一种多边形水道轮毂铸造装置的制作方法

本发明涉及轮毂浇铸，具体为一种多边形水道轮毂铸造装置。

背景技术：

1、铸造轮毂模具主要包括上模、下模和侧模等组成部分，所述上模、下模和侧模组合后，形成待铸造轮毂的铸造型腔。其中下模和上模配合主要形成轮毂的轮盘型腔，上模和侧模配合主要形成轮毂的轮辋型腔。浇注时，铝液经下模上的浇注口进料对型腔进行填充时，铝液沿下模辐条向周围流动，填充轮毂的轮盘型腔，因侧模与下模的配合方向与铝液流动的方向相同。从而使铝液流经中心向四周填充轮盘型腔时，铝液冲刷到侧模与下模配合部位改变方向，向上填充轮辋型腔。部分铝液回冲击进入下模与侧模配合位形成飞边。

2、在浇注后的凝固过程中，上模、下模和侧模三个模具的交界处所形成铝合金铸造轮毂的辐条和轮辋结合处，且辐条和轮辋为间隔连接，连接处铸件肉厚较厚冷却速度比较慢，一般都为自然冷却或风冷，自然冷却速度较慢生产周期较长，导致辐条根据r角处内部组织晶粒粗大不致密或疏松等铸造缺陷；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，该部位的壁厚很厚，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，使得轮毂铸件毛坯的质量较差，报废率高；

3、因此有必要提高轮毂铸造模具下模与侧模配合处的防钻铝能力，避免轮毂铸件在下模与侧模处出现大的飞边。影响后续铸件毛坯自动轨道线的输送，和减少人工去除飞边的工作量。同时上模、下模和侧模三个模具的交界处所形成铝合金铸造轮毂的辐条和轮辋结合处壁厚很厚，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，使得轮毂铸件毛坯的质量较差，报废率高。

4、为此，提出一种多边形水道轮毂铸造装置。

技术实现思路

1、本发明涉及轮毂浇铸技术领域，目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多边形水道轮毂铸造装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种多边形水道轮毂铸造装置，包括上模、侧模、下模、水循环转换装置、合模面、浇铸口与多边形水道，所述的下模外圈设置有多边形水道，所述多边形水道由多个斜孔相互连接构成，多边形水道两个斜孔的交接位置，与对应轮毂铸件辐条与轮辋交接的最厚位置一一对应，作用是冷却液经多边形水道循环流动时，受交接位转向的约束迫使冷却液转向产生短暂的停留和涡流，提高了交接位置的冷却强度使轮辐与轮铜交接处的热节冷却更均匀有效，所述斜孔的端面加工成台阶形状，与圆弧堵头配合焊接固定密封，所述的圆弧堵头一端设置成与多边形配合相对应的圆弧面出口，另一端设置成倒角的圆柱台连接接头，在下模窗口位置对应的一个斜孔位置，通过从两端加工，分别与下模多边形水道c接口和d接口连通，水循环转换装置的进水口和出水孔分别与铸造机的进出水管连通，下模多边形水道c接口和d接口设置在下模窗口中线对称的两侧，c连接口和d连接口相隔间距h为25～35毫米。

4、进一步的，下模外圈设置有多边形水道内的冷却水，按照热电偶求和热电偶所检测的下模温度差值的绝对值，来控制多边形水道内的冷却水按照程序设定条件顺时针流动和逆时针流动循环交替冷却下模外圈。使下模外圈整个圆周的冷却比较均匀。避免了固定不变的入水口冷却强度过大造成模温过低。出水口模温冷却强度不够模温过高的缺陷，

5、进一步的，所述下模设置多边形水道c连接口和d连接口对应的窗口的对面设置热电偶三，检测下模外圈的模具温度，通过铸造设备控制多边形水道的通水时间和强度，使下模与侧模配合的外圈温度在铝液填充模具轮盘型腔和冲刷下模与侧模配合位置改变铝液流动方向，填充模具轮辋部分型腔时，使下模外圈与侧模配合位置温度始终保持在度270度～290度之间，使铝液冲刷进下模与侧模的配合间隙时，在急速冷却下丧失流动性，从而使铸件在下模与侧模配合位置不出现飞边。

6、进一步的，所述的水循环转换装置包括：转换芯轴、前端盖、转换座、后端盖、驱动气缸。

7、进一步的，水循环装换装置的前端盖和后端盖内设置的双u形密封圈中间设置的储油环槽，使装换芯轴在e、f位置往复切换过程中，充分润滑了芯轴和密封圈。同时有效的阻止了水的渗漏，

