CN109500364A - 一种汽车轮毂铸造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种汽车轮毂铸造工艺，包括如下步骤：①铸造机的油缸控制上模和边模向基座行进并与底模完成合模操作，合模到位形成轮毂型腔，上模连接板随上模下降；②往轮毂型腔内浇注高温铝液③冷却轮毂模具；④步骤③中在轮毂的轮辋刚要冷却时，通过PLC控制系统控制油缸驱动位移板下降，让位移板带动边模内的压板下降挤压铝液，铝液加速沉同时轮毂在轮毂型腔内进一步冷却，直到凝固成型；⑤开模取出轮毂铸件；⑥进行淬火处理。所述步骤③采用高压喷雾冷却。与现有技术相比，本发明具有补缩速度快以及轮辋强度性能好、漏气率低的特点。

Description

一种汽车轮毂铸造工艺

技术领域

本发明涉及汽车轮毂铸造领域，具体涉及的是一种汽车轮毂铸造工艺。

背景技术

轮毂是汽车轮子的核心部件，其在实际使用时需要高速运转，因此对轮毂的安全性能要求很高，而轮辋部位是轮毂与轮胎的连接部位，其气密性要求和安全性要求很高。

重力铸造是一种轮毂铸造方式，目前在进行重力铸造时，通常会在边模上端设计一个大冒口来增加铝水量，在冷却时对轮辋进行补缩作用，以防止冷却过程中轮辋补缩不足导致缩孔，从而导致漏气，或者导致强度性能差。但是传统做法的缺点在于，冒口较大，导致铸件用铝量较多，材料利用率低，还有因为铸造过程中靠自然重力来进行补缩，速度较慢。

有鉴于此，本申请人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种汽车轮毂铸造工艺，其具有补缩速度快以及轮辋强度性能好、漏气率低的特点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种汽车轮毂铸造工艺，其中，包括如下步骤：

①铸造机的油缸控制上模和边模向基座行进并与底模完成合模操作，合模到位形成轮毂型腔，上模连接板随上模下降；

②往轮毂型腔内浇注高温铝液；

③冷却轮毂模具；

④步骤③中在轮毂的轮辋刚要冷却时，通过PLC控制系统控制油缸驱动位移板下降，让位移板带动边模内的压板下降挤压铝液，铝液加速沉同时轮毂在轮毂型腔内进一步冷却，直到凝固成型；

⑤开模取出轮毂铸件；

⑥进行淬火处理。

进一步的，步骤③采用高压喷雾冷却。

采用上述结构后，本发明涉及的一种汽车轮毂铸造工艺，与现有技术相比，有益效果在于：

一、本发明在冷却凝固过程中采用外力对铝液加压，增加了冒口补缩力度，从而可以在设计上减小冒口的铝液体积，节省了铝液材料。

二、本发明通过在冷却过程的加压，提升补缩速度和质量，达到提升轮辋强度性能和减少漏气率的效果。

附图说明

图1为本发明工艺设备的阶梯半剖示意图。

图2为本发明工艺位移板的外形结构立体图。

图3为本发明工艺高压喷雾冷却设备的结构示意图。

图4为本发明工艺流量计连接结构的示意图。

图5为本发明工艺模具结构的剖面示意图。

图中：

边模-11；边模冒口-111；上模-12；底模-13；上模连接板-2；

位移板-3；条形槽-31；导柱-4；转接板-41；连接柱-5；

第一油缸-61；第二油缸-62；压板-7；限位凸部-71；储水箱-81；

水压增压设备-82；流量计-83；进水开关-831；

流量计入水口-832；流量计出水口-833；电磁阀-84；喷嘴-85；

连接管-86。

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1-5所示，一种汽车轮毂铸造工艺,包括如下步骤：

①铸造机的油缸控制上模12和边模11向基座行进并与底模13完成合模操作，合模到位形成轮毂型腔，上模连接板2随上模下降；

轮毂模具包括上模12、底模13以及两个边模11，所述上模12固定连接在上模连接板2下面，所述上模连接板2上竖直设有三根导柱4，机架顶部竖直设有第二油缸62，所述导柱4与第二油缸62的活塞杆通过转接板41连接，所述第二油缸62驱动上模连接板2上、下移动，从而带动上模11进行上、下移动。

②往轮毂型腔内浇注高温铝液；

③冷却轮毂模具；

④步骤③中在轮毂的轮辋刚要冷却时，通过PLC控制系统控制油缸驱动位移板3下降，让位移板3带动压板7下降挤压铝液，铝液加速下沉同时轮毂在轮毂型腔内进一步冷却，直到凝固成型；

