CN111112559B - 一种浇口加压轮毂铸造模具及其铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铸造模具技术领域，具体的说是一种浇口加压轮毂铸造模具及其铸造方法，其中浇口加压轮毂铸造模具包括边模与上浇道模，所述上浇道模顶端设置有用于浇铸成型的浇口；所述浇口所在的上浇道模顶面上设有封堵腔，所述封堵腔一侧的上浇道模顶面上设有工作腔，所述作腔内部设有转板，所述转板顶端连接有封堵板，所述封堵板下表面设有压紧块；本发明通过在浇口处设置封堵腔与工作腔，使得浇口和模具系统浇道内的金属液在两者的作用下向铸造型腔内的轮毂铸件进行补缩，提高轮毂铸造的品质，同时减少浇道位置处残留的金属液凝结，实现将位于浇道内的金属液进行充分利用，减少铸件预留加工余量、降低铸件变形量的目的。
Description
技术领域
本发明属于铸造模具技术领域，具体的说是一种浇口加压轮毂铸造模具及其铸造方法。
背景技术
轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。又叫轮圈、钢圈、轱辘、胎铃；轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多；而轮毂的制造方法有三种：重力铸造、锻造、低压精密铸造；重力铸造法是利用重力把铝合金溶液浇注到模具内，成形后经车床处理打磨，即可完成生产，该方法虽然制造过程较简单，不需精密的铸造工艺，成本低而生产效率高，但是容易出现气泡，密度不均匀，表面平滑度不够等问题。
而轮毂毛坯的好坏对轮毂的品质有较大的影响；目前，重力铸造和低压铸造使用较为普遍，但铸造成型轮毂加工余量大，使得轮毂生产与加工的质量与效率低下。
鉴于此，本发明提供了一种浇口加压轮毂铸造模具及其铸造方法，通过在浇口处设置封堵腔与工作腔，使得浇口和模具系统浇道内的金属液在两者的作用下向铸造型腔内的轮毂铸件进行补缩，提高轮毂铸造的品质，同时也能减少铸件预留加工余量、降低铸件变形量的目的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种浇口加压轮毂铸造模具及其铸造方法，通过在浇口处设置封堵腔与工作腔，使得浇口和模具系统浇道内的金属液在两者的作用下向铸造型腔内的轮毂铸件进行补缩，提高轮毂铸造的品质，同时也能减少铸件预留加工余量、降低铸件变形量的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种浇口加压轮毂铸造模具，包括边模与上浇道模，所述边模位于上浇道模一侧,所述上浇道模顶端设置有用于浇铸成型的浇口；所述浇口所在的上浇道模顶面上设有圆环状的封堵腔，所述封堵腔顶面上设置有环形的封堵槽，所述封堵腔一侧的上浇道模顶面上设有工作腔，所述工作腔底端转动连接有转环，所述转环顶端的工作腔内部设有转板，所述转板底端与转环顶面之间以弹簧相连，所述转板底面上设置有限位槽，所述限位槽所对应的转环顶面上连接有与之相匹配的限位杆，所述转板底端的侧面上设置有定位槽，所述定位槽内部滑动连接有定位块，所述定位块内端面与定位槽内端以弹簧相连，所述工作腔与定位块相对应的侧面上设置有贯通的定位孔；所述转板顶端连接有封堵板，所述封堵板下表面设置有与封堵槽相匹配的压紧环，所述封堵板底面中部设有与封堵腔内径大小相同的压紧块；工作时，因现有的浇口加压轮毂铸造模具普遍存在轮毂加工余量大的问题，使得轮毂生产与加工的质量与效率低下，而本发明中的浇口加压轮毂铸造模具在工作时，初始状态下的封堵板位于浇口顶端的封堵腔一侧，在从封堵腔与浇口向铸造型腔内浇入铸造轮毂用的金属液后，此时通过对转板施加转向力使之通