CN105478720B - 轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却设备及方法，包括连接轮毂铸造模具的水雾发生装置，水雾发生装置包括冷却风主管、冷却水主管以及水雾冷却管道，冷却水主管与冷却风主管交接形成水雾，并从水雾冷却管道输送到轮毂铸造模具，其特征在于，所述轮毂铸造模具的下模从内向外设置有多个冷却口，多个冷却口组成内环、中环、外环冷却结构；轮毂铸造模具的下模的浇口连接有风管，轮毂铸造模具的侧模设置有多个侧模冷却口；轮毂铸造模具的上模分流锥设有水冷却口；轮毂铸造模具的上模对应轮毂的轮盘位置设有风冷却口；轮毂铸造模具的上模与下模的交接处设置有水雾冷却口。本发明能提高铸件内部组织的致密度，提高产品质量，降低制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及轮毂生产加工技术领域，更具体是一种轮毂低压铸造的冷却设备及方法。
背景技术
现在一般都认为铝合金的轮毂要比钢轮毂好，理由无非是以下几点：1.美观大方。2.轻便、省油；3.铝合金的伸缩率高，弹性好；4.散热：铝合金比钢的热传导性好。5.刚性保圆性好，不容易变形，车的各部分磨损小；钢的软，容易变形，影响车的寿命；6弹性好，提高车辆行驶中的平顺性，更易于吸收运动中的振动和噪音；因此，它博得了越来多车主的青睐。但是，目前的铝合金的轮毂在生产工艺和生产设备中依然存在很多缺陷，如在铝车轮低压铸造过程中，由于铝车轮低压铸造采用中心底注的浇注方式，浇、冒口补缩距离远，车轮的轮辋与轮辐交接处的铸件异常厚大，形成热节点，容易产生缩松，缩孔等铸造缺陷。目前轮毂制造行业低压铸造冷却工艺一般采用风冷或水冷两种工艺。该两种工艺存在生产效率低；产品性能不稳定；材料性能难以满足高端产品的要求。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅能降低模具温度，提高铸件内部组织的致密度，提升产品材料等性能的轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却设备。
本发明的另一目的是提供一种轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却方法。
本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：
一种轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却设备，包括连接轮毂铸造模具的水雾发生装置、连接于轮毂铸造模具与水雾发生装置之间的若干条水雾冷却支管，水雾发生装置包括冷却风主管、冷却水主管以及设置在冷却风主管和冷却水主管交汇处的水雾冷却管道，冷却水主管与冷却风主管交接形成水雾，并从水雾冷却管道输送到轮毂铸造模具，冷却风主管的输入端连接有多条冷却风输入支管，冷却风输入支管连接有增压机一；冷却水主管的输入端连接有多条冷却水输入支管，冷却水输入支管连接有增压机二，其特征在于，所述轮毂铸造模具的下模从内向外设置有多个冷却口，多个冷却口组成内环、中环、外环冷却结构；内环冷却结构中的各个冷却口分别通过水管连接冷却水主管或直接连接供水管；中环冷却结构的各个冷却口分别通过水雾冷却支管一连接水雾冷却管道；外环冷却结构的各个冷却口分别通过水雾冷却支管二连接水雾冷却管道；
轮毂铸造模具的下模的浇口连接有风管，该风管连接冷却风主管或外接风机；
轮毂铸造模具的侧模设置有多个侧模冷却口和与侧模冷却口连接的多路冷却水通道；
轮毂铸造模具的上模分流锥设置有水冷却口，水冷却口连接供水管；
轮毂铸造模具的上模对应轮毂的轮盘位置设置有风冷却口，风冷却口连接冷却风主管或外接风机；
轮毂铸造模具的上模与下模的交接处设置有水雾冷却口，水雾冷却口通过水雾冷却支管三连接水雾冷却管道。
所述冷却风主管和冷却水主管为方管，在冷却水支管和冷却风支管上分别设置有阀门。
一种轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却方法，其特征在于，它是采用水风结合喷淋冷却的方式，控制轮毂铸造模具内部包括侧模、下模外环、下模浇口、上模轮盘、下模中环、上模交接处、下模内环、上模分流锥的多个冷却点的冷却形式和冷却时间，使铸件本身内部组织受模温控制逐步凝固；
