CN111344089A - 车轮制造方法、铸造模具及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于用轻金属材料制造车轮(2)的方法，其中轻金属材料以液体形式引入铸造模具(3)的模腔(14)中。车轮(2)通过加压铸造的方式制造，其中在不同的区域将铸造模具(3)温度控制到不同的温度。

Description

车轮制造方法、铸造模具及装置

技术领域

本发明涉及由轻金属材料制造车轮的方法，所述轻金属材料以液态形式引入铸造模具的模腔中。此外，本发明还涉及用于用轻金属材料制造车轮的铸造模具，其具有形成用于接收液态轻金属材料的模腔的模压部件和用于车轮制造的装置。

背景技术

用于客车的轻金属车轮的驾驶安全性和驾驶舒适性的基础是簧下质量，决定因素是车轮的尽可能的低重量。由于质量惯性和转动扭矩，目标是使用轻型车轮。出于这一原因，一方面，正在尝试实施轻型车轮设计。另一方面，正在努力通过选择材料来减轻重量。目前最先进的技术是铝或镁合金铸造或锻造车轮，其中很大一部分是采用低压冷硬铸造或金属型铸造工艺制造的。

除了这些驾驶动力学要求外，与空气动力学或碰撞相关的车轮设计正发挥着越来越重要的作用。由于车轮的空气动力学特性与燃油消耗量和二氧化碳排放量直接相关，因此也更需要根据法律采取行动。由于客车总体认证过程中的认证要求，特别是WVTA(整车型认证)和WLTP(全球统一轻型车辆测试程序)，这些要求变得更加严格，使全车的基本设备在认证过程(WVTA)中不再描述车辆，而是描述所有的设备变型。全球标准轻型车辆测试程序(WLTP)型测试的这种变化要求重新考虑车辆部件在空气动力学和轻型结构方面的设计。此外，与理念“轻型结构增加范围”相符合的电动汽车的越来越多的使用支持这些轻型结构和空气动力学要求。

根据车辆类型使用不同的车轮尺寸，这在空气动力学方面更差，并且会在正面碰撞和偏移碰撞中产生更高的阻塞作用，从而恶化整个客车范围的分类结果。

这些日益增长的需求(包括轻型结构、空气动力学和碰撞)要求改变用于车轮制造的方法，因为低压冷硬铸造等标准铸造工艺不能在工艺工程方面最佳地满足这些要求。

在使用常规冷室铸造系统制造铸件的冷室铸造工艺中，这些系统通过夹持单元产生锁来建立夹持力，夹持单元由三个机器板(即机器护罩、可移动夹板和固定夹板)、可沿其前后移动可移动夹板的四根柱、以及通常通过液压驱动的肘杆或双肘杆驱动可移动夹板的驱动单元组成。铸造模具在可移动夹板上设有可移动半模，在固定夹板上设有固定半模。通过夹持单元使用夹持机器护罩和固定夹板之间的柱来施加必要的锁紧力。

在传统的冷室铸造系统中，固定夹板沿轴向后接铸造单元，通过该铸造单元，将熔体通过固定夹板和固定模的铸造半模经由铸造室送入由垂直于分型面(即垂直于两个半型的分型面)的铸造模具形成的模腔。为此，铸造单元配备了通常由液压驱动的铸造柱塞，该铸造柱塞可在铸造室中移动。

推料器单元集成在可移动夹板后面的夹持单元中，该夹持单元通常也由液压驱动，以在铸造模具中来回移动推料器的销。推料器的销穿过可移动夹板，在打开铸造模具后将铸件从可移动的铸造半模刮除。此外，通常提供抽芯装置，抽芯装置在机器侧边由液压缸组成，例如，液压缸通常安装在可移动夹板上，有时也安装在固定夹板上。

众所周知，冷室铸造工厂中的铸造工艺分为四个连续阶段，即加料阶段、预充型阶段、充型阶段和后压阶段。

如在所谓的真空工艺中，加料或计量可以例如通过通道或提升管，用勺子或来自保温炉的压缩气体机械地完成。根据加料的类型和数量，加料时间通常在3秒到15秒之间。如果加料时间相对较长，则有可能部分熔体已在铸造室中凝固。根据机器设计，预填充阶段的柱塞速度通常可以调整在0.2m/s到0.6m/s的范围内，以便一方面尽可能快地输送熔体，另一方面尽可能避免空气夹杂(例如通过翻转在柱塞前面形成的熔体波、通过形成喷雾和/或通过在铸造残留物区域中的反射)。