过连接的限位杆带动底端的转环进行转动，从而使得转环与转板在转动的过程中带动顶端的封堵板与底部的封堵腔对齐，随后通过对转板施加向下的压力使得转板向下运动并带动封堵板底端的压紧环运动至封堵腔顶面上的封堵槽内部，从而使得封堵板与压紧环能够与封堵腔进行锁紧密封，同时封堵板底面中部的压紧块同步运动至封堵腔腔口内，从而使得运动至封堵腔内部的压紧块能够对封堵腔与浇口内填充的金属液进行施压，进而使的位于浇口和模具系统浇道内的金属液在压力的作用下向铸造型腔内的轮毂铸件进行充分补缩，提高轮毂铸造的品质；同时减少浇道位置处残留的金属液凝结，从而可以实现将位于浇道内的金属液进行充分利用，减少铸件预留加工余量、降低铸件变形量的目的；且在转板向下运动的过程中，转板侧面上的定位块在内端弹簧的作用下在工作腔内壁上进行滑动，当定位块运动至工作腔侧壁上的定位孔处时，此时定位块在内端弹簧的作用下被挤压进定位孔内部，从而使得卡在定位槽与定位孔之间的定位块能够对转板竖直方向上的运动进行固定，从而使得固定的转板能够带动封堵板上的压紧块持续与稳定的工作，使得压紧块能够更有效的对造型腔内的轮毂铸件进行补缩，从而增强了加压轮毂铸造模具工作时的稳定性与高效性。
优选的，所述定位孔的外端开口处设有按压板，所述按压板内端连接有按压杆，所述按压板内端面与定位孔外端所在的工作腔侧壁之间以弹簧相连；工作时，初始状态下的按压板在内端弹簧的作用下向远离定位孔的方向弹开，当转板工作完成并需要进行复位时，此时通过对按压板施加压力使其对内端的弹簧进行挤压并带动按压杆向定位孔内的定位块方向运动，从而使得运动至定位块上的按压板对其施加压力并带动其运动至定位槽内部，此时定位块不再对转板竖直方向上的运动进行限位，转板在低端弹簧的作用下被弹出至工作腔外端并复位，方便快捷的增强了加压轮毂铸造模具持续工作的能力。
优选的，所述定位孔顶端的工作腔侧壁上设置有锁紧槽，所述锁紧槽所对应的按压板侧面上以扭簧连接有锁紧杆；工作时，当定位块处于工作状态时，此时通过对按压板施加向外的拉力使其远离定位孔，随后通过转动锁紧杆使其端部插入至锁紧槽内部，随后不再对按压板施加作用力使其在弹簧的作用下进行复位并对锁紧杆进行接触挤压，此时位于锁紧槽内部的锁紧杆能够有效的对按压板水平方向上的运动进行限位，减少按压板在外界不可控的压力下向定位孔方向运动并影响定位块的固定效果，从而增强了加压轮毂铸造模具在工作时的稳定性。
优选的，所述定位孔靠近定位块的开口底端所对应的工作腔内壁上设置有限位块，所述定位槽的开口底端设有过渡块，所述过渡块底面与限位块顶面相接触时，所述过渡块顶面与定位孔的底端侧面相齐平；工作时，当转板在工作腔内部向下运动时，此时通过设置的限位块，使其能够对转板向下运动的距离进行限位，从而使得定位孔底端的过渡块运动至限位块位置时，此时过渡块顶面与定位孔的底端侧面相齐平，方便定位槽内部定位块顺利稳定的从过渡块上滑动至定位孔内部，减少转板运动距离不到位或定位槽与定位孔之间存在间隙导致定位块不能有效的运动至定位孔内部并工作，增强了加压轮毂铸造模具在工作时的稳定性与有效性。
优选的，所述封堵槽侧壁上连接有密封囊，所述密封囊内部盛有蒸馏水；工作时，通过在封堵槽内部设有密封囊，使得压紧环向封堵槽内部运动的过程中能够对密封囊进行挤压，使得密封囊在压力的作用下紧密贴合在封堵槽与压紧环之间并对封堵腔内部的金属液起到密封效果，从而在轮毂铸造的过程中，模具上的热量对密封囊内部的蒸馏水进行蒸发，使得密封囊内部的气体增多并膨胀，从而使得膨胀的密封囊能够更紧密的填充在封堵槽与压紧环之间，进而能够对封堵腔内部的金属液进行更有效的密封，减少外界空气的混入，提高轮毂铸造的质量。
一种浇口加压轮毂铸造方法，该方法适用于上述的浇口加压轮毂铸造模具，其方法步骤如下：
