CN102806320A - 涂型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于使车辆用车轮的产品的质量比以往还提高并稳定的涂型方法。涂型方法包括：对上模(40)的轮圈部形成部(41)的、与侧浇口(11)面对的侧浇口面对区域(42)进行底层涂型的底层涂型工序；其次，对轮圈部形成部(41)和下表面(44)进行正式涂型的正式涂型工序。另外，包括：对横模(30)的轮圈部形成部(35)的侧浇口周边区域(36)进行底层涂型的底层涂型工序；其次，对横模(30)的轮圈部形成部(36)进行正式涂型的正式涂型工序。

Description

涂型方法
技术领域
本发明涉及向用于铸造车辆用车轮的铸型的涂型方法。
背景技术
作为车辆用车轮等的铸造装置，已知的有所谓侧浇口方式的低压铸造装置(例如、专利文献1)。用于该低压铸造装置的铸型，通过组合上模及下模和从侧方夹入上模及下模的组件的一对横模而构成。而且，在一对横模的分型面上设置用于向铸型内输送熔融金属的横浇道，熔融金属通过该横浇道从铸型的两侧注入铸型内。即，在低压铸造装置中，向内腔内以低速填充熔融金属，从而铸造车辆用车轮等的产品。
在利用低压铸造装置来铸造铝合金等的情况下，进行在铸型的表面上涂敷涂型剂的涂型(例如、专利文献2、3)。通过该涂型，能够保护铸型的表面，并且使金属液流动性变好。并且，还能够在铸件的冷却或分型上得到好的效果。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平8-243720号公报
专利文献2：日本特开2000-5842号公报
专利文献3：日本特开平8-229632号公报
但是，在现有的涂型中，车辆用车轮的质量不充分，从而要求能够制造更高质量的产品的涂型方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涂型方法，使车辆用车轮的产品的质量比现有技术还提高并且更稳定。
本发明人发现：通过在铸型的预定的区域反复进行涂型，能够解决上述问题。即，根据本发明，提供以下的涂型方法。
(1)一种涂型方法，是车辆用车轮的低压铸造装置的涂型方法，该车辆用车轮的低压铸造装置利用上模、横模及下模形成用于形成车辆用车轮的内腔，并且设有向形成上述车辆用车轮的轮圈部的内腔开设的侧浇口，上述涂型方法包括：对上述上模的形成上述车辆用车轮的上述轮圈部的轮圈部形成部的、与上述侧浇口面对的侧浇口面对区域进行底层涂型的底层涂型工序；其次、对上述上模的上述轮圈部形成部与下表面进行正式涂型的正式涂型工序，在上述正式涂型上使用保温性涂型剂，在上述底层涂型上使用比上述正式涂型的上述保温性涂型剂还稀释的保温性涂型剂。
(2)根据上述(1)所述的涂型方法，具有滑动涂型工序，该滑动涂型工序在形成上述车辆用车轮的轮辐与轮圈部连接的轮辐根部的、上述上模的轮辐根部形成部上，在除去之前涂敷的涂型剂之后，涂敷滑动涂型剂。
(3)一种涂型方法，是车辆用车轮的低压铸造装置的涂型方法，该车辆用车轮的低压铸造装置利用上模、横模及下模形成用于形成车辆用车轮的内腔，并且设有向形成上述车辆用车轮的轮圈部的内腔开设的侧浇口，上述涂型方法包括：对上述横模的形成上述车辆用车轮的上述轮圈部的轮圈部形成部的、上述侧浇口的周边的侧浇口周边区域进行底层涂型的底层涂型工序；其次、对上述横模的上述轮圈部形成部进行正式涂型的正式涂型工序，在上述正式涂型上使用保温性涂型剂，在上述底层涂型上使用比上述正式涂型的上述保温性涂型剂还稀释的保温性涂型剂。
(4)根据上述(3)所述的涂型方法，在上述正式涂型之后，具有滑动涂型工序，该滑动涂型工序在形成上述车辆用车轮的轮辐与轮圈部连接的轮辐根部的、上述横模的轮辐根部形成区域上，在除去之前涂敷的涂型剂之后，涂敷滑动涂型剂。
