CN102941317B - 重力铸造轮毂模具及铸造轮毂的方法 - Google Patents
重力铸造轮毂模具及铸造轮毂的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种重力铸造轮毂模具，采用无环冒口的模具替代传统的环冒口模具，金属液通过浇注口进入浇冒口，由轮辐腔流入中心冒口以及后轮唇腔，轮毂按照后轮唇腔、轮辋腔、轮辐腔、前轮唇腔、安装盘腔、中心冒口、浇冒口、浇注口的顺序凝固。铸件轮辋部分由原先的前轮唇腔至后轮唇腔顺序凝固，变为由后轮唇腔至前轮唇腔凝固，同时轮辐通过中心冒口进行补缩，有效地控制轮辐的缩松。本发明还提供了一种铸造轮毂的方法。本发明提供的技术方案，解决了传统重力铸造工艺中后轮唇性能偏弱的问题，达到了低压铸造的性能水平，大幅度降低了产品的毛坯重量，提高了金属液的利用率，节约能耗和生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及模具领域，更具体而言，涉及一种重力铸造轮毂模具及使用该模具铸造轮毂的方法。
背景技术
铸造轮毂的模具一般分为低压铸造轮毂模具和重力铸造轮毂模具。重力铸造主要依据顺序凝固原理，按照冷却的先后顺序依次补缩。
金属液在冷却凝固过程中会大幅收缩，为避免铸件内部形成缩松与表面凹陷，设置的补缩部分即称之为冒口。如图1所示，为了使铸件能得到充分的金属液补缩，减少铸件内部缺陷，一般在轮辋部位增加一整圈的环冒口40和在轮毂中间部位（安装盘处）增加中心冒口6。由于铸件的后轮唇连接着环冒口40，因此铸件后轮唇部位凝固顺序靠后，冷却速度慢，导致后轮唇部位晶粒粗大，机械性能差。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种重力铸造轮毂模具，改善铸件后轮唇部位的机械性能，提高轮毂铸件的整体性能。本发明的另一个目的在于，提供一种铸造轮毂的方法。
有鉴于此，本发明提供了一种重力铸造轮毂模具，包括上模、下模和边模，所述上模和所述边模围成与待铸轮毂的后轮唇对应的后轮唇腔以及与待铸轮毂的轮辋对应的轮辋腔，所述下模和所述边模围成与待铸轮毂的前轮唇对应的前轮唇腔，所述上模和所述下模围成与待铸轮毂的轮辐对应的轮辐腔以及与待铸轮毂的安装盘对应的安装盘腔，所述后轮唇腔、轮辋腔、前轮唇腔、轮辐腔及安装盘腔组成互相连通的型腔，所述边模上设置有浇注口，所述边模内部设置有浇冒口，所述上模上设置有中心冒口，所述浇注口经过所述浇冒口与所述型腔连通：
所述上模和所述边模围成所述后轮唇腔的部分闭合，所述上模、下模和所述边模形成无环冒口模具，通过所述浇冒口及所述中心冒口实现金属液的补缩；
所述型腔中金属液的凝固顺序为：后轮唇腔、轮辋腔、轮辐腔、前轮唇腔、安装盘腔、中心冒口、浇冒口、浇注口。
本发明提供的重力铸造轮毂模具，无环冒口，与现有的环冒口模具相比，铸件轮辋部分由原先的前轮唇至后轮唇的顺序凝固，改为由后轮唇至前轮唇的顺序凝固，解决了传统重力铸造工艺中后轮唇性能偏弱现象，达到了低压铸造性能水平，同时由于省去了环冒口，大幅度降低了产品的毛坯重量，提高了金属液的利用率，节约了能耗及生产成本。
在上述技术方案中，优选地，所述型腔具有上小下大的梯度。
这样更加有利于实现由后轮唇至前轮唇的顺序凝固，提高后轮唇的力学性能。
在上述技术方案中，优选地，该重力铸造轮毂模具还包括设置于所述上模和所述边模上方的顶杆脱模结构，所述顶杆脱模结构包括顶杆压板、顶杆和复位杆，所述顶杆和所述复位杆安装在所述顶杆压板上，所述顶杆可向下伸出，所述复位杆可使所述顶杆复位。
这样，使得开模更加省力，自动化程度高，操作精度高，降低工人劳动强度，保证工人的施工安全。