S1：对边模、上浇道模与相应的模具系统进行加热，并对加热后的模具系统表面喷涂脱模剂；通过预先模具系统进行加热，使得模具更够更有效的适应填充的金属液，且通过在模具系统表面喷涂脱模剂，使得浇铸成型的轮毂能够方便轻松的从铸造型腔内部脱离；
S2：在S1中对模具系统进行烤模与喷涂脱模剂后，将边模、上浇道模与相应的模具系统合模并形成待铸造轮毂的铸造型腔和浇道；通过将轮毂铸造模具分割成不同的模具组，不仅使得模具易于加工与维修，还能使的加工完成的轮毂更方便的进行脱模；
S3：在S2中将模具系统进行合模后，从封堵腔底端的浇口向铸造型腔内浇入铸造轮毂用的一定量的金属液，使得金属液填充在铸造型腔和浇道内；通过在浇口处设置封堵腔，使得金属液能够通过封堵腔间接向浇口内添加金属液，方便快捷的同时，减少金属液的浪费；
S4：在S3中向铸造型腔和浇道内填充金属液后，利用设置的封堵腔与工作腔对浇口进行密封封堵，使所述浇道内的金属液在浇口封堵腔与工作腔的作用下向铸造型腔内进行充分补缩；通过在浇口处设置封堵腔与工作腔，使得浇口和模具系统浇道内的金属液在两者的作用下向铸造型腔内的轮毂铸件进行补缩，提高轮毂铸造的品质。
本发明的技术效果和优点：
1.本发明提供的一种浇口加压轮毂铸造模具及其铸造方法，通过在浇口处设置封堵腔与工作腔，使得浇口和模具系统浇道内的金属液在两者的作用下向铸造型腔内的轮毂铸件进行补缩，提高轮毂铸造的品质，同时减少浇道位置处残留的金属液凝结，从而可以实现将位于浇道内的金属液进行充分利用，减少铸件预留加工余量、降低铸件变形量的目的。
2.本发明提供的一种浇口加压轮毂铸造模具及其铸造方法，通过在定位孔的外端开口处设有按压板，且按压板内端连接有按压杆，使得按压杆能够对定位块施加压力并带动其运动至定位槽内部，方便快捷的同时，增强了加压轮毂铸造模具持续工作的能力。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法步骤图；
图2是本发明中边模与上浇道模合模的立体示意图；
图3是本发明中边模与上浇道模合模的侧视图；
图4是图3中A处的放大图；
图中：边模1、上浇道模2、浇口21、封堵腔3、封堵槽31、工作腔4、转环41、转板42、限位杆43、定位槽44、定位块45、定位孔46、封堵板47、压紧环48、压紧块49、按压板5、按压杆51、锁紧槽52、锁紧杆53、限位块6、过渡块7、密封囊8。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图4所示，本发明所述的一种浇口加压轮毂铸造模具，包括边模1与上浇道模2，所述边模1位于上浇道模2一侧,所述上浇道模2顶端设置有用于浇铸成型的浇口21；所述浇口21所在的上浇道模2顶面上设有圆环状的封堵腔3，所述封堵腔3顶面上设置有环形的封堵槽31，所述封堵腔3一侧的上浇道模2顶面上设有工作腔4，所述工作腔4底端转动连接有转环41，所述转环41顶端的工作腔4内部设有转板42，所述转板42底端与转环41顶面之间以弹簧相连，所述转板42底面上设置有限位槽，所述限位槽所对应的转环41顶面上连接有与之相匹配的限位杆43，所述转板42底端的侧面上设置有定位槽44，所述定位槽44内部滑动连接有定位块45，所述定位块45内端面与定位槽44内端以弹簧相连，所述工作腔4与定位块45相对应的侧面上设置有贯通的定位孔46；所述转板42顶端连接有封堵板47，所述封堵板47下表面设置有与封堵槽31相匹配的压紧环48，所述封堵板47底面中部设有与封堵腔3内径大小相同的压紧块49；工作时，因现有的浇口加压轮毂铸造模具普遍存在轮毂加工余量大的问题，使得成轮毂生产与加工的质量与