(5)根据上述(3)或(4)所述的涂型方法，在上述正式涂型之后，具有在上述横模的上述侧浇口周边区域上涂敷滑动涂型剂的滑动涂型工序。
(6)根据上述(3)～(5)中任何一项所述的涂型方法，在上述正式涂型之后，具有在上述横模的横浇道周边区域上涂敷滑动涂型剂的滑动涂型工序。
本发明的效果如下。
通过对上模的侧浇口面对区域或横模的侧浇口周边区域进行底层涂型，且对该区域等进行正式涂型，提高涂膜密合性并且能够提高保温性，有向性凝固改善，能够改善冷隔、气孔缺陷。由此，能够提高车辆用车轮的质量。
附图说明
图1是车辆用车轮的低压铸造装置的剖视图。
图2是车辆用车轮的低压铸造装置的立体图。
图3是从横向观察上模的图。
图4是从上方观察低压铸造装置的图。
图5是图4的A-A剖视图。
图6是图4的B-B剖视图。
图7是从分型侧观察横模的立体图。
图中：
10-基台，11-侧浇口，20-下模，21-镶块，23-(下模的)上表面，24-加料器压板，30-横模，31-横浇道，34-分型面，35-(横模的)轮圈部形成部，36-(横模的轮圈部形成部的)侧浇口周边区域，37-(横模的)横浇道周边区域，38-(横模的)轮辐根部形成区域，40-上模，41-(上模的)轮圈部形成部，42-(上模的轮圈部形成部的)侧浇口面对区域，43-(上模的)轮辐根部形成部，44-(上模的)下表面，50-内腔，51-轮毂成形部，52-轮辐成形部，53-轮圈成形部，60-熔融金属保持炉，70-熔融金属补偿管，80-上模工作用具，90-压板，D-低压铸造装置，M-熔融金属，S-铸型组件。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。本发明不限于以下的实施方式，只要不超出发明的范围，就能够施加变更、修改、改进。
图1是车辆用车轮的低压铸造装置的剖视图，图2是立体图。在低压铸造装置D上设有：用于用熔融金属成形车辆用车轮的铸型组件S；以及用于放置铸型组件S的基台10。
铸型组件S包括下模20、横模30以及上模40。通过组合下模20、横模30及上模40，能够在铸型组件S的内部形成内腔50。所谓横模30是指向水平方向移动，并在被上模40和下模20夹住的状态下形成内腔50的模具。即，由上模40、横模30及下模20形成用于形成车辆用车轮的内腔50。内腔50是做成车辆用车轮的形状的空腔，包括：由轮毂成形部51及轮辐成形部52构成的圆盘成形部；以及轮圈成形部53。铸型组件S在下模20上安装有镶块21，利用该镶块21能够形成在车辆用车轮的圆盘部上的凹凸。
在低压铸造装置D的上模40、横模30、下模20上以本发明的涂型方法进行涂型之后，进行铸造工序。以下，关于本发明的涂型方法，分别对每个模具进行说明。
1.上模
1-1.底层涂型工序、正式涂型工序
在铸造之前，对车轮用车轮的低压铸造装置D的上模40进行涂型。参照图2～图6对上模40的涂型方法进行说明。图2是车辆用车轮的低压铸造装置的立体图，图3是从横向观察上模40的图，图4是从上方观察低压铸造装置的图，图5是图4的A-A剖视图，图6是图4的B-B剖视图。
本发明的车辆用车轮的低压铸造装置的涂型方法包括：对上模40的轮圈部形成部41的与侧浇口11面对的侧浇口面对区域42进行底层涂型的底层涂型工序；其次，对上模40的轮圈部形成部41和下表面44进行正式涂型的正式涂型工序。在此，如图2及图3所示，所谓轮圈部形成部41是上模40的形成车辆用车轮的轮圈部的部分。另外，如图1所示，侧浇口11向内腔50(轮圈成形部53)开口。在正式涂型上使用保温性涂型剂，在底层涂型上使用比正式涂型的保温性涂型剂还稀释的保温性涂型剂。
