一种用于铸造车轮的金属铸造模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铸造设备领域，具体涉及一种用于铸造车轮的金属铸造模具。
【背景技术】
[0002]汽车轮毂按材质主要分为钢轮毂和铝合金轮毂，铝合金轮毂主要采用铸造工艺进行生产。铸造工艺又可分为差压铸造、低压铸造和重力铸造；我国主要采用低压铸造和重力铸造工艺生产铝合金车轮。低压铸造工艺过程是:在密封的保温炉中，通入一定的干燥的压缩空气使铝液在气体压力的作用下，沿升液管上升，通过浇口平稳地进入模具型腔，并保持保温炉内液面上的气体压力，一直到铸件完全凝固为止；然后解除液面上的气体压力，使浇口以下未凝固的铝液随重力的作用回流到保温炉，再由油缸开型并取出铸件。重力铸造是指铝液在地球重力作用下注入铸型的工艺。两者差异主要是铝液注入的方式。目前铝合金轮毂生产工艺已经很成熟，但是在脱模、轮毂冷却以及补缩方面还存在一定的缺陷。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的就是提供一种用于铸造车轮的金属铸造模具，其可有效解决上述问题，便于脱模。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案进行实施:
[0005]一种用于铸造车轮的金属铸造模具，其特征在于:包括机架，机架上设置有顶模、底模和两边模，两边模和顶模、底模围合组成用于车轮成型的模具型腔，顶模与机架沿铅垂方向构成滑动导向配合，顶模与驱动其沿铅垂方向移动的第一驱动机构相连接，底模的上表面中部设置有分流锥，顶模的中部设置有与其固接为一体的用于储放铝液的储液杯，储液杯的底部设置有用于与模具型腔相连通的出料口，出料口处设置有堵头，堵头与第一调节机构相连接，第一调节机构调节堵头打开或关闭出料口，储液杯的上部设置有进气管和排气管，进气管和排气管上分别设置进、排气电磁阀，进气管与压缩机相连接，顶模包括顶模本体以及套设在顶模外围且与车轮轮辋相对应布置的模环，模环与驱动其沿铅垂方向运动的第二驱动机构相连接，模环与边模、顶模之间构成可拆卸的密封抵靠连接配合。
[0006]上述技术方案中将顶模一分为二，由顶模本体和模环构成，两者分别采用不同驱动机构调节其运动，这样在铸造时，模环与边模、顶模相抵靠密封配合连接，满足车轮铸造的要求，脱模时第二驱动机构调节模环相对于顶模本体发生相对移动，亦即模环推动车轮铸件脱离顶模，这样车轮铸件受力均匀，不会发生形变，保证产品的质量。
【附图说明】
[0007]图1为金属铸造模具的结构示意图；
[0008]图2为图1的A处放大示意图。
【具体实施方式】
[0009]为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本实用新型的一种或几种具体的实施方式，并不对本实用新型具体请求的保护范围进行严格限定。
[0010]本实用新型采取的技术方案如图1所示，一种用于铸造车轮的金属铸造模具，包括机架，机架上设置有顶模11、底模12和两边模13，两边模13和顶模11、底模12围合组成用于车轮成型的模具型腔，顶模11与机架沿铅垂方向构成滑动导向配合，顶模11与驱动其沿铅垂方向移动的第一驱动机构相连接，底模12的上表面中部设置有分流锥19，顶模11的中部设置有与其固接为一体的用于储放铝液的储液杯16，储液杯16的底部设置有用于与模具型腔相连通的出料口，出料口处设置有堵头la，堵头Ia与第一调节机构相连接，第一调节机构调节堵头Ia打开或关闭出料口，储液杯16的上部设置有进气管17和排气管18，进气管17和排气管18上分别设置进、排气电磁阀，进气管17与压缩机相连接，顶模11包括顶模11本体以及套设在顶模11外围且与车轮轮辋(上轮缘)相对应布置的模环111，模环111与驱动其沿铅垂方向运动的第二驱动机构相连接，模环111与边模13、顶模11之间构成可拆卸的密封抵靠连接配合(这里的可拆卸的密封抵靠连接配合是指:车轮铸造时，模环111能与边模13、顶模11抵靠密封配合对边模13和顶模11之间的缝隙进行封堵；而在脱模时模环111能够与顶模11沿铅垂方向放生相对运动)。传统脱模机构是采用一顶杆将车轮顶出，这样容易导致车轮铸件受力不均，使得车轮铸件变形。而本实用新型中将顶模一分为二，由顶模11本体和模环111构成，两者分别采用不同驱动机构调节其运动，这样在铸造时，模环111与边模13、顶模11相抵靠密封配合连接，如图1所示，满足车轮铸造的要求，脱模时第二驱动机构调节模环111相对于顶模11本体发生相对移动，亦即模环推动车轮铸件脱离顶模11，这样车轮铸件受力均匀，不会发生形变，保证产品的质量。
