CN102601341A - 一种改进的车轮模具风冷系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改进的车轮模具风冷系统。顶模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位模具壁厚为10-20mm，设置直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔25-35个，均匀排布；底模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位模具壁厚为10-20mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔30-50个，均匀排布，边模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位模具壁厚为30-50mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，在一块边模对应的冷却管上设置直径为4mm的风孔10-20个，均匀排布。

Description

一种改进的车轮模具风冷系统
技术领域
本发明涉及一种冷却系统，特别涉及一种低压铸造模具的风冷却系统。
背景技术
针对低压铸造铝合金车轮的模具有三大类冷却方式，分别为风冷却、水冷却及风水混合冷却。将上述三者进行组合后，则有纯风冷却系统、纯水冷却系统、纯风纯水相互独立的冷却系统以及风水混合的水雾冷却系统四种主要的冷却系统。
 以上各种冷却系统都各有优缺点，但在模具和冷却系统结构复杂性、冷却均匀性、生产中冷却管道焊接开裂漏水或水垢堵塞方面、模具和设备维护难度、冷却介质工艺可控性及回收难度、模具制作成本及周期、铸造缺陷控制难度、冷却介质可再生性及环保方面、 冷却介质供给能力、大批量生产等几方面中，无疑纯风冷却系统最具优势，并且更能被大、中、小企业所接受。但是由于水及水雾的冷却换热强度较大及设计中往往采用环形冷却管路设计冷却面积大等优点，在铸造生产效率和性能的提升方面，水及水雾冷却比风冷却更具优势。传统的风冷模具系统设计只是针对轮辐与胎圈座连接处的热节打风孔进行冷却，由于只是定点冷却，冷却面积和冷却强度有限，因此很难解决以上两大瓶颈。
发明内容
旨在改善上述传统风冷却系统设计的不足，本发明提供一种能够提高铸造生产效率，同时又能提高车轮轮辐部位的力学性能的改进的车轮模具风冷系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改进的车轮模具风冷系统，包括顶模、底模、边摸及冷却风管。
对于顶模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位取消原冷却风爪设计，将此处原模具壁厚30-35mm减薄至10-20mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔25-35个，均匀排布。在靠近轮辋方向上和轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辋成型和轮辐补缩通道的不利影响。
对于底模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位取消原冷却风爪设计，将此处原模具壁厚25-30mm减薄至10-20mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔30-50个，均匀排布。在靠近轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辐补缩通道的不利影响。
对于边模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位取消原冷却风爪设计，将此处原模具壁厚60-70mm减薄至30-50mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，在一块边模对应的冷却管上设置直径为4mm的风孔10-20个，均匀排布，冷却胎圈座。在靠近轮辋方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辋成型的不利影响。
本发明的有益效果是，顶模、底模和边摸模具结构配合环形冷却管路面冷却的方式改变了以往风孔定点冷却方式，从而扩大了冷却面积保证了模具的冷却效果，因此能更好的使轮辐热节及厚大胎圈座周圈在纵向及横向凝固上有更快的冷却速度和更有效的补缩，且制作简单快速成本低。可使14-20寸轮型每个车轮的生产效率比原来平均提高1分钟左右；同时，也提高了轮辐部位的力学性能。
附图说明
图1是背景技术风冷模具系统结构图。
图2是本发明的风冷模具系统结构图。
图3是本发明的顶模风管示意图。
图4是本发明的边模风管示意图。
图5是本发明的底模风管示意图。
图中1.顶模，2.边摸，3.底模，4.冷却管路风爪，5.顶模冷却管路，6.边模冷却管路，7. 底模冷却管路，8.铁板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
图2，在铸造过程中使用图3的顶模冷却管路5、图4的边模冷却管路6、图5的底模冷却管路7有效扩大了铸件厚大部位模具的冷却区域；对应上述冷却位置减薄后的顶模1、边摸2、底模3的模具壁厚，既减少了模具自身的蓄热能力，也增强了冷却介质带走铸件热量的能力；最后，为了控制冷却区域，采用了较为简单的手段，即在靠近轮辋及轮心方向上采用铁板8挡住，避免环形面冷却方式对轮辋成型以及轮辐补缩的不利影响。
实施例1：15寸的车轮模具风冷系统，包括顶模、底模、边摸及冷却风管。
对于顶模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至19mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔28个，均匀排布。在靠近轮辋方向上和轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辋成型和轮辐补缩通道的不利影响。
对于底模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至19mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔35个，均匀排布。在靠近轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辐补缩通道的不利影响。
对于边模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至48mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，在一块边模对应的冷却管上设置直径为4mm的风孔13个，均匀排布，冷却胎圈座。在靠近轮辋方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辋成型的不利影响。
实施例2：17寸的车轮模具风冷系统，包括顶模、底模、边摸及冷却风管。
对于顶模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至15mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔30个，均匀排布。在靠近轮辋方向上和轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辋成型和轮辐补缩通道的不利影响。
对于底模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至15mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔40个，均匀排布。在靠近轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辐补缩通道的不利影响。
对于边模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至40mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，在一块边模对应的冷却管上设置直径为4mm的风孔15个，均匀排布，冷却胎圈座。在靠近轮辋方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辋成型的不利影响。
实施例3：19寸的车轮模具风冷系统，包括顶模、底模、边摸及冷却风管。
对于顶模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至12mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔33个，均匀排布。在靠近轮辋方向上和轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辋成型和轮辐补缩通道的不利影响。
对于底模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至12mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔45个，均匀排布。在靠近轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辐补缩通道的不利影响。
对于边模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至35mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，在一块边模对应的冷却管上设置直径为4mm的风孔17个，均匀排布，冷却胎圈座。在靠近轮辋方向上采用铁板挡住控制冷却范围，避免环形面冷却方式对轮辋成型的不利影响。