所谓保温性涂型剂是以提高铸型的保温性为着重点的涂型剂。保温性涂型剂能够使用一般的铝模具铸造用的涂型剂。作为涂型剂的代表性的骨料成分，能举出氧化镁系、氧化铝系、锆石系、氧化钛系。在底层涂型上使用比正式涂型的保温性涂型剂还稀释的保温性涂型剂。底层涂型剂将正式涂型剂稀释成2～3倍。例如，底层涂型剂相对于原液稀释成9～10倍，正式涂型剂相对于原液稀释成3～5倍。稀释一般使用一般工业用水、自来水。若可能，则优选使用已处理的纯水。底层涂型及正式涂型优选将铸型(上模40)的表面温度设为200～250℃而进行。表面温度通过在大气炉内加热，或者以燃烧器直接加热，或者在铸型上固定加热器而加热，能够调整。另外，在进行涂型之后，若进行350～400℃的烧成，则更优选。
如图2、3、5所示，所谓上模40的侧浇口面对区域42，是上模40的轮圈部形成部41之中，与横模30的侧浇口11面对的宽度La为100～140mm的大致长方形的区域。侧浇口面对区域42是从侧浇口11向内腔50(轮圈成形部53)供给的熔融金属碰撞的部分，通过对侧浇口面对区域42进行使用保温性涂型剂的底层涂型，能够提高其次进行的正式涂型中的涂膜密合性。并且，通过其次进行的正式涂型，提高铸型的保温性而能够防止熔融金属的急剧的温度降低，其结果，有向性凝固提高，而且能够改善金属液流动性。
在对侧浇口面对区域42进行涂敷保温性涂型剂的底层涂型之后，对上模40的轮圈部形成部41和下表面44进行涂敷保温性涂型剂的正式涂型。此外，在正式涂型工序中，在涂敷保温性涂型剂的轮圈部形成部41中包括侧浇口面对区域42。即，由于在侧浇口面对区域42上涂敷底层涂型的保温性涂型剂和正式涂型的保温性涂型剂，因此膜厚变得厚而牢固，保温性进一步提高。通过提高侧浇口面对区域42的保温性，将侧浇口周边部分的熔融金属作为最终凝固而使金属液流动性提高，能够提高产品的质量。
1-2.滑动涂型工序
优选具有如下滑动涂型工序，在上模40的轮辐根部形成部43上，在除去之前涂敷的涂型剂之后，涂敷滑动涂型剂。如图2及图3所示，所谓轮辐根部形成部43是形成车辆用车轮的轮辐与轮圈部连接的轮辐根部的部分，而且是向上模40的轮圈部形成部41的尤其下侧突出形成的部分。通过除去作为轮辐根部形成部43的外周面的涂型剂，提高铸型的保温性的效果消失，能够提高作为车辆用车轮的厚壁部分且容易最终凝固的轮辐根部的冷却，能够抑制该部位的气孔缺陷的发生。在除去该涂型剂的状态下，熔融金属与铸型反应而在脱模时容易引起粘着。由此，优选不提高铸型的保温性而涂敷防止与熔融金属的反应的滑动涂型剂。通过涂敷滑动涂型剂，脱模时的滑动性提高，能够防止粘着，还能够提高产品的质量和防止上模40的磨损。
所谓滑动涂型剂是铸造原料与铸型的滑动性变好，且能够防止粘着的涂型剂。作为滑动涂型剂，能够举出乳胶(乳化)系(油/硅酮/蜡为主要成份)、水性石墨、BN(氮化硼)系(石墨为主要成份)、水性耐热颜料系(蛭石、云母为主要成份)。作为具体例子，能够举例石墨系涂型剂和氮化硼的混合涂型剂。
如上所述，对上模40进行底层涂型、正式涂型，而且，对于作为车轮的厚壁的部位，进行涂型剂的除去和滑动涂型，从而改善有向性凝固且提高质量。底层涂型与只有正式涂型的情况相比，能够提高铸型的保温性而使金属液流动性变得良好，并且使涂膜稳定更长时间，能够实现产品的质量提高和稳定。另外，滑动涂型能够防止铸造原料与铸型的粘着，能够防止铸型的磨损。
2.横模
2-1.底层涂型工序、正式涂型工序
在铸造之前，对车辆用车轮的低压铸造装置D的横模30进行涂型。参照图2、图4～图7，对横模30的涂型方法进行说明。图7是从分型侧观察横模30的立体图。
本发明的车辆用车轮的低压铸造装置的涂型方法包括：对横模30的轮圈部形成部35的、侧浇口11的周边的侧浇口周边区域36进行底层涂型的底层涂型工序；其次，对横模30的轮圈部形成部35进行正式涂型的正式涂型工序。在此，如图2所示，所谓轮圈部形成部35是横模30的形成车辆用车轮的轮圈部的部分。在正式涂型上使用保温性涂型剂，在底层涂型上使用比正式涂型的保温性涂型剂还稀释的保温性涂型剂。