在预充型阶段，铸造室充满熔体，柱塞将熔体输送至内浇道附近。

为避免冷流点，充型阶段尽可能短；其持续时间通常在5ms至60ms之间。在充型阶段中，柱塞使熔体高速(通常可在10m/s及以上的范围内进行调节)移动。在充型阶段结束时，通过将动能转换为压力脉冲而产生高压，因此存在模具撕裂的风险。因此，现代铸造机有办法在充型阶段结束时吸收动能。

在冷室铸造机的后压阶段或保压阶段，通常通过倍增器设定300巴至1500巴(有时甚至更高)的保持压力。熔体在保压下凝固，并且在充型期间截留的空气在静态保持压力下压缩。在保持压力下截留的空气在体积孔隙率中所占的比例很低。体积孔隙率通常由气孔组成，其原因是在从液体到固体的转变过程中，熔体的与收缩有关的部分的补充不足。

在传统的冷室铸造系统中，内浇道相对于铸件的壁厚而言通常是薄壁的，这意味着熔体在铸件的某些区域仍然是液态的，而在内浇道区域已经部分或完全凝固，这使得进一步进料是不可能的或至少很难的。在加料或计量后，在铸造室中形成凝固的边缘壳，导致部分熔体既不可用于填充铸造模具，也不可用于将收缩相关部分送至模具腔中。将残余熔体压出铸造残余区域以进行补充需要较高的保持压力。

充型阶段结束时和保压阶段中的高压要求铸造模具具有较高的保持力，其必须通过铸造机的夹持单元施加。

高的铸造力会导致铸造模具的弹性形变，并可能导致模腔周围的凸起，从而在分型面以及滑块和导轨区域内使铸件周围形成毛刺。

高压需要厚度相对较大的固定夹板，因此需要相应较大的铸造室，从而将铸造室中的填充水平限制在通常15％到最大约70％，铸造室中的空气量也相应较大。铸造单元相对于夹持单元的传统定向导致铸造室和铸造系统中的熔体流动路径相对较长，并且经常导致铸造系统或砧的转动。施加高压也会导致凝固后的铸造残余和铸造残余区域的铸造室发生弹性形变，从而使铸造残余在铸造室内堵塞，使得在某些情况下，需要很大的开启力才能将铸造残余从铸造室中拉出。这可能导致铸造室和柱塞的高磨损和/或过早磨损。此外，铸造残余在铸造腔中的堵塞往往会导致活塞润滑剂的过量使用，从而导致在铸件中的夹杂物。

在水平布置的铸造室中，在由热熔体填充过程中，下部区域比上部区域受热更多，使得该热负荷导致铸造室变形，该变形导致铸造室和铸造活塞之间有摩擦，该变形在预充型阶段和充型阶段必须遵循铸造室的过程。铸造室的相对于模具或筒体的传统定向导致熔体在分型面从铸造室过渡到模具或筒体时垂直偏转，这在流动力学方面是有问题的，在热学方面也是有问题的。在充型过程中，熔体的任何偏转都会导致紊流，导致对铸造驱动的能量要求更高，并导致有可能在铸件组区域和铸造模具区域出现明显的空气夹杂物和侵蚀。

传统冷室铸造系统的所描述的与系统相关的缺点恶化了铸造结果，并且要求非常稳定和成本密集型的机器设计。此外，由于传统铸造机的整体设计，铸造模具的夹持是耗时并且成本密集的工艺。

因此，本发明的目的是创造用于用轻金属材料制造车轮的方法和铸造模具，该轻金属材料能够满足在车轮的轻型结构、空气动力学和碰撞性能方面不断增加的要求。

发明内容

根据本发明，权利要求1所述的特征满足了该目的。

除了较低的机器和工具要求外，根据本发明的方法提供了用从现有技术已知的方法和系统满足上述增加的要求的最佳先决条件。用加压铸造代替以前使用的可能性有限的用于车轮的低压冷硬铸造，或代替用于其他铸件的具有现有工艺相关缺点的传统冷室铸造工艺，可以进行各种轻型结构优化、空气动力学优化和碰撞优化以及系统相关的模具设计(如轻质结构和工艺优化)。

一种方法从低压冷硬铸造(由于工具温度超过500℃而导致在铸件截面、铸件质量方面的可能性有限)转变为加压铸造，因此除了在轻型结构、空气动力学和碰撞性能方面进行各种优化外，还进行系统相关的形式设计(如轻型结构和工艺优化)。