以浇注完成的时间作为起始时间，模具内多个部位的冷却过程，它包括如下具体步骤：
a、自起始时间后10秒开始，对轮毂铸造模具的侧模采用水冷却75-85秒，使轮辐热节凝固速度加快，保证轮辋槽的材料性能；
b、自起始时间后15秒开始，对轮毂铸造模具的下模外环通入冷却水雾55-65秒，解决轮辐材质疏松问题；
c、自起始时间后50秒开始，对上模轮盘进行风冷190-210秒，同时，对下模浇口进行风冷185-195秒；
d、自起始时间后60秒开始，对下模中环进行水雾冷却25-35秒，降低模温以保证轮辐材料性能；
e、自起始时间后80秒开始，对上模交接处进行水雾冷却10-20秒，调整上模温度，使其温度下降；
f、自起始时间后150秒开始，对下模内环进行水冷却2-5秒；
g、自起始时间后220秒开始，对上模分流锥进行水冷却2-5秒。
作为上述方案的进一步说明，优选地，以浇注完成的时间作为起始时间，模具内多个部位的冷却过程，它包括如下具体步骤：
a、自起始时间后10秒开始，对轮毂铸造模具的侧模采用水冷却80秒，使轮辐热节凝固速度加快，保证轮辋槽的材料性能；
b、自起始时间后15秒开始，对轮毂铸造模具的下模外环通入冷却水雾60秒，解决轮辐材质疏松问题；
c、自起始时间后50秒开始，对上模轮盘进行风冷200秒，同时，对下模浇口进行风冷190秒；
d、自起始时间后60秒开始，对下模中环进行水雾冷却30秒，降低模温以保证轮辐材料性能；
e、自起始时间后80秒开始，对上模交接处进行水雾冷却15秒，调整上模温度，使其温度下降；
f、自起始时间后150秒开始，对下模内环进行水冷却2-5秒；
g、自起始时间后220秒开始，对上模分流锥进行水冷却3秒。
进一步地，自起始时间后210-250秒开始，对模具内部进行保压，保压时间为60-100秒，压力为200-320毫巴。
本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：
本发明采用水风结合的喷淋冷却工艺，穿插使用了水、风以及水雾冷却方式，并对模具内部各个冷却点采用的冷却形式以及冷却时间(包括起始时间和持续时间)进行精确的配置，使铸件的内部组织的致密度大大的提高，有效的提高了产品材料性能；缩减开发高端产品的周期，大幅度的提高生产效率和提升产品的合格率，降低制造成本。
附图说明
图1为本发明的水风结合喷淋冷却设备结构示意图；
图2为本发明的模具内部结构示意图。
附图标记说明：1、轮毂铸造模具 2、水雾发生装置 2-1、冷却风主管 2-2、冷却水主管 2-3、水雾冷却管道 2-4、增压机一 2-5、增压机二 3、内环冷却口 4、中环冷却口 5、外环冷却口 6、浇口 7、侧模冷却口 8、水冷却口 9、风冷却口 10、水雾冷却口。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。
如图1和图2所示，本发明是一种轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却设备，包括连接轮毂铸造模具1的水雾发生装置2、连接于轮毂铸造模具与水雾发生装置之间的若干条水雾冷却支管，水雾发生装置2包括冷却风主管2-1、冷却水主管2-2以及设置在冷却风主管和冷却水主管交汇处的水雾冷却管道2-3，冷却水主管与冷却风主管交接形成水雾，并从水雾冷却管道输送到轮毂铸造模具，冷却风主管的输入端连接有多条冷却风输入支管，冷却风输入支管连接有增压机一2-4；冷却水主管的输入端连接有多条冷却水输入支管，冷却水输入支管连接有增压机二2-5。轮毂铸造模具的下模从内向外设置有多个冷却口，多个冷却口呈环形分布，包括内环冷却口3、中环冷却口4和外环冷却口5，形成内环、中环、外环冷却结构；内环冷却结构中的各个冷却口分别通过水管连接冷却水主管或直接连接供水管；中环冷却结构的各个冷却口分别通过水雾冷却支管一连接水雾冷却管道2-3；外环冷却结构的各个冷却口分别通过水雾冷却支管二连接水雾冷却管道2-3；轮毂铸造模具的下模的浇口6连接有风管，该风管连接冷却风主管或外接风机；轮毂铸造模具的侧模设置有多个侧模冷却口7和与侧模冷却口连接的多路冷却水通道；轮毂铸造模具的上模分流锥设置有水冷却口8，水冷却口8连接供水管；轮毂铸造模具的上模对应轮毂的轮盘位置设置有风冷却口9，风冷却口连接冷却风主管或外接风机；轮毂铸造模具的上模与下模的交接处设置有水雾冷却口10，水雾冷却口通过水雾冷却支管三连接水雾冷却管道。其中，冷却风主管和冷却水主管为方管，在冷却水支管和冷却风支管上分别设置有阀门。