如图2及图7所示，所谓横模30的侧浇口周边区域36，是指轮圈部形成部35之中、侧浇口11的横宽Lb为50～70mm的区域。
在保温性涂型剂上能够使用与用于上模40上的保温性涂型剂相同的保温性涂型剂。而且，与上模40相同地，底层涂型的保温性涂型剂优选为比正式涂型的保温性涂型剂还稀释的涂型剂。底层涂型剂将正式涂型剂稀释成2～3倍。例如，底层涂型剂相对于原液稀释成9～10倍，正式涂型剂相对于原液稀释成3～5倍。底层涂型及正式涂型优选将铸型(横模30)的表面温度设为200～250℃而进行。
2-2.滑动涂型工序
优选在正式涂型之后，具有滑动涂型工序，该滑动涂型工序在横模30的轮辐根部形成区域38上，在除去之前涂敷的涂型剂之后，涂敷滑动涂型剂。如图2、图4、图6、图7所示，所谓横模30的轮辐根部形成区域38，是形成车辆用车轮的轮辐与轮圈部连接的轮辐根部的区域。通过除去横模30的轮辐根部形成区域38的涂型剂，提高作为车辆用车轮的厚壁部分的轮辐根部的冷却性，使金属液流动性变得良好，从而能够抑制该部分的气孔缺陷的发生。并且，通过涂敷滑动涂型剂，能够防止粘着而提高脱模时的滑动性。由此，还能够防止横模30的磨损。
作为滑动涂型剂，能够使用与用于上模40上的滑动涂型剂相同的滑动涂型剂。
2-3.滑动涂型工序
另外，优选在正式涂型之后，具有对横模30的侧浇口周边区域36涂敷滑动涂型剂的滑动涂型工序。另外，优选在正式涂型之后，具有对横模30的分型面34的横浇道周边区域37涂敷滑动涂型剂的滑动涂敷工序。所谓横浇道周边区域37，是指分型面34的横浇道31的附近的宽度20～30mm的区域。通过进行滑动涂型，防止铸造原料与铸型的粘着，能够提高在脱模铸造品时的滑动性。由此，还能够防止横模30的磨损。
所谓滑动涂型剂，是滑动性变好且能够防止粘着的涂型剂。作为滑动涂型剂，能够举出乳胶(乳化)系(油/硅酮/蜡为主要成份)、水性石墨、BN(氮化硼)系(石墨为主要成份)、水性耐热颜料系(蛭石、云母为主要成份)。在侧浇口周边区域36及横浇道周边区域37上涂敷滑动涂型剂的滑动涂型，优选为刷涂。
3.下模
3-1.正式涂型工序
在铸造之前，对车辆用车轮的低压铸造装置D的下模20进行涂型。如图2所示，优选在下模20的上表面23的整个面和加料器压板24上涂敷保温性涂型剂。保温性涂型剂能够使用与在上模40或横模30上涂敷的相同的保温性涂型剂。正式涂型优选将铸型(下模20)的表面温度设为200～250℃而进行。
下面，对使用该低压铸造装置D的车辆用车轮的制造方法进行说明。关闭上模40、横模30及下模20的铸型而形成用于形成车辆用车轮的内腔50(参照图1、图2)。而且，将空气或惰性气体等的加压气体送入到熔融金属保持炉60。通过所送入的加压气体，熔融金属保持炉60内的熔融金属M被压上来，并从加料器70、横浇道31向内腔50内供给。
在内腔50内及横浇道31内熔融金属凝固之后，使一对横模30脱模(向图1的纸面的垂直方向打开)。此时，由横模30的横浇道31形成的L字状的横浇道(熔融金属凝固的部分)也从该横模30打开。之后，使上模工作用具80工作而将上模40及压板90与铸造的车辆用车轮一起提升，并拆卸连接固定于基台10上的下模20。在此状态下，通过保持推出板90并使上模40上升而按压轮圈凸缘，从而所铸造的车辆用车轮从上模40脱离。
实施例
以下，基于实施例更详细说明本发明，但是本发明不限于这些实施例。
1.上模
1-1.底层涂型工序、正式涂型工序
在铸造之前，对车辆用车轮的低压铸造装置D的上模40进行了涂型。首先，对上模40的侧浇口面对区域42(宽度La为100～140mm)进行底层涂型。此时，上模40的表面温度设为200～250℃。将底层涂型的保温性涂型剂以纯水稀释成10倍而使用。
其次，对上模40的轮圈部形成部41和下表面44进行了正式涂型。此时，上模40的表面温度设为200～250℃。底层涂型的保温性涂型剂以纯水稀释成3倍而使用。
