CN105880523A - 一种汽车轮毂浇注系统及浇注方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车轮毂浇注系统，涉及轮毂铸造技术领域。该汽车轮毂浇注系统包括第一模腔、第二模腔及位于第一模腔与第二模腔之间的公共模腔，第一模腔通过升液管与其上方的第一模具连通，第二模腔通过升液管与其上方的第二模具连通，公共模腔通过补液口分别与第一模腔和第二模腔连通；公共模腔的上方设有进料口，内部设有加热器和温度检测仪。本发明还公开一种适用于该汽车轮毂浇注系统的浇注方法，包括加料、补液、升液、充型加压、保压和释压脱模。本发明通过设置公共模腔向第一模腔和第二模腔内补充熔液，大大减少了氧化物产生的几率，消除了补液过程对轮毂成型的影响，有效实现了轮毂铸造的不间断生产，提高了生产效率。

Description

一种汽车轮毂浇注系统及浇注方法

技术领域

本发明涉及轮毂铸造技术领域，尤其涉及一种汽车轮毂浇注系统及适用于该汽车轮毂浇注系统的浇注方法。

背景技术

车轮是涉及汽车安全的零部件之一，可以分为钢质车轮和铝合金车轮，由于铝合金车轮与钢质车轮相比，具有重量轻、强度大、制动平衡性能好、精度高、导热性好、汽车油耗低等许多优点，因此铝合金车轮有着广泛的应用前景。

铝合金车轮的制造技术主要有铸造和锻造等，其中广泛使用的铸造技术又分为重力铸造和低压铸造两种。前者的制造过程简单，只需把液态的合金倒入铸模内冷却成型即可，其工艺简单、模具耐用、制造成本低；后者是利用低压将液态的合金压进铸模内，其分子分布平均、孔隙较少、金属密度高、强度大，且安全系数较前者高，造型也更为复杂、美观，因此后者更能符合人们的需求。

现有的铝合金车轮低压浇注系统，通常是采用中心模腔向铸造模具中浇注铝液。当中心模腔内的铝液较少时，需要关停低压铸造机，并打开加料门向模腔内补充熔液。由于熔液在补充的过程中会产生热量损失，因此补液后需要对熔液加热保温一段时间才能使用；而且补液时铝液与空气接触，会产生较多氧化物，为避免氧化物对铸造车轮造成影响，铸造前需要将模腔内的氧化物、熔渣等物质清理出来，该过程费时费力，大大降低了生产效率，不利于铝合金轮毂的连续化生产。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种汽车轮毂浇注系统，能够提高模腔的浇注效率，实现轮毂的连续化生产。

本发明的另一个目的在于提供一种适用于该汽车轮毂浇注系统的浇注方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车轮毂浇注系统，包括第一模腔、第二模腔及位于第一模腔与第二模腔之间的公共模腔，所述第一模腔通过升液管与其上方的第一模具连通，所述第二模腔通过升液管与其上方的第二模具连通，所述公共模腔通过补液口分别与第一模腔和第二模腔连通；所述公共模腔的上方设有进料口，内部设有加热器和温度检测仪。

