CN108555251B - 一种轮毂的重力铸造成型设备及工艺 - Google Patents

一种轮毂的重力铸造成型设备及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种轮毂的重力铸造成型设备及工艺，所述轮毂的重力铸造成型设备包括上模、下模、边模以及让铝水自下而上凝固成形的冷却机构，所述上模、下模和边模之间形成模具型腔，所述模具型腔具有对应轮毂肋骨的肋骨成型腔和对应轮辋的轮辋成型腔，所述边模在对应肋骨成型腔的位置处还形成有用于增加轮辋成型腔和肋骨成型腔之间流道大小的排槽。本发明通过排槽的设置可以解决因为轮辋成型腔和肋骨成型腔之间连接部提前冷却，造成轮辋和肋骨结合部因铝水不足而形成R角渣的问题，确保了所成型轮毂的机械性能品质。

Description

一种轮毂的重力铸造成型设备及工艺
技术领域
本发明涉及轮毂铸造成型领域，具体涉及的是一种轮毂的重力铸造成型设备及工艺。
背景技术
轮毂是汽车轮子的核心部件，其在实际使用时承载了整辆汽车的重量，并同时进行高速转动，因此必须保证行驶过程中的安全性，对轮毂的机械性能要求很高。在生产加工过程中必须对其铸造毛坯的成形过程中的内在缺陷进行管控，经过X-Ray检测达标的轮毂，才会对其进行下一步的加工工序。
目前的重力铸造模具在设计和使用时，通常的做法是采用球墨铸铁翻砂成形，再通过车床加工出一圈圆型轮辋型腔，与上下模组合后进行浇铸作业，再通过一些冷却管冷却模具，实现轮毂的毛坯成形。
在完成浇铸作业，再利用冷却管对模具进行冷却的过程中，现有技术基本上都是采用由下至上逐步冷却的方式，即先冷却底部位置再逐层冷却中部和顶部位置，由于铝液在液态变化为固态的过程中体积会缩小，如此在对底部位置进行冷却的过程中位于中部和顶部位置的铝液会自动补充至底部，整个填充过程在正常状态下可以保证整个轮毂的结构密实度，但是由于轮毂结构的限制，在肋骨与轮辋连接处会形成厚壁，而轮辋处壁厚又较薄，导致在肋骨与轮辋连接处形成热结，即在冷却过程中会存在底部位置还未充分冷却时位于肋骨与轮辋连接处就已经变为固态的情形，这样将阻止顶部铝液向下进行补液，从而使得底部将由于铝液不足而产生R角渣，从而破坏内在组织，影响机械性能。有鉴于此，本发明人对此问题深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种轮毂的重力铸造成型设备，其成型得到的轮毂具有R角渣少以及机械性能好的特点。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种轮毂的重力铸造成型设备，包括上模、下模、边模以及让铝水自下而上凝固成形的冷却机构，所述上模、下模和边模之间形成模具型腔，所述模具型腔具有对应轮毂肋骨的肋骨成型腔和对应轮辋的轮辋成型腔，所述边模在对应肋骨成型腔的位置处还形成有用于增加轮辋成型腔和肋骨成型腔之间流道大小的排槽。
进一步，所述冷却机构包括分别对应上模、下模和边模的上模冷却机构、下模冷却机构和边模冷却机构，所述边模冷却机构采用水冷结构。
进一步，所述排槽的宽度比轮辐处肋骨的宽度宽3-5mm，所述排槽完全覆盖住所述轮辐处肋骨。
本发明的另一目的在于提供一种轮毂的重力铸造成型工艺，其中，包括如下步骤：
①用上模、下模、边模以及冷却机构构建铸造成型模具，所述边模在对应轮毂每一肋骨位置处都形成有增加铝水流通通道大小的排槽；
②通过浇口浇铸铝水，使铝水完全填充模具型腔，所述模具型腔具有对应轮毂肋骨的肋骨成型腔和对应轮辋的轮辋成型腔；
③在冷却机构的作用下，使铝水自下而上凝固成形，在凝固过程中所述排槽增大铝水自上而下的补缩通道，增加气体的上浮空间；
④经X-Ray检测，达标轮毂将进行轮毂外加工。
进一步，所述排槽的宽度比轮辐处肋骨的宽度宽3-5mm，所述排槽完全覆盖住所述轮辐处肋骨。
