CN108393436A - 轮毂制造砂芯及轮毂制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轮毂制造砂芯及轮毂制造工艺，属于轮毂制造领域。轮毂制造砂芯包括：上砂芯，上砂芯的内部具有第一空腔，上砂芯上具有浇筑口，中砂芯，中砂芯和上砂芯连接，中砂芯的内部具有第二空腔，第二空腔和第一空腔连通，中砂芯上具有上层内浇口和下层内浇口，上层内浇口和下层内浇口均和第二空腔连通；下砂芯，下砂芯和中砂芯上远离上砂芯的一端连接。这种轮毂制造砂芯及轮毂制造工艺可以通过上层内浇口和下层内浇口的补缩通道，第一空腔和第二空腔内的铁水可以有效及时地补充，弥补了各部位因液态收缩，凝固收缩产生的体积变化，从而彻底消除了产品的内部的缩孔、缩松。

Description

轮毂制造砂芯及轮毂制造工艺

技术领域

本发明涉及轮毂制造领域，具体而言，涉及一种轮毂制造砂芯及轮毂制造工艺。

背景技术

随着经济的发展，人民生活水平的提高，对汽车的需求也与日俱增。作为一种日常的出行工具，汽车的安全性能越来越受到人民的重视，这就要求汽车上的零配件具有更高强度、抗疲劳等性能。轮毂作为汽车的载重部件其安全性能尤为重要。

常见的汽车轮毂为球铁类铸件，通常采用外进水工艺浇注而成，虽然可以一模多件生产，但产品内部致密度低，存在缩孔、缩松等铸造缺陷。为了满足客户对产品无铸造缺陷的需求，各厂家也采用冷铁激冷方式，消除铸件内部缺陷。这类工艺主要是在铸件的热节处安置冷铁，通过冷铁的激冷，传递热量，使热节处的铁水的冷却速度与四周的铁水冷铁速度一致，达到顺序凝固的目的，充分发挥冒口的补缩作用。但因冒口的补缩距离有限，又受温度高低影响，该工艺并不能完全有效的消除产品的内部缺陷。

发明内容

本发明提供了一种轮毂制造砂芯，旨在解决现有技术中轮毂制造砂芯存在的上述问题；

本发明还提供了一种轮毂制造工艺，旨在解决现有技术中轮毂制造工艺中存在的上述问题。

本发明是这样实现的：

一种轮毂制造砂芯，用于制造轮毂，包括：

上砂芯，所述上砂芯的内部具有第一空腔，所述第一空腔贯穿所述上砂芯，所述上砂芯上具有浇筑口，所述浇筑口和所述第一空腔连通，所述上砂芯上还具有用于和外部设备连接的砂芯上定位部；

中砂芯，所述中砂芯和所述上砂芯连接，所述中砂芯的内部具有第二空腔，所述第二空腔和所述第一空腔连通，所述中砂芯上具有上层内浇口和下层内浇口，所述上层内浇口位于所述下层内浇口和所述上砂芯之间，所述上层内浇口和所述下层内浇口均和所述第二空腔连通；

下砂芯，所述下砂芯和所述中砂芯上远离所述上砂芯的一端连接，所述下砂芯上设置有用于和外部设备连接的砂芯下定位部。

在本发明较佳的实施例中，所述上砂芯上还设置有用于放置过滤网的过滤网槽，所述过滤网槽和所述浇筑口连通。

在本发明较佳的实施例中，所述上层内浇口设置为多个，多个所述上层内浇口在所述中砂芯上呈环状间隔分布。

在本发明较佳的实施例中，所述下层内浇口设置为多个，多个所述下层内浇口在所述中砂芯上呈环状间隔分布。

一种轮毂制造工艺，用上述的轮毂制造砂芯制造而成，其特征在于，包括如下步骤：

将钢材加热成铁水；

向铁水中加入低硫碳粉控制铁水中硫的含量小于0.02％；

向铁水中加入铜，使铜的含量控制在0.3-0.4％；

将铁水浇筑在模具中，冷却，形成轮毂。

在本发明较佳的实施例中，所述钢材采用按重量份数计38-42份的汽车冲压边料、18-22份的船板废钢以及38-42份的回炉料混合而成。

在本发明较佳的实施例中，在铁水球化时，使用铁豆覆盖球化剂；

其中按重量份计，铁豆和出铁量的比例为1：48-52。

在本发明较佳的实施例中，通过球化包、浇筑包以及瞬时孕育，将炉前的硅含量控制在1.0-1.3％。

在本发明较佳的实施例中，在将铁水浇筑在模具的步骤中，浇筑的初始温度为1390-1420℃。

在本发明较佳的实施例中，冷却的时间为1.5-2h。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的轮毂制造砂芯，在使用的时候，将上砂芯上的上定位部和外模固定在一起，实现上砂芯的定位，然后将铁水经过浇筑口注入到第一空腔的内部，铁水流经第一空腔进入到中砂芯上的第二空腔的内部，然后分别进过上层内浇口和下层内浇口流出，在浇注前期，铁水通过下层内浇口进行模具；在浇注中期，铁水同时通过上层内浇口和下层内浇口进入模具；在浇注后期，铁水主要通过上层内浇口进入模具。下层内浇口注入铁水补充前期铁水的液态收缩，减少了上层内浇口的补缩压力，通过上层内浇口和下层内浇口的补缩通道，第一空腔和第二空腔内的铁水可以有效及时地补充，弥补了各部位因液态收缩，凝固收缩产生的体积变化，从而彻底消除了产品的内部的缩孔、缩松。