根据本发明的铸造模具的温度控制导致模腔的快速和完全填充，从而避免液态轻金属材料的分离。根据本发明的解决方案能够在模腔内达到所需的温度水平，使得除了避免了铸造模具加热不均匀之外，还避免了铸造室的相关形变，从而在某些区域防止了熔融轻金属材料的过早凝固。这除了提高活塞和铸造模具的使用寿命外，还降低了活塞力。

通过对不同区域的铸造模具进行不同温度的加压铸造和回火，使铸造过程中产生的力非常小，从而导致车轮的低紊流或无紊流铸造。尽管冷室铸造工艺的优点被用于制造轻金属车轮，但其他由该工艺引起的问题得以避免。

此外，根据本发明的方法允许在车轮的某些区域中的高达1mm的非常小的壁厚，在某些情况下甚至更小。壁厚的可能减小使得设计出在碰撞性能方面明显优于已知车轮的车轮成为可能。特别地，根据本发明的方法的制造的车轮可以针对所需的碰撞行为进行优化。

由于这种薄的壁厚，车轮的可视侧可以设计为几乎完全闭合，而不会显著增加车轮的重量。这可以显著改善车轮的空气动力学性能。当然，开口(例如用于给车辆制动器通风的开口)也可以集成到这样的可视侧中。增加车轮强度的结构可位于可视侧的这种盘状设计内。这意味着，与已知的解决方案相比，使用根据本发明的方法制造的车轮的空气动力学性能也可以实现显著的改进。

使用该方法产生的另一个优点是高达1度或小于1度的低拔模角，这为车轮开发了以前未知的风格设计可能性。此外，可以创建半径等于或小于1mm的非常精细的曲面。

车轮可以在一次铸造中完成，这一事实使铸造后所需的加工减少了大约80％或更多。减少的后处理的需求意味着产生的废物更少，这有助于保护环境。根据本发明的方法大大缩短了铸造时间并且能够实现几乎无毛刺的铸造，同时需要原材料和能源也更少。此外，铸件表面的快速铸造和凝固意味着可以完全或部分消除必要的人工老化。根据本发明的方法制造的车轮具有轻度变形，这也允许光面车削所需的精细分级。

根据本发明的方法可以实现的轻型结构增加了配备这种车轮的机动车的范围，这有助于减轻对环境的负担。

如果在本发明的非常有利的进一步发展中，在车轮具有小横截面的区域中，将铸造模具回火到高温，并且在车轮具有大横截面的区域中，将铸造模具回火到低温，确保在模腔相对狭窄的区域内使熔体在足够长的时间内保持液态，以防止熔体过早凝固，并确保在模腔相对较宽的区域内使熔体及时开始凝固。总的来说，这会导致整个待铸造车轮均匀凝固。

对于模腔的快速填充和液态轻金属材料的相关均匀凝固，已证明以大于5m/s的高速将熔融轻金属材料引入模腔是特别有利的。

也可以提供通风区域，其中使铸造模具通风、回火到比铸造模具的其他区域低得多的温度。这确保通风区域内的熔体快速凝固，从而防止熔体从铸造模具中逸出。此外，这也允许液态轻金属材料在紧凑的设计中(即使通风)凝固，即使铸造速度较高。

权利要求5规定了用于制造本发明车轮的铸造模具。

根据本发明的铸造模具能够通过使用回火装置对铸造模具进行不同温度范围内的非常简单的调整，以便在每种情况下都可以在最佳条件下制造待铸造的车轮。根据本发明的铸造模具可以具有相对简单的设计，并且通过回火装置始终保持在设定的温度。

关于在将铸造模具过渡到模腔时所需温度的设置，如果回火装置形成为加压水回路、电加热筒和/或加压油回路，则特别有利。

如果连接到模压部件和/或通风元件的模压部件和/或插件由不同的材料组成，则可以相对容易地控制热流出和/或热流入。

此外，还可以规定回火装置与控制和/或调节回火区域温度的控制装置的操作连接。这样，可以很容易地控制或调节模腔或铸造模具各个区域的温度。

关于根据本发明的铸造模具的简单构造或设计，有利的另一实施例可以包括提供至少两个相对可移动的模压部件。

本发明的另一有利实施例可以包括模压部件中的至少一个具有多个调谐元件，调谐元件用于将模压部件调节到作用在铸造模具上的不同温度。通过这些调谐元件，至少一个模压部件以及因此整个铸造模具可以在各个组件的匹配方面彼此非常好地调谐，因为调谐元件适合于补偿铸造模具各个组件之间的公差。它还允许铸造模具在设计温度以外的温度下使用，从而显著降低成本。调谐元件也可以由不同的材料制成，并且可以根据模压部件的制造和模压部件的热输入来补偿所涉及的组件的不同尺寸。除了尺寸补偿之外，调谐元件可以有针对性地隔离热量或传递热量，使得除了模具制造和模具热输入之外，还对不同尺寸进行补偿并实现隔热效果或传递热量。除了尺寸补偿之外，调谐元件还能够吸收和/或阻尼引入的冲击和/或力。