所述上模连接板2上面竖直设有第一油缸61且所述第一油缸61的活塞杆与位移板3连接，所述位移板3穿过三根导柱4设在上模连接板2的上方，所述位移板3通过连接柱5与压板7连接。PLC控制系统控制所述第一油缸61驱动位移板3沿导柱4方向上、下移动，从而带动压板7上、下移动，所述三根导柱4对位移板3起到导向作用，使压板7压入边模冒口111时定位更加精准和稳定，所述压板7匹配伸入边模冒口111设置。

优选的，所述压板7上设置有一个限位凸部71，所述限位凸部71可限制压板7下移的最大行程，防止压板7行程过大损坏模具和铸件。

优选的，所述边模11为两个，每一边模的边模冒口111呈半圆环结构，两边冒口111合模后呈整圆环结构。

优选的，所述上模连接板2和位移板3的中心重合设置，所述第一油缸61有两个，且两个第一油缸61以上模连接板2的中心为中心对称设置在上模连接板2上，采用上述结构，位移板3在移动时受力更加平稳，且位移板3上连接有压板7，第一油缸61对称设置可使压板7加压时，铸件受力更加均匀，提升了铸件质量。

优选的，所述位移板3上设有上下贯通的条形槽31，所述连接柱5贯穿该条形槽31并且通过螺栓固定在条形槽31上。

⑤开模取出轮毂铸件；

⑥进行淬火处理。

这样，本发明涉及的一种汽车轮毂铸造铸造工艺，至少具有如下有益效果：

一、本发明在冷却凝固过程中采用外力对铝液加压，增加了冒口补缩力度，从而可以在设计上减小冒口的铝液体积，节省了铝液材料。

二、本发明通过在冷却过程的加压，提升补缩速度和质量，达到提升轮辋强度性能和减少漏气率的效果。

优选的，步骤③采用高压喷雾冷却。本发明还设有一高压喷雾冷却系统，所述高压喷雾冷却系统包括储水箱81，水压增压设备82、流量计83、电磁阀84、喷嘴85和带有PLC脉冲控制系统的控制面板(图未示)。所述储水桶储81存有净化水，所述储水桶81通过水管与水压增压设备82的入水口连接，所述水压增压设备82为现有的常用设备。所述水压增压设备82将净化水抽出，并且起到增加和稳定净化水水压的作用。

所述水压增压设备82的出水口与若干个流量计入水口832连接，所述若干流量计83上均设有手动操作的进水开关831，开启进水开关831使净化水进入流量计83，所述若干流量计83分别记录各个水流支路831的水流量。

所述流量计出水口833通过连接管86与喷嘴85连通，且流量计出水口833安装电磁阀84，所述PLC脉冲控制系统控制电磁阀84间歇性启闭，从而控制喷嘴85进行间歇性喷雾冷却，在本实施例中，电磁阀间歇性启闭为开启2秒，停止3秒。

所述喷嘴85设有若干个，若干个喷嘴85分设在底模13和边模11上且每个喷嘴85配设一个流量计83和电磁阀84。

当轮毂的轮辋刚要冷却时，通过PLC脉冲控制系统控制电磁阀4间歇性启闭，让净化水经过喷嘴85朝轮毂模具间歇性喷雾，让水雾均匀附着在轮毂模具表面，循环多次间歇性喷雾，直到轮毂成形为止。

需要说明的是，对水进行净化处理成本高，因此对水的有效利用率至关重要，在现有的冷却技术中，模具表面的高温会使接触的冷却水迅速吸热汽化生成水蒸汽，所述水蒸汽气覆盖于模具表面形成一层气体阻隔层，气体阻隔层阻隔冷却水使其向两侧流走，导致之后的喷射的冷却水无法接触模具表面吸收热量，使模具的冷却效果降低，并且还浪费了不少冷却水。因此本发明采用电磁阀84控制喷嘴85间歇性喷雾，为模具表面的阻隔层提供充分的发散时间，再继续喷雾冷却，使冷却效果更加明显，还能减少冷却水资源的浪费，从而降低铸造成本。本具体实施例中根据轮毂模具温度情况,设计间歇性喷雾为喷雾2秒，停止3秒，可实现轮毂模具表面的净化水充分蒸发。

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 (2)

1.一种汽车轮毂铸造工艺，其特征在于，包括如下步骤：

①铸造机的油缸控制上模和边模向基座行进并与底模完成合模操作，合模到位形成轮毂型腔，上模连接板随上模下降；

②往轮毂型腔内浇注高温铝液；

③冷却轮毂模具；

④步骤③中在轮毂的轮辋刚要冷却时，通过PLC控制系统控制油缸驱动位移板下降，让位移板带动边模内的压板下降挤压铝液，铝液加速沉同时轮毂在轮毂型腔内进一步冷却，直到凝固成型；

⑤开模取出轮毂铸件；

⑥进行淬火处理。

2.如权利要求1所述的一种汽车轮毂铸造工艺，其特征在于，步骤③采用高压喷雾冷却。