效率低下，而本发明中的浇口加压轮毂铸造模具在工作时，初始状态下的封堵板47位于浇口21顶端的封堵腔3一侧，在从封堵腔3与浇口21向铸造型腔内浇入铸造轮毂用的金属液后，此时通过对转板42施加转向力使之通过连接的限位杆43带动底端的转环41进行转动，从而使得转环41与转板42在转动的过程中带动顶端的封堵板47与底部的封堵腔3对齐，随后通过对转板42施加向下的压力使得转板42向下运动并带动封堵板47底端的压紧环48运动至封堵腔3顶面上的封堵槽31内部，从而使得封堵板47与压紧环48能够与封堵腔3进行锁紧密封，同时封堵板47底面中部的压紧块49同步运动至封堵腔3腔口内，从而使得运动至封堵腔3内部的压紧块49能够对封堵腔3与浇口21内填充的金属液进行施压，进而使的位于浇口21和模具系统浇道内的金属液在压力的作用下向铸造型腔内的轮毂铸件进行充分补缩，提高轮毂铸造的品质；同时减少浇道位置处残留的金属液凝结，从而可以实现将位于浇道内的金属液进行充分利用，减少铸件预留加工余量、降低铸件变形量的目的；且在转板42向下运动的过程中，转板42侧面上的定位块45在内端弹簧的作用下在工作腔4内壁上进行滑动，当定位块45运动至工作腔4侧壁上的定位孔46处时，此时定位块45在内端弹簧的作用下被挤压进定位孔46内部，从而使得卡在定位槽44与定位孔46之间的定位块45能够对转板42竖直方向上的运动进行固定，从而使得固定的转板42能够带动封堵板47上的压紧块49持续与稳定的工作，使得压紧块49能够更有效的对造型腔内的轮毂铸件进行补缩，从而增强了加压轮毂铸造模具工作时的稳定性与高效性。
作为本发明的一种实施方式，所述定位孔46的外端开口处设有按压板5，所述按压板5内端连接有按压杆51，所述按压板5内端面与定位孔46外端所在的工作腔4侧壁之间以弹簧相连；工作时，初始状态下的按压板5在内端弹簧的作用下向远离定位孔46的方向弹开，当转板42工作完成并需要进行复位时，此时通过对按压板5施加压力使其对内端的弹簧进行挤压并带动按压杆51向定位孔46内的定位块45方向运动，从而使得运动至定位块45上的按压板5对其施加压力并带动其运动至定位槽44内部，此时定位块45不再对转板42竖直方向上的运动进行限位，转板42在低端弹簧的作用下被弹出至工作腔4外端并复位，方便快捷的增强了加压轮毂铸造模具持续工作的能力。
作为本发明的一种实施方式，所述定位孔46顶端的工作腔4侧壁上设置有锁紧槽52，所述锁紧槽52所对应的按压板5侧面上以扭簧连接有锁紧杆53；工作时，当定位块45处于工作状态时，此时通过对按压板5施加向外的拉力使其远离定位孔46，随后通过转动锁紧杆53使其端部插入至锁紧槽52内部，随后不再对按压板5施加作用力使其在弹簧的作用下进行复位并对锁紧杆53进行接触挤压，此时位于锁紧槽52内部的锁紧杆53能够有效的对按压板5水平方向上的运动进行限位，减少按压板5在外界不可控的压力下向定位孔46方向运动并影响定位块45的固定效果，从而增强了加压轮毂铸造模具在工作时的稳定性。
作为本发明的一种实施方式，所述定位孔46靠近定位块45的开口底端所对应的工作腔4内壁上设置有限位块6，所述定位槽44的开口底端设有过渡块7，所述过渡块7底面与限位块6顶面相接触时，所述过渡块7顶面与定位孔46的底端侧面相齐平；工作时，当转板42在工作腔4内部向下运动时，此时通过设置的限位块6，使其能够对转板42向下运动的距离进行限位，从而使得定位孔46底端的过渡块7运动至限位块6位置时，此时过渡块7顶面与定位孔46的底端侧面相齐平，方便定位槽44内部定位块45顺利稳定的从过渡块7上滑动至定位孔46内部，减少转板42运动距离不到位或定位槽44与定位孔46之间存在间隙导致定位块45不能有效的运动至定位孔46内部并工作，增强了加压轮毂铸造模具在工作时的稳定性与有效性。