采用上述结构后，本发明涉及的一种轮毂的重力铸造成型设备及工艺，其通过在边模对应肋骨成型腔的位置处形成排槽，该排槽用于增加轮辋成型腔和肋骨成型腔之间流道的大小，如此当冷却机构在使铝水自下而上凝固时，通过排槽的设置可以解决因为轮辋成型腔和肋骨成型腔之间连接部提前冷却，造成轮辋和肋骨结合部因铝水不足而形成R角渣的问题，确保了所成型轮毂的机械性能品质。
本发明在凝固过程中，通过边模肋骨对应位置的排槽特殊设计，从而在成形过程中避免热结处形成R渣，保证了组织的致密性，提高内在品质，产品的安全性得到更大的保障。
附图说明
图1为本发明涉及一种轮毂的重力铸造成型设备的整体结构示意图。
图2为本发明中排槽的结构示意图。
图3为图2的俯视图。
图中：
上模-1；下模-2；边模-3；排槽-31；
上模冷却机构-41；下模冷却机构-42；边模冷却机构-43；
模具型腔-5；肋骨成型腔-51；轮辋成型腔-52。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图1至图3所示，本发明涉及的一种轮毂的重力铸造成型设备，包括上模1、下模2、边模3以及让铝水自下而上凝固成形的冷却机构，所述上模1、下模2和边模3之间形成模具型腔5，所述模具型腔5具有对应轮毂肋骨的肋骨成型腔51和对应轮辋的轮辋成型腔52，所述边模3在对应肋骨成型腔51的位置处还形成有用于增加轮辋成型腔52和肋骨成型腔51之间流道大小的排槽31。
为了达到自下而上逐步冷却的功效，并提高整个成型设备的冷却效率，所述冷却机构包括分别对应上模1、下模2和边模3的上模冷却机构41、下模冷却机构42和边模冷却机构43，所述边模冷却机构43采用水冷结构。
另外为了保证达到最佳的轮毂质量，所述排槽31的宽度比轮辐处肋骨的宽度宽3-5mm，所述排槽31完全覆盖住所述轮辐处肋骨，即让肋骨所需要的铝水可以充分供给，而且宽度稍宽也可以让底部的气体有排气通道，使用起来非常方便。
再者，本发明的另一目的在于提供一种轮毂的重力铸造成型工艺，包括如下步骤：
①用上模1、下模2、边模3以及冷却机构构建铸造成型模具，所述边模3在对应轮毂每一肋骨位置处都形成有增加铝水流通通道大小的排槽31；
②通过浇口浇铸铝水，使铝水完全填充模具型腔5，所述模具型腔5具有对应轮毂肋骨的肋骨成型腔51和对应轮辋的轮辋成型腔52；
③在冷却机构的作用下，使铝水自下而上凝固成形，在凝固过程中所述排槽31增大铝水自上而下的补缩通道，增加气体的上浮空间；
④经X-Ray检测，达标轮毂将进行轮毂外加工。
综上所述，本发明涉及的一种轮毂的重力铸造成型设备及工艺，其通过在边模3对应肋骨成型腔51的位置处形成排槽31，该排槽31用于增加轮辋成型腔52和肋骨成型腔51之间流道的大小，如此当冷却机构在使铝水自下而上凝固时，通过排槽31的设置可以解决因为轮辋成型腔52和肋骨成型腔51之间连接部提前冷却，造成轮辋和肋骨结合部因铝水不足而形成R角渣的问题，确保了所成型轮毂的机械性能品质。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (1)

1.一种轮毂的重力铸造成型工艺，其特征在于，包括如下步骤：
①用上模、下模、边模以及冷却机构构建铸造成型模具，所述上模、下模和边模之间形成模具型腔，所述模具型腔具有对应轮毂肋骨的肋骨成型腔和对应轮辋的轮辋成型腔，所述边模在对应轮毂每一肋骨位置处都形成有增加铝水流通通道大小的排槽；所述排槽的宽度比轮辐处肋骨的宽度宽3-5mm，所述排槽完全覆盖住所述轮辐处肋骨；所述冷却机构包括分别对应上模、下模和边模的上模冷却机构、下模冷却机构和边模冷却机构，所述边模冷却机构采用水冷结构；
②通过浇口浇铸铝水，使铝水完全填充模具型腔；
③在冷却机构的作用下，使铝水自下而上凝固成形，在凝固过程中所述排槽增大铝水自上而下的补缩通道，增加气体的上浮空间；
④经X-Ray检测，达标轮毂将进行轮毂外加工。
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