以下是采用所述冷却设备的轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却方法，它是采用水风结合喷淋冷却的方式，控制轮毂铸造模具内部包括侧模、下模外环、下模浇口、上模轮盘、下模中环、上模交接处、下模内环、上模分流锥的多个冷却点的冷却形式和冷却时间，使铸件本身内部组织受模温控制逐步凝固；
以浇注完成的时间作为起始时间，模具内多个部位的冷却过程，它包括如下具体步骤：
a、自起始时间后10秒开始，对轮毂铸造模具的侧模采用水冷却75-85秒，使轮辐热节凝固速度加快，保证轮辋槽的材料性能；
b、自起始时间后15秒开始，对轮毂铸造模具的下模外环通入冷却水雾55-65秒，解决轮辐材质疏松问题；
c、自起始时间后50秒开始，对上模轮盘进行风冷190-210秒，同时，对下模浇口进行风冷185-195秒；
d、自起始时间后60秒开始，对下模中环进行水雾冷却25-35秒，降低模温以保证轮辐材料性能；
e、自起始时间后80秒开始，对上模交接处进行水雾冷却10-20秒，调整上模温度，使其温度下降；
f、自起始时间后150秒开始，对下模内环进行水冷却2-5秒；
g、自起始时间后220秒开始，对上模分流锥进行水冷却2-5秒。
优选地，以浇注完成的时间作为起始时间，模具内多个部位的冷却过程，它包括如下具体步骤：
a、自起始时间后10秒开始，对轮毂铸造模具的侧模采用水冷却80秒，使轮辐热节凝固速度加快，保证轮辋槽的材料性能；
b、自起始时间后15秒开始，对轮毂铸造模具的下模外环通入冷却水雾60秒，解决轮辐材质疏松问题；
c、自起始时间后50秒开始，对上模轮盘进行风冷200秒，同时，对下模浇口进行风冷190秒；
d、自起始时间后60秒开始，对下模中环进行水雾冷却30秒，降低模温以保证轮辐材料性能；
e、自起始时间后80秒开始，对上模交接处进行水雾冷却15秒，调整上模温度，使其温度下降；
f、自起始时间后150秒开始，对下模内环进行水冷却2-5秒；
g、自起始时间后220秒开始，对上模分流锥进行水冷却3秒。
进一步地，自起始时间后210-250秒开始，对模具内部进行保压，保压时间为60-100秒，压力为200-320毫巴。
本技术方案与现有技术相比，采用水风结合的喷淋冷却工艺，穿插使用了水、风以及水雾冷却方式，并通过对模具内部各个冷却点采用的冷却形式以及冷却时间进行精确的配置，使铸件的内部组织的致密度大大的提高，有效的提高了产品材料性能；缩减开发高端产品的周期，大幅度的提高生产效率和提升产品的合格率，降低制造成本,使我国的轮毂生产可以适用于如奥迪、奔驰等高端产品的要求。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却设备，包括连接轮毂铸造模具的水雾发生装置、连接于轮毂铸造模具与水雾发生装置之间的若干条水雾冷却支管，水雾发生装置包括冷却风主管、冷却水主管以及设置在冷却风主管和冷却水主管交汇处的水雾冷却管道，冷却水主管与冷却风主管交接形成水雾，并从水雾冷却管道输送到轮毂铸造模具，冷却风主管的输入端连接有多条冷却风输入支管，冷却风输入支管连接有增压机一；冷却水主管的输入端连接有多条冷却水输入支管，冷却水输入支管连接有增压机二，其特征在于，所述轮毂铸造模具的下模从内向外设置有多个冷却口，多个冷却口组成内环、中环、外环冷却结构；内环冷却结构中的各个冷却口分别通过水管连接冷却水主管或直接连接供水管；中环冷却结构的各个冷却口分别通过水雾冷却支管一连接水雾冷却管道；外环冷却结构的各个冷却口分别通过水雾冷却支管二连接水雾冷却管道；
轮毂铸造模具的下模的浇口连接有风管，该风管连接冷却风主管或外接风机；
轮毂铸造模具的侧模设置有多个侧模冷却口和与侧模冷却口连接的多路冷却水通道；
轮毂铸造模具的上模分流锥设置有水冷却口，水冷却口连接供水管；
轮毂铸造模具的上模对应轮毂的轮盘位置设置有风冷却口，风冷却口连接冷却风主管或外接风机；