在上述技术方案中，优选地，所述边模包括对称设置的左边模和右边模，所述左边模和所述右边模组成环形结构。
采用左边模和右边模的方式组成环形边模，方便边模的组装和拆卸，提高工作效率。
在上述技术方案中，优选地，所述边模包括均布的第一模、第二模、第三模和第四模，所述第一模、第二模、第三模和所述第四模组成环形结构。
采用均布的四块模具组成环形边模，可以减轻每块模具的重量，便于搬运和安装，提高作业精度，降低工人劳动强度。
本发明还提供了一种铸造轮毂的方法，采用上述任一技术方案中的重力铸造轮毂模具，该铸造轮毂的方法包括：
步骤101，上模、下模和边模围成待铸轮毂的型腔；
步骤103，金属液经浇注口、浇冒口注入所述型腔；
步骤105，金属液按照后轮唇腔、轮辋腔、轮辐腔、前轮唇腔、安装盘腔、中心冒口、浇冒口、浇注口的顺序依次凝固；
步骤107，打开所述边模，所述上模和轮毂铸件与所述下模分离，所述轮毂铸件与所述上模分离。
在上述技术方案中，优选地，所述金属液为铝合金熔液。
铝合金具有重量轻，结构强度高，不易腐蚀等特点，可以增强轮毂的结构强度，降低轮毂在汽车行驶过程中的能耗，节能环保。
在上述技术方案中，优选地，在步骤107中，采用顶杆将轮毂铸件与所述上模分离，复位杆使所述顶杆复位。
在上述技术方案中，优选地，所述边模包括对称设置的左边模和右边模，所述左边模和所述右边模组成环形结构。
采用左边模和右边模的方式组成环形边模，方便边模的组装和拆卸，提高工作效率。
在上述技术方案中，优选地，所述边模包括均布的第一模、第二模、第三模和第四模，所述第一模、第二模、第三模和所述第四模组成环形结构。
采用均布的四块模具组成环形边模，可以减轻每块模具的重量，便于搬运和安装，提高作业精度，降低工人劳动强度。
综上所述，本发明提供的技术方案，采用无环冒口的模具，改变了轮毂铸造过程中的浇注顺序和凝固顺序，解决了传统重力铸造工艺中后轮唇性能偏弱的问题，达到了低压铸造性能水平，大幅度降低了产品的毛坯重量，提高了金属液的利用率，节约了能耗以及生产成本。
附图说明
图1是相关技术中一种重力铸造轮毂模具的剖视示意图；
图2是根据本发明所述重力铸造轮毂模具一实施例的剖视示意图；
图3是根据本发明所述铸造轮毂的方法一实施例的流程图。
图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
10上模，20下模，30边模，40环冒口，1浇注口，2浇冒口，3前轮唇腔，4轮辐腔，5安装盘腔，6中心冒口，7轮辋腔，8后轮唇腔，11顶杆压板，12顶杆，13复位杆。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图2所示，本发明提供了一种重力铸造轮毂模具，包括上模10、下模20和边模30，所述上模10和所述边模30围成与待铸轮毂的后轮唇对应的后轮唇腔8以及与待铸轮毂的轮辋对应的轮辋腔7，所述下模20和所述边模30围成与待铸轮毂的前轮唇对应的前轮唇腔3，所述上模10和所述下模20围成与待铸轮毂的轮辐对应的轮辐腔4以及与待铸轮毂的安装盘对应的安装盘腔5，所述后轮唇腔8、轮辋腔7、前轮唇腔3、轮辐腔4及安装盘腔5组成互相连通的型腔，所述边模30上设置有浇注口1，所述边模30内部设置有浇冒口2，所述上模10上设置有中心冒口6，所述浇注口1经过所述浇冒口2与所述型腔连通：
所述上模10和所述边模30围成所述后轮唇腔8的部分闭合，所述上模10、下模20和所述边模30形成无环冒口模具，通过所述浇冒口2及所述中心冒口6实现金属液的补缩；
所述型腔中金属液的凝固顺序为：后轮唇腔8、轮辋腔7、轮辐腔4、前轮唇腔3、安装盘腔5、中心冒口6、浇冒口2、浇注口1。