作为一种汽车轮毂浇注系统的优选方案，所述升液管的上端与模具的浇口连接，下端插入相应模腔内，且所述升液管的内径大于模具浇口的内径。

作为一种汽车轮毂浇注系统的优选方案，所述公共模腔与第一模腔和第二模腔为一体式结构，且相邻模腔之间设有隔板，所述隔板的底部开设有所述补液口。

作为一种汽车轮毂浇注系统的优选方案，所述补液口处设有塞杆，所述塞杆的端部与补液口相匹配。

作为一种汽车轮毂浇注系统的优选方案，所述加热器为浸入式加热器，包括电阻丝及包覆于电阻丝外周的陶瓷管。

作为一种汽车轮毂浇注系统的优选方案，所述第一模腔及第二模腔均连接有通气加压装置，用于将模腔内的熔液压入相应模具内。

一种适用于如以上所述的汽车轮毂浇注系统的浇注方法，包括以下步骤：

加料：利用加热炉将铝合金坯料熔化成液态，将所得熔液通过进料口注入公共模腔，并对公共模腔内的熔液进行加热保温；

补液：打开第一模腔和第二模腔上的补液口，使铝液从公共模腔流入第一模腔和第二模腔中，当第一模腔和第二模腔内的铝液上升到设定液位时，关闭补液口；

升液：对第一模腔和第二模腔内的铝液进行加压，使铝液从第一模腔和第二模腔内分别导入相应的升液管顶部，但未进入模具的型腔；

充型加压：继续增大压力，使铝液沿升液管上升至模具中，直至充满整个型腔；

保压：铝液充满模具型腔后，保持液面的压力，对型腔进行冷却，使轮毂成型凝固；

释压脱模：凝固完成后，对模腔进行排气释压，使不参与充型的铝液泄压回流，泄压后冷却一定时间，开模将轮毂取出。

作为一种汽车轮毂浇注方法的优选方案，所述加料步骤中，在熔液注入公共模腔后，还需对熔液进行精炼、去渣处理。

作为一种汽车轮毂浇注方法的优选方案，所述补液步骤中，铝液的浇注温度为695℃～700℃。

作为一种汽车轮毂浇注方法的优选方案，在所述补液、升液、充型加压、保压和释压脱模各步骤中，均能向公共模腔中进行加料。

本发明的有益效果为：

本发明通过向公共模腔内注入熔融铝液，再由公共模腔向第一模腔和第二模腔内补充熔液，大大降低了第一模腔和第二模腔与空气接触的机会，减少了氧化物产生的几率，改善了铝液的浇注质量；而且公共模腔内的加热器，可将铝液保持在一定温度，避免了液料在流入第一模腔或第二模腔后再进行加热的麻烦，消除了补液过程对轮毂成型造成的影响；该浇注方法与传统工艺相比，其补液过程不要需要停机，且随时可向公共模腔内添加铝液，有效实现了轮毂铸造的不间断生产，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施方式提供的汽车轮毂浇注系统的结构示意图。

图中：

1、第一模腔；2、第二模腔；3、公共模腔；4、升液管；5、第一模具；6、第二模具；7、补液口；8、隔板；9、塞杆。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施方式提供了一种优选的汽车轮毂浇注系统，适用于铝合金车轮低压铸造成型。该浇注系统包括第一模腔1、第二模腔2及位于第一模腔1与第二模腔2之间的公共模腔3，其中第一模腔1通过升液管4与其上方的第一模具5连通，第二模腔2通过升液管4与其上方的第二模具6连通，公共模腔3通过补液口7分别与第一模腔1和第二模腔2连通；公共模腔3的上方设有进料口，用于向公共模腔3内添加熔融铝液或去除熔液中的氧化物杂质，同时公共模腔3的内部还设有加热器和温度检测仪，用于将其内的铝液保持在一定温度。

本发明通过向公共模腔3内注入熔融铝液，再由公共模腔3向第一模腔1和第二模腔2内补充熔液，大大降低了第一模腔1和第二模腔2与空气接触的机会，减少了氧化物产生的几率，改善了铝液的浇注质量；而且公共模腔3内的加热器，可将铝液保持在一定温度，避免了液料在流入第一模腔1或第二模腔2后再进行加热的麻烦，消除了补液过程对轮毂成型造成的影响；该浇注方法与传统工艺相比，其补液过程不要需要停机，且随时可向公共模腔3内添加铝液，有效实现了轮毂铸造的不间断生产，提高了生产效率。

进一步地，本实施方式升液管4的上端与模具的浇口相连接，下端插入相应的模腔内，当施压装置对第一模腔1或第二模腔2内的熔液施加压力时，熔液即可沿升液管4上升至相应铸造模具的型腔内。此处，应保证升液管4的内径大于模具浇口的内径，以达到良好的补缩效果。

优选地，本发明公共模腔3与第一模腔1和第二模腔2为一体式结构，且公共模腔3与第一模腔1和第二模腔2之间均设有隔板8，隔板8的底部设有台阶，补液口7即开设在该台阶上。进一步地，补液口7处设有塞杆9，塞杆9的端部呈凸缘状结构，用于与补液口7相匹配，以保证相邻模腔之间的密封性。具体地，塞杆9为耐高温耐氧化的陶瓷杆，其一端伸出公共模腔3之外，并由气缸或液压缸带动，在公共模腔3内上下移动，用于控制补液口7的开闭。

进一步地，本实施方式的加热器采用浸入式加热器，其内部为电阻丝，外部包覆有耐高温、导热的陶瓷类套管。由于该加热器的发热部分是浸在铝液中，所产生的热量全部作用在铝液上，具有很好的节能作用。而且，该设计避免了模腔内的铝液表面受到高温的辐射烘烤，大大减少了表面铝渣的产生，提高了铝液的利用率。作为优选，第一模腔1和第二模腔2内也设有加热器，分别用于对相应模腔内的铝液进行加热，以保证铸造过程在一定的温度范围内进行。此外，各个模腔中均设有热电偶测温仪，用于检测熔液的温度，并将检测结果反馈到控制器，再由控制器控制加热器工作，以避免熔液温度过高或过低，影响轮毂的铸造质量。另外，本发明的第一模腔1及第二模腔2还均连接有通气加压装置，用于向相应的模腔内通入空气或惰性气体，进而将熔液压入对应的模具内。