本发明通过上述设计得到的轮毂制造工艺，在使用的时候，由于其含硫量较低，并且含铜量在0.3-0.4％之间，从而得到的产品机械性能较好，并且利用轮毂制造砂芯制造而成，可以使得得到的产品的内部不具有缩孔、缩松等情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的轮毂制造砂芯的结构示意图；

图2是本发明实施方式提供的轮毂制造砂芯制作而成的产品的结构示意图；

图3是本发明实施方式提供的轮毂制造砂芯制作而成的产品的结构剖面图。

图标：100-轮毂制造砂芯；110-上砂芯；111-砂芯上定位部；112-浇筑口；113-过滤网槽；120-中砂芯；121-上层内浇口；122-下层内浇口；130-下砂芯；131-砂芯下定位部；200-产品。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

本实施例提供了一种轮毂制造砂芯100，用于制造轮毂，请参阅图1、图2以及图3，这种轮毂制造砂芯100包括：

上砂芯110，上砂芯110的内部具有第一空腔，第一空腔贯穿上砂芯110，上砂芯110上具有浇筑口112，浇筑口112和第一空腔连通，上砂芯110上还具有用于和外部设备连接的砂芯上定位部111；

中砂芯120，中砂芯120和上砂芯110连接，中砂芯120的内部具有第二空腔，第二空腔和第一空腔连通，中砂芯120上具有上层内浇口121和下层内浇口122，上层内浇口121位于下层内浇口122和上砂芯110之间，上层内浇口121和下层内浇口122均和第二空腔连通；

下砂芯130，下砂芯130和中砂芯120上远离上砂芯110的一端连接，下砂芯130上设置有用于和外部设备连接的砂芯下定位部131。

将上砂芯110上的砂芯上定位部111和外模固定在一起，实现上砂芯110的定位，将下砂芯130上的砂芯下定位部131和外模固定在一起，实现下砂芯130的定位，然后将铁水经过浇筑口112注入到第一空腔的内部，铁水流经第一空腔进入到中砂芯120上的第二空腔的内部，然后分别进过上层内浇口121和下层内浇口122流出，在浇注前期，铁水通过下层内浇口122进行模具；在浇注中期，铁水同时通过上层内浇口121和下层内浇口122进入模具；在浇注后期，铁水主要通过上层内浇口121进入模具。下层内浇口122注入铁水补充前期铁水的液态收缩，减少了上层内浇口121的补缩压力，通过上层内浇口121和下层内浇口122的补缩通道，第一空腔和第二空腔内的铁水可以有效及时地补充，弥补了各部位因液态收缩，凝固收缩产生的体积变化，从而彻底消除了产品200的内部的缩孔、缩松。

可选的，在本实施例中，上砂芯110上还设置有用于放置过滤网的过滤网槽113，过滤网槽113和浇筑口112连通。

过滤网槽113可以将过滤网的位置进行固定，从而在将铁水导入到浇筑口112的时候，可以进行过滤，去除铁水中的固态杂质。

可选的，在本实施例中，上层内浇口121设置为多个，多个上层内浇口121在中砂芯120上呈环状间隔分布。

多个上层内浇口121之间间隔分布，可以使得上层内浇口121中流出的铁水分布更加均匀，从而可以更好地补充铁水的液态收缩，消除产品200的内部的缩孔、缩松。

可选的，在本实施例中，下层内浇口122设置为多个，多个下层内浇口122在中砂芯120上呈环状间隔分布。

多个下层内浇口122之间间隔分布，可以使得下层内浇口122中流出的铁水分布更加均匀，从而可以更好地补充铁水的液态收缩，消除产品200的内部的缩孔、缩松。

本实施例提供的轮毂制造砂芯100的工作原理是，在工作的时候，将上砂芯110上的上定位部和外模固定在一起，实现上砂芯110的定位，然后将铁水经过浇筑口112注入到第一空腔的内部，铁水流经第一空腔进入到中砂芯120上的第二空腔的内部，然后分别进过上层内浇口121和下层内浇口122流出，在浇注前期，铁水通过下层内浇口122进行模具；在浇注中期，铁水同时通过上层内浇口121和下层内浇口122进入模具；在浇注后期，铁水主要通过上层内浇口121进入模具。下层内浇口122注入铁水补充前期铁水的液态收缩，减少了上层内浇口121的补缩压力，通过上层内浇口121和下层内浇口122的补缩通道，第一空腔和第二空腔内的铁水可以有效及时地补充，弥补了各部位因液态收缩，凝固收缩产生的体积变化，从而彻底消除了产品200的内部的缩孔、缩松。