本实施例提供的重力铸造轮毂模具，无环冒口，与现有的环冒口模具相比，铸件轮辋部分由原先的前轮唇至后轮唇的顺序凝固，改为由后轮唇至前轮唇的顺序凝固，解决了传统重力铸造工艺中后轮唇性能偏弱现象，达到了低压铸造性能水平，同时由于省去了环冒口，大幅度降低了产品的毛坯重量，提高了金属液的利用率，节约了能耗及生产成本。
优选地，如图2所示，所述型腔具有上小下大的梯度。
这样更加有利于实现由后轮唇至前轮唇的顺序凝固，提高后轮唇的力学性能。
优选地，该重力铸造轮毂模具还包括设置于所述上模10和所述边模30上方的顶杆脱模结构，所述顶杆脱模结构包括顶杆压板11、顶杆12和复位杆13，所述顶杆12和所述复位杆13安装在所述顶杆压板11上，所述顶杆12可向下伸出，所述复位杆13可使所述顶杆12复位。
这样，使得开模更加省力，自动化程度高，操作精度高，降低工人劳动强度，保证工人的施工安全。
在本实施例的一种具体实施方式中：所述边模30包括对称设置的左边模和右边模，所述左边模和所述右边模组成环形结构。
采用左边模和右边模的方式组成环形边模，方便边模的组装和拆卸，提高工作效率。
在本实施例的另一种具体实施方式中：所述边模30包括均布的第一模、第二模、第三模和第四模，所述第一模、第二模、第三模和所述第四模组成环形结构。
采用均布的四块模具组成环形边模，可以减轻每块模具的重量，便于搬运和安装，提高作业精度，降低工人劳动强度。
如图3所示，本发明还提供了一种铸造轮毂的方法，采用上述的重力铸造轮毂模具，该铸造轮毂的方法包括：
步骤101，上模10、下模20和边模30围成待铸轮毂的型腔；
步骤103，金属液经浇注口1、浇冒口2注入所述型腔；
步骤105，金属液按照后轮唇腔8、轮辋腔7、轮辐腔4、前轮唇腔3、安装盘腔5、中心冒口6、浇冒口2、浇注口1的顺序依次凝固；
步骤107，打开所述边模30，所述上模10和轮毂铸件与所述下模20分离，所述轮毂铸件与所述上模10分离。
在上述实施例中，优选地，所述金属液为铝合金熔液。
铝合金具有重量轻，结构强度高，不易腐蚀等特点，可以增强轮毂的结构强度，降低轮毂在汽车行驶过程中的能耗，节能环保。
进一步，在步骤107中，采用顶杆12将所述轮毂铸件与所述上模10分离，复位杆13使所述顶杆12复位。
在一种具体实施方式中：所述边模30包括对称设置的左边模和右边模，所述左边模和所述右边模组成环形结构。
采用左边模和右边模的方式组成环形边模，方便边模的组装和拆卸，提高工作效率。
在另一种具体实施方式中：所述边模30包括均布的第一模、第二模、第三模和第四模，所述第一模、第二模、第三模和所述第四模组成环形结构。
采用均布的四块模具组成环形边模，可以减轻每块模具的重量，便于搬运和安装，提高作业精度，降低工人劳动强度。
在具体实施过程中，可以将铝合金熔液通过浇注口1进入浇冒口2，由轮辐腔4流入中心冒口6以及后轮唇腔8，轮毂由后轮唇腔8开始凝固至轮辋腔7、轮辐腔4、前轮唇腔3、安装盘腔5顺序凝固，最后凝固至中心冒口6。待轮毂铸件凝固以及冷却完毕，先开边摸30，再将上模10和轮毂铸件与下模20分离，然后顶杆12将轮毂铸件顶出上模10，复位杆13使顶杆12复位，重新开始下一个轮毂的铸造。
文中所述的轮毂铸件即轮毂产品的毛坯。
