低压铸造车轮模具底模水冷装置的制作方法

本实用新型涉及一种铸造模具，具体的说涉及低压铸造铝合金车轮模具底模。

背景技术：

水冷技术在低压铸造铝合金车轮领域的应用越来越广泛，如图1所示，在车轮铸件的中心冒口位置安装水冷块，借助冷却水的循环流通带走厚壁处的热量，来实现铝液的快速凝固。与传统的风冷冷却相比，水冷可显著提高铸件的成形质量，加快生产效率，降低生产成本，但是同时也存在着一定的工艺弊端。主要体现在：水介质的冷却能力强、范围广，因此水冷块不能距离型腔面太近，否则易造成轮辐处因过早凝固而阻断补缩通道；然而对于底模螺栓孔处的预铸台而言，这种距离显然是不够的，其冷却范围根本无法延伸至预铸台远端；另外，在铝液充型过程中，预铸台会不断受到高温铝液的冲刷，温度一般高于500℃，如果不能及时有效的冷却降温，便会形成孤立的高温区，导致螺栓孔附近出现缩松、缩孔等铸造缺陷，严重降低铸件的力学性能，影响产品品质；模具的温度过高也会导致粘铝、腐蚀等问题频发，缩短模具的使用寿命。

针对现有底模水冷结构存在的不足，有必要进行一定的优化与改进，以加强螺栓孔预铸台位置的冷却，消除模具高温区，均匀冷却效果，解决铸件成形缺陷，提高产品质量。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种改进的低压铸造车轮模具底模水冷装置，本实用新型可以将冷却范围延伸至螺栓孔预铸台远端，实现模具的快速降温，提高铝液的凝固速度，消除冒口区域易出现的缩松、缩孔等铸造缺陷。

本实用新型的技术方案是：低压铸造车轮模具底模水冷装置，包括水冷块、进水管、出水管、水道盖板、石墨垫片、安装螺栓。

水冷块设置于底模的中心冒口处，与底模螺栓连接，水冷块上设置截面为U型的环形水道，环形水道用盖板密封。水冷块选用锻钢制作，保证内部组织密实，不易漏水；环形水道上设置进水管、出水管，进水管、出水管呈180°对称布置，并连接外部储水装置，以形成冷却水流通通路。

水冷块上对应底模螺栓孔预铸台处设置圆锥形凸台，圆锥形凸台延伸至预铸台内部，凸台以外的其他区域设置成平面即可。底模与水冷块贴合面上放置石墨垫片作为冷却媒介，凸台上的垫片要随形加工，其余位置为平面扇形，石墨垫片厚度2mm。

当水冷块通水工作时，借助已加工好的锥型凸台将冷却传送至螺栓孔预铸台的远端，从而实现其冷却降温，保证了冒口区域的均匀冷却效果。

本实用新型解决了原有结构无法冷却该区域的弊端，增大了冒口位置的冷却范围，冷却效果变得更加均匀；降低了铸件中心区域易出现缩松、缩孔等缺陷的概率。

附图说明

图1是现有技术中低压水冷铸造模具结构示意图。

图2是改进的低压铸造车轮模具底模结构示意图。

图3是本改进的低压铸造车轮模具底模的水冷块3D结构示意图。

其中：11－现有技术中的水冷块；1－顶模，2－边模，3－底模，4－水冷块，41－环形水道，42－圆锥型凸台，5－进水管，6－水道盖板，7－出水管，8－石墨垫片，9－安装螺栓。

具体实施方式

图2、图3公开了本实用新型改进的低压铸造车轮模具底模，包括水冷块4、进水管5、水道盖板6、出水管7、石墨垫片8、安装螺栓9。

其顶模1、边模2、底模3共同构成了模具的型腔，完成车轮铸件的凝固成形。

底模3的中心冒口处设置水冷块4，水冷块4与底模3采用螺栓连接；水冷块4上设置截面为U型的环形水道41，环形水道41用盖板6密封；水冷块4选用锻钢制作，保证内部组织密实，不易漏水；环形水道41上设置进水管5、出水管7，进水管5、出水管7为单进单出形式，呈180°对称布置，并连接外部储水装置，以形成冷却水流通通路。

水冷块4上对应底模螺栓孔预铸台处设置圆锥形凸台42，圆锥形凸台42延伸至预铸台内部，距预铸台顶面10-20mm，以保证冷却效果，凸台以外的其他区域设置成平面即可。底模3与水冷块贴合面上放置石墨垫片8作为冷却媒介，凸台42上的石墨垫片8要随形加工，能包裹住整个凸台，其余位置设置为平面扇形，石墨垫片8的厚度为2mm，把合后要求压缩量在0.7mm-1.5mm，以保证高效的冷却传导。

当水冷块4通水工作时，圆锥形凸台42可以通过石墨垫片8将冷却传送至螺栓孔预铸台的远端，实现其冷却降温的目的。