实施例二

本实施例提供了一种轮毂制造工艺，用实施例一中提供的的轮毂制造砂芯100制造而成，这种轮毂制造工艺包括如下步骤：

将钢材加热成铁水；

向铁水中加入低硫碳粉控制铁水中硫的含量小于0.02％；

向铁水中加入铜，使铜的含量控制在0.3-0.4％；

将铁水浇筑在模具中，冷却，形成轮毂。

可选的，在本实施例中，钢材采用按重量份数计38-42份的汽车冲压边料、18-22份的船板废钢以及38-42份的回炉料混合而成。

其中，在本实施例中，钢材采用按重量份数计40份的汽车冲压边料、20份的船板废钢以及40份的回炉料混合而成。

可选的，在本实施例中，在铁水球化时，使用铁豆覆盖球化剂；

其中按重量份计，铁豆和出铁量的比例为1：48-52。

利用铁豆覆盖球化剂，可以有效增强铁水的球化效果，提高球化的级别。

可选的，在本实施例中，通过球化包、浇筑包以及瞬时孕育，将炉前的硅含量控制在1.0-1.3％。

通过球化包、浇注包和瞬时孕育三次孕育操作，将炉前的硅含量控制在1.0-1.3％，球化包孕育量0.7％，浇注包孕育量0.2％，瞬时孕育0.1％，使Si的含量控制在2.4-2.6％。

同时使用低稀土的球化剂，既保证球化质量，又降低残余镁含量。

可选的，在本实施例中，在将铁水浇筑在模具的步骤中，浇筑的初始温度为1390-1420℃。

可选的，在本实施例中，冷却的时间为1.5-2h。

通过实验，浇筑的初始温度为1390-1420℃，并且冷却的时间为1.5-2h可以使得产品200的表面的硬度满足要求的情况下，还具有较好的机械性能。

本实施例提供的轮毂制造工艺的使用原理为，在使用的时候，由于其含硫量较低，并且含铜量在0.3-0.4％之间，从而得到的产品200机械性能较好，并且利用轮毂制造砂芯100制造而成，可以使得得到的产品200的内部不具有缩孔、缩松等情况。

以上仅为本发明的优选实施方式而已，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 (10)

1.一种轮毂制造砂芯，用于制造轮毂，其特征在于，包括：

上砂芯，所述上砂芯的内部具有第一空腔，所述第一空腔贯穿所述上砂芯，所述上砂芯上具有浇筑口，所述浇筑口和所述第一空腔连通，所述上砂芯上还具有用于和外部设备连接的砂芯上定位部；

中砂芯，所述中砂芯和所述上砂芯连接，所述中砂芯的内部具有第二空腔，所述第二空腔和所述第一空腔连通，所述中砂芯上具有上层内浇口和下层内浇口，所述上层内浇口位于所述下层内浇口和所述上砂芯之间，所述上层内浇口和所述下层内浇口均和所述第二空腔连通；

下砂芯，所述下砂芯和所述中砂芯上远离所述上砂芯的一端连接，所述下砂芯上设置有用于和外部设备连接的砂芯下定位部。

2.根据权利要求1所述的轮毂制造砂芯，其特征在于，所述上砂芯上还设置有用于放置过滤网的过滤网槽，所述过滤网槽和所述浇筑口连通。

3.根据权利要求1所述的轮毂制造砂芯，其特征在于，所述上层内浇口设置为多个，多个所述上层内浇口在所述中砂芯上呈环状间隔分布。

4.根据权利要求1所述的轮毂制造砂芯，其特征在于，所述下层内浇口设置为多个，多个所述下层内浇口在所述中砂芯上呈环状间隔分布。

5.一种轮毂制造工艺，用权利要求1-4中任一项所述的轮毂制造砂芯制造而成，其特征在于，包括如下步骤：

将钢材加热成铁水；

向铁水中加入低硫碳粉控制铁水中硫的含量小于0.02％；

向铁水中加入铜，使铜的含量控制在0.3-0.4％；

将铁水浇筑在模具中，冷却，形成轮毂。

6.根据权利要求5所述的轮毂制造工艺，其特征在于，所述钢材采用按重量份数计38-42份的汽车冲压边料、18-22份的船板废钢以及38-42份的回炉料混合而成。

7.根据权利要求5所述的轮毂制造工艺，其特征在于，在铁水球化时，使用铁豆覆盖球化剂；

其中按重量份计，铁豆和出铁量的比例为1：48-52。

8.根据权利要求5所述的轮毂制造工艺，其特征在于，通过球化包、浇筑包以及瞬时孕育，将炉前的硅含量控制在1.0-1.3％。

9.根据权利要求5所述的轮毂制造工艺，其特征在于，在将铁水浇筑在模具的步骤中，浇筑的初始温度为1390-1420℃。

10.根据权利要求5所述的轮毂制造工艺，其特征在于，冷却的时间为1.5-2h。