Claims (4)

1.一种改进的车轮模具风冷系统，包括顶模、底模、边摸及冷却风管，其特征在于：顶模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位模具壁厚为10-20mm，设置直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔25-35个，均匀排布；在靠近轮辋方向上和轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围；
底模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位模具壁厚为10-20mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔30-50个，均匀排布，在靠近轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围； 
边模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位模具壁厚为30-50mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，在一块边模对应的冷却管上设置直径为4mm的风孔10-20个，均匀排布，在靠近轮辋方向上采用铁板挡住控制冷却范围。
2.按照权利要求1所述的一种改进的车轮模具风冷系统，其特征在于，对于15寸车轮模具，顶模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至19mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔28个，均匀排布，在靠近轮辋方向上和轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围；对于底模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至19mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔35个，均匀排布，在靠近轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围；对于边模，在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至48mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，在一块边模对应的冷却管上设置直径为4mm的风孔13个，均匀排布，在靠近轮辋方向上采用铁板挡住控制冷却范围。
3.按照权利要求1所述的一种改进的车轮模具风冷系统，其特征在于，对于17寸车轮模具，顶模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至15mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔30个，均匀排布，在靠近轮辋方向上和轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围；底模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至15mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔40个，均匀排布，在靠近轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围；边模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至40mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，在一块边模对应的冷却管上设置直径为4mm的风孔15个，均匀排布，冷却胎圈座，在靠近轮辋方向上采用铁板挡住控制冷却范围。
4.按照权利要求1所述的一种改进的车轮模具风冷系统，其特征在于，对于 19寸车轮模具， 顶模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至12mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔33个，均匀排布，在靠近轮辋方向上和轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围；底模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至12mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，冷却管上设置直径为4mm的风孔45个，均匀排布，在靠近轮心方向上采用铁板挡住控制冷却范围；边模在对应轮辐与胎圈座连接处的热节部位将模具壁厚减薄至35mm，采用直径为20mm的环形冷却管路，在一块边模对应的冷却管上设置直径为4mm的风孔17个，均匀排布，在靠近轮辋方向上采用铁板挡住控制冷却范围。
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