改进的铝合金车轮低压铸造模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了铝合金车轮低压铸造模具，包括顶模（2）、底模（1）、边模、进水管、出水管，边模分为两部分，分别为内边模（3）、外边模（5），内边模（3）、外边模（5）的分型面设在轮缘外R角的根部，长度为15?20mm，内边模（3）设置环形水道（33），环形水道（33）根部距两侧端面8?10mm，环形水道（33）进水口（32）设置L型进水管接头，环形水道（33）出水口（34）设置L型出水管接头。内边模（3）下端面设置环状定位凸台（31），截面为梯形形状，距两侧端面60?80mm，外边模（6）底部配合面上设置与内边模（3）定位凸台相对应的定位凹槽，二者安装时内外侧间隙为0.1mm。
【专利说明】
改进的铝合金车轮低压铸造模具
技术领域
[0001]本实用新型涉及铸造领域，具体的说涉及一种铝合金车轮低压铸造模具。
【背景技术】
[0002]随着汽车行业的迅猛发展，顾客对车辆安全性的要求变得愈发严格。而车轮作为汽车上的关键安全构件之一，更需要不断提升自身的性能品质，以满足日益激烈的市场竞争。
[0003]当前，绝大多数的铝合金车轮生产采用低压铸造成形工艺，该技术采用中心底注方式，熔融铝液在模具及外界冷却的共同作用下完成凝固成形，并最终获得尺寸、质量、性能均达标的合格铸件。然而，由于低压铸造属于高温连续作业，受工艺、模具及诸多因素的综合影响，会使生产过程中不可避免的出现如缩松、缩孔、夹渣等等铸造缺陷，这些都严重的影响着车轮的成形质量，制约着产品品质的提升。大量生产经验表明，车轮内轮缘便是比较容易出现这些铸造问题的主要部位之一，这是因为轮缘结构厚大，是车轮上典型的热节区，因此该部位热量会比较集中，导致铝液凝固速度缓慢，同时内轮缘又是车轮充型的最远端，铝液需经过较长的通道才流动到此，若是模具冷却设计不合理，则很容易出现轮辋早早凝固，而将铝液补缩通道阻塞的情况，这就必然会在轮缘处出现严重的缩松缺陷，并且使其内部晶粒粗大，力学性能低下，完全不能满足客户制定的性能标准，影响送样成功率。
[0004]针对现有的低压铸造车轮存在的一些问题，需从模具入手，构建合理的温度分布场，以有效解决内轮缘部位缩松、晶粒粗大以及力学性能低下等问题，从而大幅提升车轮产品的性能品质，满足客户的使用要求。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种改进的铝合金车轮低压铸造模具，该新型可以实现内轮缘区域的快速冷却，保证该部位有效的铝液补缩，从而解决内轮缘易缩松的铸造问题，同时又使内部晶粒得到明显的细化，可大幅提升内轮缘的力学性能，实现了车轮的高品质生产。
[0006]本实用新型的技术方案是:改进的铝合金车轮低压铸造模具，包括顶模、底模、边模、进水管、出水管。边模分为两部分，分别为内边模、外边模，二者紧固连接。内、外边模的分型面设在轮缘外R角的根部，长度为15-20_，可以使内边模集中冷却内轮缘结构，且尽量减小对轮辋的温度影响。内边模选用锻钢35CrMo，其内部组织致密，冷却水流通时漏水风险低。内边模设置环形水道，环形水道根部距两侧端面8-lOmm，并用挡板焊接密封，环形水道进水口设置L型进水管接头，环形水道出水口设置L型出水管接头，为单进单出形式，最大限度的保证冷却的均匀性。内边模下端面设置环状定位凸台，截面为梯形形状，距两侧端面60-80mm。内边模侧面设置螺栓孔，连接外边模。外边模材料选用铸钢35CrMo，底部配合面上加工与内边模定位凸台相对应的定位凹槽，二者安装时内外侧间隙为0.1mm；外边模侧面设置的螺栓安装过孔。边模组装时，将制作好的内边模吊装并竖直放置在外边模上，通过梯形凸台定位，借助螺栓将二者连接成一体。
[0007]本实用新型结构简单，内边模上设置环形水道，可以快速集中的冷却车轮内轮缘部位，而且不会对轮辋区域造成明显的负面影响，既保证了顺畅的补缩通道，解决了内轮缘容易出现缩松的问题，同时又通过冷却水循环带走轮缘处集中的热量，实现了铝液的快速凝固，提高了过冷度，从而使内部晶粒得到了显著的细化，大幅提升了内轮缘的力学性能。同时分体结构又增加了一处分型面，这也间接的增大了型腔气体的排出几率，降低了铝液的氧化程度，轮缘夹渣以及气孔问题也相应得到了一定程度的的改善。总之，新型模具的应用显著的提高了铸件的成形质量及综合成品率，进一步实现了车轮的高品质生产。
【附图说明】
[0008]图1是改进的铝合金车轮低压铸造模具示意图。
[0009]图2是改进的铝合金车轮低压铸造模具中内边模俯视示意图。
[0010]图3是内边模、外边模3D装配结构示意图。
[0011]图中:1一底模，2 —顶模，3—内边模，31—定位凸台，32 —进水口，33—环形水道，34 —出水口，4一水管接头，5—外边模。
【具体实施方式】
[0012]如图1-图3所示，本实用新型包括顶模、底模、边模;其中边模为分体结构，分型面位于轮缘外R角的根部，通过在内边模上加工环形水道，可以实现对厚大内轮缘部位的快速强冷，同时不影响轮辋部位的温度分布，保证了顺畅的铝液补缩通道，解决了轮缘缩松问题;冷却水强大的蓄热能力，将轮缘处集中的热量快速带走，提高了铸件成形的过冷度，使得轮缘内部晶粒得到了明显的细化，大幅提升了轮缘的力学性能;边模分体结构还增大了型腔气体的排出通道面积，降低了高温铝液的氧化程度，使轮缘夹渣及气孔问题也一并得到了有效的改善，这些问题的解决都显著的提高了铝车轮铸件的成形质量及成品率，实现了产品的高精细化生产。
【主权项】
1.铝合金车轮低压铸造模具，包括顶模(2)、底模(1)、边模、进水管、出水管，其特征在于:边模分为两部分，分别为内边模(3)、外边模(5)，内边模(3)、外边模(5)的分型面设在轮缘外R角的根部，长度为15_20mm，内边模(3)设置环形水道(33)，环形水道(33)根部距两侧端面8-10mm，环形水道(33)进水口(32)设置L型进水管接头，环形水道(33)出水口(34)设置L型出水管接头。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:内边模(3)下端面设置环状定位凸台(31)，截面为梯形形状，距两侧端面60-80mm，外边模(6)底部配合面上设置与内边模(3)定位凸台相对应的定位凹槽，二者安装时内外侧间隙为0.1mm。
【文档编号】B22D18/04GK205571386SQ201620429929
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】王凯庆, 李鸿标, 汪煦, 李昌海
【申请人】中信戴卡股份有限公司