1-2.滑动涂型工序
以磨具除去以前涂敷于上模40的轮辐根部形成部43上的涂型剂。其次，进行了滑动涂型。作为滑动涂型剂，使用了将石墨系涂型剂和氮化硼混合成1∶1的混合涂型剂。
2.横模
2-1.底层涂型工序、正式涂型工序
对横模30的侧浇口周边区域36进行了底层涂型36。此时，横模30的表面温度设为200～250℃。将底层涂型的保温性涂型剂以纯水稀释成10倍而使用。
其次，对横模30的轮圈部形成部35进行了正式涂型。此时，横模30的表面温度设为200～250℃。将正式涂型的保温性涂型剂以纯水稀释成3倍而使用。
2-2.滑动涂型工序
以磨具除去之前在横模30的轮辐根部形成区域38上涂敷的涂型剂。其次，进行了滑动涂型。作为滑动涂型剂，使用了石墨系涂型剂和氮化硼混合成1∶1的混合涂型剂。
2-3.滑动涂型工序
在正式涂型之后，对横模30的侧浇口周边区域36(宽度50-70mm)进行了滑动涂型。另外，在正式涂型之后，对横模30的横浇道周边区域37(宽度20～30mm)进行了滑动涂型。作为滑动涂型剂，将氮化硼和煤油以1∶2混合而稀释，并进行刷涂。
3.下模
3-1.正式涂型工序
在下模20的上表面23的整个面和加料器压板24上涂敷保温性涂型剂而进行了正式涂型。此时，下模20的表面温度设为200～250℃。涂型通过将保温性涂型剂和纯水以1∶3稀释而涂敷。
通过上述涂型，比现有技术更能改善车辆用车轮的内部质量、尤其气孔缺陷。
产业上的可利用性如下。
本发明能够用作车辆用车轮的低压铸造装置。

Claims (6)

1.一种涂型方法，是车辆用车轮的低压铸造装置的涂型方法，该车辆用车轮的低压铸造装置利用上模、横模及下模形成用于形成车辆用车轮的内腔，并且设有向形成上述车辆用车轮的轮圈部的内腔开设的侧浇口，上述涂型方法的特征在于，
包括：对上述上模的形成上述车辆用车轮的上述轮圈部的轮圈部形成部的、与上述侧浇口面对的侧浇口相对区域进行底层涂型的底层涂型工序；其次、对上述上模的上述轮圈部形成部和下表面进行正式涂型的正式涂型工序，
在上述正式涂型上使用保温性涂型剂，
在上述底层涂型上使用比上述正式涂型的上述保温性涂型剂还稀释的保温性涂型剂。
2.根据权利要求1所述的涂型方法，其特征在于，
具有滑动涂型工序，该滑动涂型工序在形成上述车辆用车轮的轮辐与轮圈部连接的轮辐根部的、上述上模的轮辐根部形成部上，在除去之前涂敷的涂型剂之后，涂敷滑动涂型剂。
3.一种涂型方法，是车辆用车轮的低压铸造装置的涂型方法，该车辆用车轮的低压铸造装置利用上模、横模及下模形成用于形成车辆用车轮的内腔，并且设有向形成上述车辆用车轮的轮圈部的内腔开设的侧浇口，上述涂型方法的特征在于，
包括：对上述横模的形成上述车辆用车轮的上述轮圈部的轮圈部形成部的、上述侧浇口的周边的侧浇口周边区域进行底层涂型的底层涂型工序；其次、对上述横模的上述轮圈部形成部进行正式涂型的正式涂型工序，
在上述正式涂型上使用保温性涂型剂，
在上述底层涂型上使用比上述正式涂型的上述保温性涂型剂还稀释的保温性涂型剂。
4.根据权利要求3所述的涂型方法，其特征在于，
在上述正式涂型之后，具有滑动涂型工序，该滑动涂型工序在形成上述车辆用车轮的轮辐与轮圈部连接的轮辐根部的、上述横模的轮辐根部形成区域上，在除去之前涂敷的涂型剂之后，涂敷滑动涂型剂。
5.根据权利要求3或4所述的涂型方法，其特征在于，
在上述正式涂型之后，具有在上述横模的上述侧浇口周边区域上涂敷滑动涂型剂的滑动涂型工序。
6.根据权利要求3～5中任何一项所述的涂型方法，其特征在于，
在上述正式涂型之后，具有在上述横模的横浇道周边区域上涂敷滑动涂型剂的滑动涂型工序。
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