一种轮毂模具胎环水冷却装置的制作方法

本发明涉及机械铸造技术领域，尤其涉及一种轮毂模具胎环水冷却装置。

背景技术：

轮毂作为汽车最重要的运动部件之一，对其性能、重量、使用寿命都有很高的要求。目前，铝合金轮毂以其质量轻、散热快、减震性能好、寿命长、平衡好等优点，在汽车工业中脱颖而出。

铝合金轮毂一般采用铸造的方式进行生产，用于铸造轮毂的模具主要包括上模具、下模具、侧模具和底座，模具、下模具和侧模具组合后，形成待铸造轮毂的铸造型腔，下模具和侧模具均固定在底座上。浇注时，从位于下模具上的浇注口进料对型腔进行填充，在浇注后的凝固过程中，上模具、下模具和侧模具的交界处所形成的区域是铸造轮毂的热节点，就轮毂的结构而言，上述热节点是指轮辐与轮辋之间的交接过渡部位，由于轮毂一般为圆形，该过渡部位也就为圆环，即整个环形的过渡部位均为热节点，该部位的壁厚较厚，浇注后冷却速度较慢，而与其相邻的轮辐和轮辋的壁厚则相对较薄，冷却速度较快，所以在该处的轮毂铸件毛坯上易产生缩孔、疏松等缺陷，影响轮毂铸件毛坯质量，轮辐中心位置一般也为厚大区，该位置铸件体积最大，冷却十分不易，但是对于铝合金轮毂，冷却越快轮毂强度越好。

现有的汽车铝轮毂低压铸造模具在轮辐转角热节处及后挂处均没有设置冷却系统，为了满足产品铸造能达到顺序凝固，只能增加轮辐部分以及中心浇口部分的温度，并延长铸造周期，生产效率低。可见，若不对热节点处迅速冷却，会导致轮毂局部容易疏松、过热时后道加工容易漏气、机械性能容易不足、抗拉及延伸数值不达标并且90度冲击不容易过，另外，模具整体温度高造成铸造周期较长。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的轮毂模具胎环水冷却装置，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种轮毂模具胎环水冷却装置，能够使得轮毂模具在铸造轮毂时避免轮毂中部过热、轮毂局部疏松，且能够缩短模具的铸造周期。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

轮毂模具胎环水冷却装置，包括与所述轮毂模具的上模同轴且能够安装于所述上模热节点处的环状的胎环本体，所述胎环本体设有紧挨的进水口和出水口、以及连通所述进水口和所述出水口的冷却水道，且所述冷却水道贴近所述胎环本体与所述上模接触的外壁。

进一步的，所述冷却水道由多个沿所述胎环本体外壁钻设的长孔依次交叉连接而成，首端与末端的所述长孔的端部分别与所述进水口和所述出水口对接；且所述长孔位于所述胎环本体外壁的端部经焊接封闭。

进一步的，所述冷却水道为凹设在所述胎环本体上且与所述胎环本体同轴的环槽，所述环槽为优弧形且其两端分别与所述进水口和所述出水口对接，所述环槽上焊接有与其匹配的环形盖板。

进一步的，所述进水口与所述出水口的内壁上均设有多个闭合后能够封住所述冷却水道的瓣膜。

进一步的，所述进水口与所述出水口的内壁上均连接有卡紧水管的卡圈。

进一步的，所述胎环本体上至少设有一个安装孔。

进一步的，所述上模内壁上沿其周向设有卡紧所述胎环本体的柔性金属圈。

本发明的有益效果为：胎环本体可在铸造轮毂时，对上模的热节点部位进行冷却，使铸件能较好地自远离浇注口部分最先凝固，然后是靠近浇注口部分凝固，最后是浇注口本身凝固，避免后凝固位置和热节点位置因为无法得到料的补充而出现缩孔或疏松等缺陷，使铸件废品率降低，进而提高了生产效率，同时对模具降温，可缩短铸造周期。

附图说明

图1是本发明具体实施方式1提供的轮毂模具胎环水冷却装置的结构主视图；

图2是本发明具体实施方式1提供的轮毂模具胎环水冷却装置的结构侧视图；

图3是本发明具体实施方式1提供的轮毂模具胎环水冷却装置安装于上模的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式2提供的轮毂模具胎环水冷却装置的结构主视图；

图5是本发明具体实施方式2提供的轮毂模具胎环水冷却装置的结构侧视图；

图6是本发明具体实施方式2提供的轮毂模具胎环水冷却装置安装于上模的结构示意图；

图7是本发明具体实施方式1跟2提供的轮毂模具胎环水冷却装置中的进水口与出水口的瓣膜闭合后的结构示意图；

图8是本发明具体实施方式1跟2提供的轮毂模具胎环水冷却装置中的进水口与出水口上的瓣膜打开一部分后的结构示意图。

图中：10、20-胎环本体，11、21-进水口，12、22-出水口，13-长孔，30-瓣膜，40-卡圈，16、26-安装孔，17、27-柔性金属圈，23-环槽、28-盖板，50-上模。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施方式1

如图1至3所示，本发明的轮毂模具胎环水冷却装置，用于安装在轮毂模具的上模的热节点(上模具与侧模具的交界处所形成的区域是铸造轮毂的热节点)处，包括与轮毂模具的上模50同轴且能够安装于上模50热节点处的环状的胎环本体10，胎环本体10设有紧挨的进水口11和出水口12、以及连通进水口11和出水口12的冷却水道，且冷却水道贴近胎环本体10与上模50接触的外壁。