为了防止熔体通过铸造模具通风而逸出，还可以在铸造模具的模腔的通风区域中提供回火迷宫状结构形式的表面变化和/或提供横截面的至少一个变化和/或至少一个偏转。

权利要求12提供了用这种铸造模具制造车轮的设备。

例如，设备(可以是铸造机形式)可以特别有利地用于执行根据本发明的方法。

为了实现简单和安全地打开和闭合铸造模具，可以规定铸造模具的至少一个模压部件通过不属于铸造模具的至少一个导向元件在铸造模具相对于另一个模压部件的闭合方向上可移动。这样，也可以避免在铸造模具内附加导轨，并且可以在没有这种导轨的情况下移动铸造模具的模压部件。通过将导向元件布置在设备内，特别是不布置在铸造模具内，导向元件可用于大多数不同的铸造模具，从而可以实现可观的成本节约。此外，这样可以快速更换铸造模具，即快速更换铸造模具的模压部件。

本发明的另一有利实施例可以是，模压部件与移动模压部件的导向元件热分离。这可防止对导向元件过度加热以使其不会翘曲，并可实现对设备部件的高精度移动，并且避免干扰。

该设备的另一有利实施例可以是，在垂直于闭合方向的方向上，至少两个模压部件可通过各自的夹紧元件移动。这使得铸造模具能够非常快速地打开和闭合，这可以显著地提高根据本发明的设备的制造率。

当至少一个模压部件可以通过快速连接装置连接到至少一个导向元件和/或夹紧元件时，产生模压部件与导向元件和/或夹紧元件的简单快速连接。

为了能够有效地供应和/或操作回火装置，还可以规定将用于供应回火装置的各个单元集成到该装置中。

本发明的另一有利实施例可以是提供至少一个真空单元以用于从模腔中抽取空气。该真空单元能快速、方便地将空气从模腔中吸出，以使其充满液态轻金属材料。

附图说明

下面，在附图的基础上，原则上示出本发明实施例的示例。

在附图中：

图1是根据本发明的设备在第一状态下的侧视图；

图2是根据图1的箭头II的视图；

图3是图1的设备的透视图；

图4是图1的设备在第二状态下的侧视图；

图5是图4的设备的透视图；

图6是图1的设备在第三状态下的侧视图；

图7是图6的设备的透视图；

图8是图1的设备在第四状态下的侧视图；

图9是图8的设备的透视图；

图10是根据本发明的铸造模具；

图11是根据本发明的铸造模具的一部分的进一步视图；以及

图12是根据本发明的铸造模具的一部分的另一视图。

具体实施方式

图1至9显示了图6至9所示的通过压力铸造制造车轮2的设备1的不同视图。车轮2基本上可以是任何尺寸和形状。因此，图6至9所示的车轮2应视为纯粹的示例。将轻金属材料用于车轮2的加压铸造，优选铝或镁材料。为此，可使用本身已知且适用于下述方法的轻金属材料来制造车轮2。

设备1具有铸造模具3，如图1、2和3所示的铸造模具3处于闭合位置。在本例中，铸造模具3具有四个模压部件，即刚性或不可移动半模4、可移动半模5、上浇道或滑块6和下浇道或滑块7。铸造模具3的模压部件可以容纳或不容纳零点系统，并且模压部件可以具有非常光滑和高质量的表面，该表面不需要用涂层等处理或仅在非常有限的范围内处理，从而导致车轮2的表面质量非常高。当然，铸造模具3也可以具有四个以上的此处描述和说明的模压部件。可移动模压部件(即可移动半模5、上滑块6和下滑块7)可通过下面描述的各自的导向元件从图1、2和3所示的状态变为图4和5、6和7以及8和9所示的状态。下面描述的所有这些导向元件都是设备1的一部分，并且不属于铸造模具3。