作为本发明的一种实施方式，所述封堵槽31侧壁上连接有密封囊8，所述密封囊8内部盛有蒸馏水；工作时，通过在封堵槽31内部设有密封囊8，使得压紧环48向封堵槽31内部运动的过程中能够对密封囊8进行挤压，使得密封囊8在压力的作用下紧密贴合在封堵槽31与压紧环48之间并对封堵腔3内部的金属液起到密封效果，从而在轮毂铸造的过程中，模具上的热量对密封囊8内部的蒸馏水进行蒸发，使得密封囊8内部的气体增多并膨胀，从而使得膨胀的密封囊8能够更紧密的填充在封堵槽31与压紧环48之间，进而能够对封堵腔3内部的金属液进行更有效的密封，减少外界空气的混入，提高轮毂铸造的质量。
一种浇口加压轮毂铸造方法，该方法适用于上述的浇口加压轮毂铸造模具，其方法步骤如下：
S1：对边模1、上浇道模2与相应的模具系统进行加热，并对加热后的模具系统表面喷涂脱模剂；通过预先模具系统进行加热，使得模具更够更有效的适应填充的金属液，且通过在模具系统表面喷涂脱模剂，使得浇铸成型的轮毂能够方便轻松的从铸造型腔内部脱离；
S2：在S1中对模具系统进行烤模与喷涂脱模剂后，将边模1、上浇道模2与相应的模具系统合模并形成待铸造轮毂的铸造型腔和浇道；通过将轮毂铸造模具分割成不同的模具组，不仅使得模具易于加工与维修，还能使的加工完成的轮毂更方便的进行脱模；
S3：在S2中将模具系统进行合模后，从封堵腔3底端的浇口21向铸造型腔内浇入铸造轮毂用的一定量的金属液，使得金属液填充在铸造型腔和浇道内；通过在浇口21处设置封堵腔3，使得金属液能够通过封堵腔3间接向浇口21内添加金属液，方便快捷的同时，减少金属液的浪费；
S4：在S3中向铸造型腔和浇道内填充金属液后，利用设置的封堵腔3与工作腔4对浇口21进行密封封堵，使所述浇道内的金属液在浇口21封堵腔3与工作腔4的作用下向铸造型腔内进行充分补缩；通过在浇口21处设置封堵腔3与工作腔4，使得浇口21和模具系统浇道内的金属液在两者的作用下向铸造型腔内的轮毂铸件进行补缩，提高轮毂铸造的品质。
工作时，初始状态下的封堵板47位于浇口21顶端的封堵腔3一侧，在从封堵腔3与浇口21向铸造型腔内浇入铸造轮毂用的金属液后，此时通过对转板42施加转向力使之通过连接的限位杆43带动底端的转环41进行转动，从而使得转环41与转板42在转动的过程中带动顶端的封堵板47与底部的封堵腔3对齐，随后通过对转板42施加向下的压力使得转板42向下运动并带动封堵板47底端的压紧环48运动至封堵腔3顶面上的封堵槽31内部，从而使得封堵板47与压紧环48能够与封堵腔3进行锁紧密封，同时封堵板47底面中部的压紧块49同步运动至封堵腔3腔口内，从而使得运动至封堵腔3内部的压紧块49能够对封堵腔3与浇口21内填充的金属液进行施压，进而使的位于浇口21和模具系统浇道内的金属液在压力的作用下向铸造型腔内的轮毂铸件进行充分补缩，提高轮毂铸造的品质；同时减少浇道位置处残留的金属液凝结，从而可以实现将位于浇道内的金属液进行充分利用，减少铸件预留加工余量、降低铸件变形量的目的；且在转板42向下运动的过程中，转板42侧面上的定位块45在内端弹簧的作用下在工作腔4内壁上进行滑动，当定位块45运动至工作腔4侧壁上的定位孔46处时，此时定位块45在内端弹簧的作用下被挤压进定位孔46内部，从而使得卡在定位槽44与定位孔46之间的定位块45能够对转板42竖直方向上的运动进行固定，从而使得固定的转板42能够带动封堵板47上的压紧块49持续与稳定的工作，使得压紧块49能够更有效的对造型腔内的轮毂铸件进行补缩，从而增强了加压轮毂铸造模具工作时的稳定性与高效性