轮毂铸造模具的上模与下模的交接处设置有水雾冷却口，水雾冷却口通过水雾冷却支管三连接水雾冷却管道。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却设备，其特征在于，所述冷却风主管和冷却水主管为方管，在冷却水输入支管和冷却风输入支管上分别设置有阀门。
3.一种与权利要求1或2所述的轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却设备对应的轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却方法，其特征在于，它是采用水风结合喷淋冷却的方式，控制轮毂铸造模具内部包括侧模、下模外环、下模浇口、上模轮盘、下模中环、上模交接处、下模内环、上模分流锥的多个冷却点的冷却形式和冷却时间，使铸件本身内部组织受模温控制逐步凝固；
以浇注完成的时间作为起始时间，模具内多个部位的冷却过程，它包括如下具体步骤：
a、自起始时间后10秒开始，对轮毂铸造模具的侧模采用水冷却75-85秒，使轮辐热节凝固速度加快，保证轮辋槽的材料性能；
b、自起始时间后15秒开始，对轮毂铸造模具的下模外环通入冷却水雾55-65秒，解决轮辐材质疏松问题；
c、自起始时间后50秒开始，对上模轮盘进行风冷190-210秒，同时，对下模浇口进行风冷185-195秒；
d、自起始时间后60秒开始，对下模中环进行水雾冷却25-35秒，降低模温以保证轮辐材料性能；
e、自起始时间后80秒开始，对上模交接处进行水雾冷却10-20秒，调整上模温度，使其温度下降；
f、自起始时间后150秒开始，对下模内环进行水冷却2-5秒；
g、自起始时间后220秒开始，对上模分流锥进行水冷却2-5秒。
4.根据权利要求3所述的一种轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却方法，其特征在于，以浇注完成的时间作为起始时间，模具内多个部位的冷却过程，它包括如下具体步骤：
a、自起始时间后10秒开始，对轮毂铸造模具的侧模采用水冷却80秒，使轮辐热节凝固速度加快，保证轮辋槽的材料性能；
b、自起始时间后15秒开始，对轮毂铸造模具的下模外环通入冷却水雾60秒，解决轮辐材质疏松问题；
c、自起始时间后50秒开始，对上模轮盘进行风冷200秒，同时，对下模浇口进行风冷190秒；
d、自起始时间后60秒开始，对下模中环进行水雾冷却30秒，降低模温以保证轮辐材料性能；
e、自起始时间后80秒开始，对上模交接处进行水雾冷却15秒，调整上模温度，使其温度下降；
f、自起始时间后150秒开始，对下模内环进行水冷却2-5秒；
g、自起始时间后220秒开始，对上模分流锥进行水冷却3秒。
5.根据权利要求3所述的一种轮毂低压铸造的水风结合喷淋冷却方法，其特征在于，自起始时间后210-250秒开始，对模具内部进行保压，保压时间为60-100秒，压力为200-320毫巴。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Effective date of registration: 20171009 Address after: 528139 Guangdong Province, Foshan City Sanshui Lubao town Sanshui Avenue North 491 (residence declaration) Applicant after: Zhongnan aluminium wheel manufacturing (Guangdong) Co.,Ltd. Address before: Dali Town, Nanhai District Yanbu section of Guangfo road 528231 Guangdong city of Foshan province No. 1 Applicant before: FOSHAN NANHAI ZHONGNAN ALUMINIUM WHEEL Co.,Ltd. |
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Granted publication date: 20171222 Termination date: 20211226 |
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