本发明还提出一种适用于如以上所述的汽车轮毂浇注系统的浇注方法，其包括以下步骤：

加料：利用加热炉将铝合金坯料熔化成液态，将所得熔液通过进料口注入公共模腔3，并对公共模腔3内的熔液进行加热保温；

该步骤中，在熔液注入公共模腔3后，还需对熔液进行精炼、去渣处理，以防止氧化杂物进入模具型腔，影响轮毂的成型质量。

补液：打开第一模腔1和第二模腔2上的补液口7，使铝液从公共模腔3流入第一模腔1和第二模腔2中，当第一模腔1和第二模腔2内的铝液上升到设定液位时，关闭补液口7；

该步骤中，铝液的浇注温度优选为695℃～700℃，这里，该温度确定的原则是：在保证铸件成形的前提下，浇注温度越低越好。浇注温度高，对轮毂的轮辋成形有利，但对轮辐的热节缩松倾向大，结晶晶粒也粗大，降低了轮毂的机械性能。当然，也不能过分地降低浇注温度，否则轮毂下部分的轮辋会过早凝固，失去压力下结晶的机会。另外，该步骤既能同时向第一模腔1和第二模腔2内补液，也能单独向第一模腔1或第二模腔2内补液，有效提高了该浇注系统的适用性。

升液：对第一模腔1和第二模腔2内的铝液进行加压，使铝液从第一模腔1和第二模腔2内分别导入相应的升液管4顶部，但未进入模具的型腔；

充型加压：继续增大压力，使铝液沿升液管4上升至模具中，直至充满整个型腔；

保压：铝液充满模具型腔后，保持液面的压力，对型腔进行冷却，使轮毂成型凝固；

释压脱模：凝固完成后，对模腔进行排气释压，使不参与充型的铝液泄压回流，泄压后冷却一定时间，开模将轮毂取出。

进一步地，该浇注方法中的加料步骤可与其它任一步骤同时进行，这样有效保证了轮毂铸造的连续性，实现了铝车轮不间断生产，大大提高了工作效率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种汽车轮毂浇注系统，其特征在于，包括第一模腔(1)、第二模腔(2)及位于第一模腔(1)与第二模腔(2)之间的公共模腔(3)，所述第一模腔(1)通过升液管(4)与其上方的第一模具(5)连通，所述第二模腔(2)通过升液管(4)与其上方的第二模具(6)连通，所述公共模腔(3)通过补液口(7)分别与第一模腔(1)和第二模腔(2)连通；所述公共模腔(3)的上方设有进料口，内部设有加热器和温度检测仪。

2.根据权利要求1所述的汽车轮毂浇注系统，其特征在于，所述升液管(4)的上端与模具的浇口连接，下端插入相应模腔内，且所述升液管(4)的内径大于模具浇口的内径。

3.根据权利要求1或2所述的汽车轮毂浇注系统，其特征在于，所述公共模腔(3)与第一模腔(1)和第二模腔(2)为一体式结构，且相邻模腔之间设有隔板(8)，所述隔板(8)的底部开设有所述补液口(7)。

4.根据权利要求3所述的汽车轮毂浇注系统，其特征在于，所述补液口(7)处设有塞杆(9)，所述塞杆(9)的端部与补液口(7)相匹配。

5.根据权利要求1所述的汽车轮毂浇注系统，其特征在于，所述加热器为浸入式加热器，包括电阻丝及包覆于电阻丝外周的陶瓷管。

6.根据权利要求1所述的汽车轮毂浇注系统，其特征在于，所述第一模腔(1)及第二模腔(2)均连接有通气加压装置，用于将模腔内的熔液压入相应模具内。

7.一种适用于如权利要求1-6任一项所述的汽车轮毂浇注系统的浇注方法，其特征在于，包括以下步骤：

加料：利用加热炉将铝合金坯料熔化成液态，将所得熔液通过进料口注入公共模腔(3)，并对公共模腔(3)内的熔液进行加热保温；

补液：打开第一模腔(1)和第二模腔(2)上的补液口(7)，使铝液从公共模腔(3)流入第一模腔(1)和第二模腔(2)中，当第一模腔(1)和第二模腔(2)内的铝液上升到设定液位时，关闭补液口(7)；

升液：对第一模腔(1)和第二模腔(2)内的铝液进行加压，使铝液从第一模腔(1)和第二模腔(2)内分别导入相应的升液管(4)顶部，但未进入模具的型腔；

充型加压：继续增大压力，使铝液沿升液管(4)上升至模具中，直至充满整个型腔；

保压：铝液充满模具型腔后，保持液面的力，对型腔进行冷却，使轮毂成型凝固；

释压脱模：凝固完成后，对模腔进行排气释压压，使不参与充型的铝液泄压回流，泄压后冷却一定时间，开模将轮毂取出。

8.根据权利要求7所述的浇注方法，其特征在于，所述加料步骤中，在熔液注入公共模腔(3)后，还需对熔液进行精炼、去渣处理。

9.根据权利要求7所述的浇注方法，其特征在于，所述补液步骤中，铝液的浇注温度为695℃～700℃。

10.根据权利要求7所述的浇注方法，其特征在于，在所述补液、升液、充型加压、保压和释压脱模各步骤中，均能向公共模腔(3)中进行加料。