改进的铸造车轮模具边模冷却装置的制作方法

本实用新型涉及铸造领域，具体的说涉及铸造铝车轮模具冷却装置。

背景技术：

现阶段，约有80%的铝合金车轮生产采用低压铸造成形工艺。对于车轮来说，轮辐与轮辋交接处结构厚大，属于明显的铸造热节，是目前生产中的难点所在。大量生产实践表明，热节处较为常见的缺陷有缩松、缩孔，这是因为热量在此过于集中，造成铝液凝固速度缓慢，而轮辐部位壁厚较薄，结晶快，很容易早早凝固而使铝液流动通道堵塞，妨碍对厚大热节的有效补缩，最终导致出现成形缺陷。

不仅如此，较低的过冷度会造成车轮的外轮缘部位内部晶粒粗大，组织缩松不致密，直接影响其力学性能，在可靠性试验中出现失效现象，影响车轮的安全性能。

技术实现要素：

改进的车轮模具。本实用新型提供了一种解决厚大热节易出现的缩松、缩孔缺陷，提高车轮的成形质量的车轮模具边模冷却装置。

本实用新型的技术方案是：改进的铸造车轮模具边模冷却装置，包括风管系统、紫铜。 边模的背腔对应轮辐的位置设置风孔，风孔内浇注紫铜。边模背腔对应窗口的区域设置槽体，依轮缘造型随形制作。

风管冷却系统包括风管接头、主风管、风爪、出风眼。主风管为环状，与车轮外径同心，两端焊接密封。主风管外侧焊接风管接头，风管接头与压缩空气存储设备相连接；主风管内侧焊接风爪，风爪对应车轮热节位置，数量与风孔一致。主风管上对应窗口的位置均布出风眼，风向保证垂直于槽体型面。

风孔根部距型腔面8-10mm，以保证模具强度。风孔的数量为1-3个。

风孔内浇注紫铜的厚度5mm-8mm。槽体根部距型腔面8mm-10mm。

风管系统固定在边模的背腔内，可以焊接，也可以选用螺栓连接，务必保证安装牢固。当冷却开启后，压缩空气通过接头进入主风管，一部分沿风爪直吹轮辐热节，并通过紫铜快速带走模具的热量，保证了热节的快速降温；另一部分则通过出风眼直吹窗口轮缘位置，提升了过冷度，细化了晶粒，保证了轮缘优良的力学性能；在压铸周期内，该冷却一般在升液开始后的第30-50s开启，直到热节位置完全凝固成形后关闭，按此工艺循环往复，保证车轮铸件的稳定连续生产。

本实用新型既保证了热节位置的有效冷却，又兼顾了外轮缘部位的结晶成形，增强了模具的散热能力，快速的带走聚集的热量，提高了铝液的凝固速度，消除了热节缩松、缩孔缺陷的出现；同时，加大了过冷度，细化了晶粒组织，提高了车轮外轮缘的机械性能；铸造生产周期也相应有了明显的缩短，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型改进的铸造车轮模具边模冷却装置装配示意图。

图2是本实用新型改进的铸造车轮模具边模冷却装置的风管系统布置示意图。

图中：1－底模，2－顶模，3－边模，31－风孔，32－槽体，4－风管系统，41－风管接头，42－主风管，43－风爪，44－出风眼，5－紫铜。

具体实施方式

图1、图2公开了改进的铸造车轮模具边模冷却装置。

边模3的背腔对应轮辐处设置风孔31，风孔31根部距型腔面8-10mm，以保证模具强度；风孔31的数量为1-3个；风孔31内浇注紫铜5，厚度5mm-8mm，加快模具的散热速度。边模3背腔内对应窗口的区域设置槽体32，依窗口随形设计，槽体32根部距型腔面8mm-10mm。

风管系统4包括风管接头41、主风管42、风爪43、出风眼44；主风管42为圆环状，与车轮外径同心，两端需堵焊密封。主风管42的外侧焊接风管接头41，风管接头41与外部压缩空气存储设备相连接；主风管42内侧焊接风爪43，风爪43对应于轮辐热节位置，风爪43数量与边模背腔风孔31一致。

风爪43的端部距紫铜5的端面5mm；主风管42上对应槽体32处设置出风眼44，直径2-4mm，间距20-30mm，风向要保证垂直于腔体型面，实现对轮缘位置的降温冷却；

风管系统4固定在边模3的背腔内，可以焊接，也可以选用螺栓安装，务必保证牢固。当冷却开启后，压缩空气通过接头进入主风管，一部分沿风爪直吹轮辐热节，并通过紫铜快速带走模具的热量，保证了热节的快速降温；另一部分则通过出风眼直吹窗口轮缘位置，提升其过冷度，细化内部晶粒，保证了轮缘优良的力学性能；在压铸周期内，冷却一般在升液开始后的第30-50s开启，直到热节位置完全凝固成形后关闭，按此工艺循环往复，保证车轮铸件的稳定连续生产。