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种浇口加压轮毂铸造模具，其特征在于：包括边模(1)与上浇道模(2)，所述边模(1)位于上浇道模(2)一侧,所述上浇道模(2)顶端设置有用于浇铸成型的浇口(21)；其特征在于：所述浇口(21)所在的上浇道模(2)顶面上设有圆环状的封堵腔(3)，所述封堵腔(3)顶面上设置有环形的封堵槽(31)，所述封堵腔(3)一侧的上浇道模(2)顶面上设有工作腔(4)，所述工作腔(4)底端转动连接有转环(41)，所述转环(41)顶端的工作腔(4)内部设有转板(42)，所述转板(42)底端与转环(41)顶面之间以弹簧相连，所述转板(42)底面上设置有限位槽，所述限位槽所对应的转环(41)顶面上连接有与之相匹配的限位杆(43)，所述转板(42)底端的侧面上设置有定位槽(44)，所述定位槽(44)内部滑动连接有定位块(45)，所述定位块(45)内端面与定位槽(44)内端以弹簧相连，所述工作腔(4)与定位块(45)相对应的侧面上设置有贯通的定位孔(46)；所述转板(42)顶端连接有封堵板(47)，所述封堵板(47)下表面设置有与封堵槽(31)相匹配的压紧环(48)，所述封堵板(47)底面中部设有与封堵腔(3)内径大小相同的压紧块(49)；
所述定位孔(46)的外端开口处设有按压板(5)，所述按压板(5)内端连接有按压杆(51)，所述按压板(5)内端面与定位孔(46)外端所在的工作腔(4)侧壁之间以弹簧相连；
所述定位孔(46)顶端的工作腔(4)侧壁上设置有锁紧槽(52)，所述锁紧槽(52)所对应的按压板(5)侧面上以扭簧连接有锁紧杆(53)；
所述定位孔(46)靠近定位块(45)的开口底端所对应的工作腔(4)内壁上设置有限位块(6)，所述定位槽(44)的开口底端设有过渡块(7)，所述过渡块(7)底面与限位块(6)顶面相接触时，所述过渡块(7)顶面与定位孔(46)的底端侧面相齐平；
所述封堵槽(31)侧壁上连接有密封囊(8)，所述密封囊(8)内部盛有蒸馏水。
2.一种浇口加压轮毂铸造方法，该方法适用于权利要求1所述的浇口加压轮毂铸造模具，其特征在于：
S1：对边模(1)、上浇道模(2)与相应的模具系统进行加热，并对加热后的模具系统表面喷涂脱模剂；
S2：在S1中对模具系统进行烤模与喷涂脱模剂后，将边模(1)、上浇道模(2)与相应的模具系统合模并形成待铸造轮毂的铸造型腔和浇道；
S3：在S2中将模具系统进行合模后，从封堵腔(3)底端的浇口(21)向铸造型腔内浇入铸造轮毂用的一定量的金属液，使得金属液填充在铸造型腔和浇道内；
S4：在S3中向铸造型腔和浇道内填充金属液后，利用设置的封堵腔(3)与工作腔(4)对浇口(21)进行密封封堵，使所述浇道内的金属液在浇口(21)封堵腔(3)与工作腔(4)的作用下向铸造型腔内进行充分补缩。
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Denomination of invention: The invention relates to a gate pressurized hub casting die and a casting method thereof Effective date of registration: 20211223 Granted publication date: 20210824 Pledgee: Bank of China Limited Zoucheng sub branch Pledgor: Zoucheng Antai Casting Co.,Ltd. Registration number: Y2021980015882 |