[0011]具体的操作为:机架上设置有活动安装座14，活动安装座14沿铅垂方向与机架构成滑导向配合，储液杯16的口部设置有杯盖，活动安装座14与杯盖之间通过连接杆相连接，第一、二驱动机构为第一、二气缸21、22构成，第一调节机构为第三气缸23构成，活动安装座14的上方设置有固定安装座15，第一气缸21的缸体固定在固定安装座15上，第一气缸21的活塞杆与活动安装座14的上表面相连接，第二、三气缸22、23的缸体安装在活动安装座14的下表面上，第二气缸22的活塞杆与模环111相连接，第三气缸23的活塞杆穿过杯盖与堵头Ia相连接。第二气缸22沿活动安装座14的周向均匀设置四个，堵头Ia为倒锥状。这样脱模时第一气缸21先调节活动安装座14、顶模11、模环111、储液杯16 —起上移；然后第二气缸22调节模环111下移使得车轮铸件从顶模11中脱离。铸造时第三气缸23驱动堵头Ia堵打开出料口 ；铸造结束后第三气缸23驱动堵头Ia先将出料口堵住，然后进行其他操作。储液杯16的杯壁为复合材料层构成，从内向外分别为内衬层、保温层和外壳层，储液杯16通过设置的密封槽和密封条安装杯盖，内衬层为高氮复合陶瓷材料构成，保温层为膨胀珍珠岩材料构成，外壳层为钢套构成。上述储液杯16保温效果好且可以避免铝液在保温杯内粘接。堵头Ia也由高氮复合陶瓷材料构成，使得铝液不会粘接在堵头Ia上。
[0012]另外，现有铸造模具主要采用在模具上直接钻孔进行风冷，该方式存在反弹风容易造成对相邻轮辐和轮辋部位的影响，即引起相邻区域轮辐补缩通道提前凝固；另外车轮铸件需要按照一定的温度梯度进行凝固，而传统冷却方式无法对温度的变化进行有效调节，导致毛坯件局部补缩不足，局部存在热节点，特别是车轮轮辐与轮辋的交接部位。因此本实用新型的进一步方案为:顶模11上开设有冷却孔和预埋的热电偶51、温度传感器52，冷却孔、热电偶51、温度传感器52均与车轮轮辐、轮辋的交接部位相对应布置，冷却孔、热电偶51、温度传感器52均沿顶模11的周向均匀间隔设置，冷却孔的孔口处设置第一塞头，第一塞头上开设有第一通孔，第一通孔上连接有第一出风管41，第一出风管41内插设有第一进风管31，第一进风管31的一端延伸至冷却孔内，第一进风管31的另一端与压缩机出风口相连接，热电偶51与电源相连接且在两者之间设置电开关，温度传感器52将采集数据输出至控制装置进行分析处理，控制装置依据分析处理的结果调控压缩机和热电偶51(电开关)的运行状态。这样就能够实现温度的自动梯度控制了，保证冷却的可靠性，提高车轮铸造的质量。
[0013]另外，本实用新型还对分流锥19进行了的改进，具体如下:分流锥19由其底部向内开设空腔，空腔的口部设置第二塞头，第二塞头上开设有第二通孔，第二通孔上连接有第二出风管42，第二出风管42内插设有第二进风管32，第二进风管32的一端延伸至冷却孔内，第二进风管32的另一端与压缩机出风口相连接。第一、二进风管31、32可为绝热材料构成，第一、二出风管41、42为铜管。这样就可以简化底模12上冷却装置的结构，同时提高对底模12的冷却效果。
[0014]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本实用新型中记载内容后，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种用于铸造车轮的金属铸造模具，其特征在于:包括机架，机架上设置有顶模、底模和两边模，两边模和顶模、底模围合组成用于车轮成型的模具型腔，顶模与机架沿铅垂方向构成滑动导向配合，顶模与驱动其沿铅垂方向移动的第一驱动机构相连接，底模的上表面中部设置有分流锥，顶模的中部设置有与其固接为一体的用于储放铝液的储液杯，储液杯的底部设置有用于与模具型腔相连通的出料口，出料口处设置有堵头，堵头与第一调节机构相连接，第一调节机构调节堵头打开或关闭出料口，储液杯的上部设置有进气管和排气管，进气管和排气管上分别设置进、排气电磁阀，进气管与压缩机相连接，顶模包括顶模本体以及套设在顶模外围且与车轮轮辋相对应布置的模环，模环与驱动其沿铅垂方向运动的第二驱动机构相连接，模环与边模、顶模之间构成可拆卸的密封抵靠连接配合。2.根据权利要求1所述的用于铸造车轮的金属铸造模具，其特征在于:机架上设置有活动安装座，活动安装座沿铅垂方向与机架构成滑导向配合，储液杯的口部设置有杯盖，活动安装座与杯盖之间通过连接杆相连接，第一、二驱动机构为第一、二气缸构成，第一调节机构为第三气缸构成，活动安装座的上方设置有固定安装座，第一气缸的缸体固定在固定安装座上，第一气缸的活塞杆与活动安装座的上表面相连接，第二、三气缸的缸体安装在活动安装座的下表面上，第二气缸的活塞杆与模环相连接，第三气缸的活塞杆穿过杯盖与堵头相连接。3.根据权利要求1所述的用于铸造车轮的金属铸造模具，其特征在于:第二气缸沿活动安装座的周向均匀设置四个，堵头为倒锥状。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于铸造车轮的金属铸造模具，包括顶模、底模和两边模，顶模与第一驱动机构相连接，底模的上设置有分流锥，顶模上设置有储液杯，储液杯的底部设置有出料口，出料口处设置有堵头，储液杯的上部设置有进气管和排气管，顶模包括顶模本体和模环，模环与第二驱动机构相连接，模环与边模、顶模之间构成可拆卸的密封抵靠连接配合。上述技术方案中顶模由顶模本体和模环构成，两者分别采用不同驱动机构调节其运动，这样在铸造时，模环与边模、顶模相抵靠密封配合连接，满足车轮铸造的要求，脱模时第二驱动机构调节模环相对于顶模本体发生相对移动，亦即模环推动车轮铸件脱离顶模，这样车轮铸件受力均匀，不会发生形变，保证产品的质量。
【IPC分类】B22D18/04, B22C9/28
【公开号】CN204711158
【申请号】CN201520452621
【发明人】李军
【申请人】宁波众发机械模具有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月25日