8、进一步的，所述的转换芯轴中心设置轴向的出水孔，中部设置带凹槽的圆柱转换柱，转换柱上设置径向圆孔与轴向的出水孔连通，转换芯轴在e位置时出水孔与b接口连通，转换芯轴在f位置时出水孔与a接口连通。

9、进一步的，转换芯轴中心设置轴向的回水孔，前端盖设置分水环槽、进水口、排水槽；转换座设置u形入水口、过流通孔；后端盖设置分水环槽、排水槽。使铸造设备的冷却水经转换装置的进水口进入分水环、过流孔、入水口。使进入模具的冷却水冷却转换芯轴表面，使转换芯轴表面温度减低，有效防止u形密封圈因高温损坏，

10、进一步的，所述的前端盖设置分水环槽一、进水口、排水槽一、导油孔一、储油环槽一、u型密封圈一、黄油嘴一，所述前端盖的前端面开设有进水口，所述前端盖的前端面连通设黄油嘴一，所述进水口设置在排水槽一的上侧。

11、优选的，所述的转换座设置u形入水口、过流通孔、转换芯轴配合孔。

12、进一步的，进入模具的冷却水与从转换芯轴出孔出来的热水进行初步的热交换后，使流入模具的入口的冷却水对模具的热冲击减小。避免了多边形水道入水口位置的模具因瞬时急冷收缩造成的模具局部开裂。

13、进一步的，所述的后端盖设置分水环槽二、排水槽二、导油孔二、储油环槽二、u型密封圈二、黄油嘴二，所述前端盖的前端面开设有进水口，所述前端盖的前端面连通设黄油嘴二，所述进水口设置在排水槽二的上侧。

14、进一步的，所述热电偶一与热电偶二的温度数值大于等于度15时，铸造设备控制驱动气缸推动水循环转换装置的转换芯轴由e位置运动到f位置，使下模多边形水道的c接口与转换芯轴回水孔连通。

15、进一步的，下模外圈设置有多边形水道冷却，使下模外圈在铝液填充流动过程中，的温度始终保持在度～使下模与侧模配合位置的缝隙内铝液快速凝固失去流动性，避免了铸件在此位置飞边。

16、进一步的，冷却水进入所述水循环转换装置时，经前端盖和后端盖的分水环槽一冷却转换芯轴表面，降低了转换芯轴温度有利于保护u形密封圈和芯轴的密封，同时冷却水经过转换装置后自身的温度适当提高，这样冷却水进入下模多边形水道时，减小了冷却水对模具冷却通道入口处的瞬时热冲击，减小了模具入水口位置开裂的风险。

17、本发明的有益效果：

18、1、下模外圈设置有多边形水道内的冷却水，按照热电偶求和热电偶所检测的下模温度差值的绝对值，来控制多边形水道内的冷却水按照程序设定条件顺时针流动和逆时针流动循环交替冷却下模外圈。使下模外圈整个圆周的冷却比较均匀。避免了固定不变的入水口冷却强度过大造成模温过低。出水口模温冷却强度不够模温过高的缺陷。

19、2、水循环装换装置的前端盖和后端盖内设置的双u形密封圈中间设置的储油环槽，使装换芯轴在e、f位置往复切换过程中，充分润滑了芯轴和密封圈。同时有效的阻止了水的渗漏。

20、3、转换芯轴中心设置轴向的回水孔，前端盖设置分水环槽、进水口、排水槽；转换座设置u形入水口、过流通孔；后端盖设置分水环槽、排水槽。使铸造设备的冷却水经转换装置的进水口进入分水环、过流孔、入水口。使进入模具的冷却水冷却转换芯轴表面，使转换芯轴表面温度减低，有效防止u形密封圈因高温损坏。

21、4、进入模具的冷却水与从转换芯轴出孔出来的热水进行初步的热交换后，使流入模具的入口的冷却水对模具的热冲击减小。避免了多边形水道入水口位置的模具因瞬时急冷收缩造成的模具局部开裂。

22、5、下模外圈设置有多边形水道冷却，使下模外圈在铝液填充流动过程中，的温度始终保持在度270～290度。使下模与侧模配合位置的缝隙内铝液快速凝固失去流动性，避免了铸件在此位置飞边。