综上所述，本发明提供的技术方案，采用无环冒口的模具，改变了轮毂铸造过程中的浇注顺序和凝固顺序，解决了传统重力铸造工艺中后轮唇性能偏弱的问题，达到了低压铸造性能水平，大幅度降低了产品的毛坯重量，提高了金属液的利用率，节约了能耗以及生产成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种重力铸造轮毂模具，包括上模(10)、下模(20)和边模(30)，所述上模(10)和所述边模(30)围成与待铸轮毂的后轮唇对应的后轮唇腔(8)以及与待铸轮毂的轮辋对应的轮辋腔(7)，所述下模(20)和所述边模(30)围成与待铸轮毂的前轮唇对应的前轮唇腔(3)，所述上模(10)和所述下模(20)围成与待铸轮毂的轮辐对应的轮辐腔(4)以及与待铸轮毂的安装盘对应的安装盘腔(5)，所述后轮唇腔(8)、轮辋腔(7)、前轮唇腔(3)、轮辐腔(4)及安装盘腔(5)组成互相连通的型腔，所述边模(30)上设置有浇注口(1)，所述边模(30)内部设置有浇冒口(2)，所述上模(10)上设置有中心冒口(6)，所述浇注口(1)经过所述浇冒口(2)与所述型腔连通，其特征在于：
所述型腔具有上小下大的梯度；
所述上模(10)和所述边模(30)围成所述后轮唇腔(8)的部分闭合，所述上模(10)、下模(20)和所述边模(30)形成无环冒口模具，通过所述浇冒口(2)及所述中心冒口(6)实现金属液的补缩；
所述型腔中金属液的凝固顺序为：后轮唇腔(8)、轮辋腔(7)、轮辐腔(4)、前轮唇腔(3)、安装盘腔(5)、中心冒口(6)、浇冒口(2)、浇注口(1)。
2.根据权利要求1所述的重力铸造轮毂模具，其特征在于：还包括设置于所述上模(10)和所述边模(30)上方的顶杆脱模结构，所述顶杆脱模结构包括顶杆压板(11)、顶杆(12)和复位杆(13)，所述顶杆(12)和所述复位杆(13)安装在所述顶杆压板(11)上，所述顶杆(12)可向下伸出，所述复位杆(13)可使所述顶杆(12)复位。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的重力铸造轮毂模具，其特征在于：所述边模(30)包括对称设置的左边模和右边模，所述左边模和所述右边模组成环形结构。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的重力铸造轮毂模具，其特征在于：所述边模(30)包括均布的第一模、第二模、第三模和第四模，所述第一模、第二模、第三模和所述第四模组成环形结构。
5.一种铸造轮毂的方法，其特征在于，采用如权利要求1至4中任一项所述的重力铸造轮毂模具，该铸造轮毂的方法包括：
步骤101，上模(10)、下模(20)和边模(30)围成待铸轮毂的型腔；
步骤103，金属液经浇注口(1)、浇冒口(2)注入所述型腔；
步骤105，金属液按照后轮唇腔(8)、轮辋腔(7)、轮辐腔(4)、前轮唇腔(3)、安装盘腔(5)、中心冒口(6)、浇冒口(2)、浇注口(1)的顺序依次凝固；
步骤107，打开所述边模(30)，所述上模(10)和轮毂铸件与所述下模(20)分离，所述轮毂铸件与所述上模(10)分离。
6.根据权利要求5所述的铸造轮毂的方法，其特征在于：所述金属液为铝合金熔液。
7.根据权利要求6所述的铸造轮毂的方法，其特征在于：在步骤107中，采用顶杆(12)将所述轮毂铸件与所述上模(10)分离，复位杆(13)使所述顶杆(12)复位。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的铸造轮毂的方法，其特征在于：所述边模(30)包括对称设置的左边模和右边模，所述左边模和所述右边模组成环形结构。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的铸造轮毂的方法，其特征在于：所述边模(30)包括均布的第一模、第二模、第三模和第四模，所述第一模、第二模、第三模和所述第四模组成环形结构。
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