具体的，冷却水道由多个沿胎环本体10外壁钻设的长孔13依次交叉连接而成，首端与末端的长孔13的端部分别与进水口11和出水口12对应；且长孔13位于胎环本体10外壁的端部经焊接封闭。

该实施例中，通过从胎环本体10侧壁钻孔以形成冷却水道的方式，加工方便，对于胎环本体10侧壁上长孔13的口，焊接封闭，将侧壁上长孔13的口堵死，仅使长孔13连接形成的冷却水道的两端分别与进水口11和出水口12对接，且冷却水道的路径大致为优弧形。冷却水通过水管从进水口11进、从出水口12出，对上模50的热节点处进行冷却。由于是间接冷却，本发明将冷却水道贴近胎环本体10与上模50接触的外壁，以最大限度的对上模50的热节点进行冷却。

为方便将该冷却装置安装到上模50，本发明在胎环本体10上至少设有一个安装孔16，且在上模50内壁上沿其周向设有卡紧胎环本体10的柔性金属圈17。利用螺丝通过安装孔16，可将胎环本体10锁紧在上模50上；另外，柔性金属圈17利用自身的弹力，可以将胎环本体10卡紧并定位，便于安装胎环本体10。同时，柔性金属圈17可起到热传导作用，上模50产生的热量传递给柔性金属圈17，由于柔性金属圈17直接与胎环本体10接触，冷却水在冷却水道内流通时，带走柔性金属圈17上的热量，从而对上模50进行冷却。

如图7至8所示，本发明在进水口11与出水口12的内壁上均设有多个闭合后能够封住冷却水道的瓣膜30，利用压差原理，在没有对瓣膜30施加外力下，残留在冷却水道内的水不会从进水口11与出水口12处漏出。当需要对上模冷却时，将水管挤压瓣膜30，使各瓣膜30打开，将水管从各瓣膜30中间穿过，即可使冷却水通过水管从进水口11进、从出水口12出。

为进一步将水管稳固在进水口11与出水口12上，本发明还在进水口11与出水口12的内壁上均连接有卡紧水管的卡圈40，且卡圈40位于瓣膜30外侧。

在铸造轮毂时，过热光检x-ray发现轮毂局部热疏松时，开启该冷却装置即可消除疏松。

实施方式2

如图4至6所示，本发明的轮毂模具胎环水冷却装置，用于安装在轮毂模具的上模的热节点(上模具与侧模具的交界处所形成的区域是铸造轮毂的热节点)处，包括与轮毂模具的上模50同轴且能够安装于上模50热节点处的环状的胎环本体20，胎环本体20设有紧挨的进水口21和出水口22、以及连通进水口21和出水口22的冷却水道，且冷却水道贴近胎环本体20与上模50接触的外壁。

具体的，冷却水道为凹设在胎环本体20上且与胎环本体20同轴的环槽23，环槽23为优弧形且其两端分别与进水口21和出水口22对接，环槽23上焊接有与其匹配的环形盖板28。

该实施例中，通过在胎环本体20上铣环槽23并在环槽23上焊接盖板28形成冷却水道的方式，加工方便，仅使冷却水道的两端分别与进水口21和出水口22对接，且冷却水道的路径为优弧形。冷却水通过水管从进水口21进、从出水口22出，对上模50的热节点处进行冷却。由于是间接冷却，本发明将冷却水道贴近胎环本体20与上模50接触的外壁，以最大限度的对上模50的热节点进行冷却。

为方便将该冷却装置安装到上模50，本发明在胎环本体20上至少设有一个安装孔26，且在上模50内壁上沿其周向设有卡紧胎环本体20的柔性金属圈27。利用螺丝通过安装孔26，可将胎环本体20锁紧在上模50上；另外，柔性金属圈27利用自身的弹力，可以将胎环本体20卡紧并定位，便于安装胎环本体20。同时，柔性金属圈27可起到热传导作用，上模50产生的热量传递给柔性金属圈27，由于柔性金属圈27直接与胎环本体20接触，冷却水在冷却水道内流通时，带走柔性金属圈27上的热量，从而对上模50进行冷却。

如图7至8所示，本发明在进水口21与出水口22的内壁上均设有多个闭合后能够封住冷却水道的瓣膜30，利用压差原理，在没有对瓣膜30施加外力下，残留在冷却水道内的水不会从进水口21与出水口22处漏出。当需要对上模冷却时，将水管挤压瓣膜30，使各瓣膜30打开，将水管从各瓣膜30中间穿过，即可使冷却水通过水管从进水口21进、从出水口22出。

为进一步将水管稳固在进水口21与出水口22上，本发明还在进水口21与出水口22的内壁上均连接有卡紧水管的卡圈40，且卡圈40位于瓣膜30外侧。

在铸造轮毂时，过热光检x-ray发现轮毂局部热疏松时，开启该冷却装置即可消除疏松。

综上，本发明的冷却装置能够在光检发现轮毂局部热疏松时，进行冷却消除疏松，也能在轮毂中部过热、光检照不出疏松到后站加工漏气时可进行冷却，减少后道加工漏气的几率，对上模热节点处冷却，可确保铸造出的轮毂的抗拉、延伸、90度冲击的机械性能；另外，冷却时可有效控制上模温度，从而缩短周期，提升产能效率。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。