腔面30mm，水道底部堵焊封死防止漏水。 边模镶块中水道为环形水道，可均匀冷却厚大内轮缘部位。边模镶块上2个进、出水口，分布在其中心线两侧。

边模后期机加工出与边模镶块的装配面，边模镶块由型腔面插入到边模里并均布螺栓固定在边模上，采用定位销防错。

当保温炉内铝液升液开始时，开启冷却对水冷镶块持续降温，铝液充型完成后即可快速带走厚大内轮缘热节的热量而不影响其他位置模具温度场。当轮辋处完成凝固后停止冷却，水冷持续冷却时间为80-120秒，流量大小为100-200L/h。此后，每个车轮均按照以上工艺控制方法循环周期性稳定生产。

本实用新型通过水冷技术对厚大内轮缘热节的快速冷却，有效的减少了该处产生缺陷的机率，提高了气密检测通过率，保证了铸造成品率。此外，利用水冷的强换热优点进一步细化并提升了内轮缘的内部组织及性能，安全性等级得到提高。由于分体水冷结构，冷却区域得到了很好的控制，较好的解决了厚大内轮缘与薄壁轮辋倒梯度的铸造难题，提升了金属利用率，降低了铸造成本。

附图说明

图1是本实用新型的模具装配图。

图2是本实用新型的边模镶块装配俯视图。

图中：1. 边模，2. 底模，3.顶模，4.边模镶块，5.水道，6.螺栓，7.定位销，8.进出水口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1中所示，一种提升铝车轮内轮缘性能的低压水冷模具，该模具包括顶模3、底模2、4个边模1和4个边模镶块4。

针对厚大内轮缘热节，确定内轮缘外R角处为边模镶块4下分型面，开启水冷时对厚大内轮缘热节快速强冷而不影响薄壁轮辋对内轮缘的补缩作用。为规范设计和制作，边模镶块4厚度为30mm，其材质为锻件模具用钢，保证内部质量和使用寿命。边模镶块4中水道5距离型腔面30mm，水道底部堵焊封死防止漏水。水道5为环形水道，可均匀冷却厚大内轮缘部位。边模镶块4上2个进出水口8，分布在其中心线两侧。边模1铸造成型后，机加工出与边模镶块4的装配面，边模镶块4由型腔面插入到边模1里并均布6个螺栓6固定在边模1上，采用定位销7防错。

当保温炉内铝液升液开始时，开启冷却对水冷镶块4持续降温，铝液充型完成后即可快速带走厚大内轮缘热节的热量而不影响其他位置模具温度场。当轮辋处完成凝固后停止冷却，水冷持续冷却时间为100秒，流量大小为150L/h。此后，每个车轮均按照以上工艺控制方法循环周期性稳定生产。