为了引导可移动半模5沿铸造模具3的闭合方向(以图1中的箭头“x”标记)、并与此闭合方向x相反的方向移动，使用几个水平运行的导向柱8(这些导向柱安装在可移动夹板9的一侧并且安装在后机罩10的另一侧)，从而形成反向轴承。通过逆着闭合方向x移动可移动夹板9(也是铸造模具3的导向元件)，将可移动半模5从图1所示的位置移到图4所示的位置。当可移动半模5相对于刚性半模4移动时，上滑块6和下滑块7也逆着相对于刚性半模4的闭合方向x移动。本身已知且本文中未示出的驱动装置可用于驱动可移动夹板9，该可移动夹板在这种情况下可移动地安装在设备1的导轨11上。导向柱8形成用于可移动夹板9的导轨，并在铸造过程中吸收水平夹持力。刚性半模4附接到固定夹板12，固定夹板12连接到铸造单元13，该铸造单元13用于将液态轻金属材料引入在铸造模具3的模压部件之间形成的模腔14中，该模腔以本身已知的方式包括待制造的车轮2的阴模。用液态轻金属材料填充(尤其是从模腔14的外圆周开始)模腔14。铸造模具3优选设计成当将液态轻金属材料引入模腔14时避免材料的喷涂。液态轻金属材料以高达100巴或稍高的相对较低压力引入模腔14。

在实际的铸造工艺中，支撑着可移动夹板9的可移动夹板9和固定夹板12也产生夹持力。为此，例如，用于移动可移动夹板9的驱动元件或装置可以具有液压缸和/或肘杆元件或合模元件。铸造模具3可通过手动、半自动或全自动的夹持元件通过形状配合和/或摩擦连接夹持。固定夹板12可以具有未示出的模具喷涂装置和/或集成的压力介质系统。

可以通过上夹紧元件15将上滑块6从图1或4中所示的位置移动到图6中所示的位置，在该位置中，上滑块6相对于可移动半模5垂直向上移动。以类似的方式，也可以通过下夹紧元件16将下滑块7从如图1和4所示的位置相对于可移动半模5向下移动到图6所示位置。夹紧元件15和16以及可移动夹板9可以手动、半自动或全自动操作。两个夹紧元件15和16也是铸造模具3的导向元件。用于移动铸造模具3的模压部件的导向元件也可以以未示出的方式配备压力介质。

在本例中，上滑块6和下滑块7沿垂直方向移动时，也可以沿垂直方向在两个滑块6和7区域中分离铸造模具3，从而沿水平方向移动两个滑块。在这种情况下，两个夹紧元件15和16将是左夹紧元件和右夹紧元件。优选地，两个滑块6和7通过各自的夹紧元件15和16在垂直于闭合方向x的方向上移动。

在使用设备1和铸造模具3进行的车轮2的制造方法中，轻金属材料因此通过铸造单元13以液态形式引入铸造模具3的模腔14。液态轻金属材料的引入以超过5m/s的高速进行。高速是通过未示出的铸造单元13的活塞的相应运动来实现的。车轮2通过加压铸造制造，将铸造模具3在不同区域回火到不同的温度。稍后将使用示例更详细地描述铸造模具3的这种不同回火。优选地，在车轮2具有小横截面的区域中，将铸造模具3回火到高温；在车轮2具有大横截面的区域中，将铸造模具3回火到低温。铸造模具3的温度控制允许控制或调整液态轻金属材料的凝固行为，尽管车轮2具有非常不同的横截面。此外，将使铸造模具3通风的区域回火到比铸造模具3的其他区域低得多的温度。使铸造模具3通风的这一区域也将在后面进行更详细的描述。

铸造模具3的模压部件(即刚性半模4、可移动半模5、上滑块6和下滑块7)可以全部或部分由不同的材料组成。特别地，各个模压部件的材料可以根据铸造模具3回火时要设置的温度来选择。

液态轻金属材料凝固后，按上述方式分开模压部件以打开铸造模具3。通过(与导向柱8一样，一方面安装在可移动夹板9上，另一方面安装在后机罩10上)推料器单元17推出由该方法制造的铸件(即车轮2)。在本例中，推料器单元17具有液压单元18，液压单元确保推料器单元17以本身已知的方式移动。将车轮2从铸造模具3中推出后，铸造模具3可通过将液态轻金属材料从相反的方向引入模腔14(即从图8和9所示的状态到图6和7所示的状态，从图4和5所示的状态到图1、2和3所示的状态)以制造下一个车轮2。

完成后，所表示的车轮2当然可以连接到图中未示出的待填充空气或气体的轮胎。车轮2也可以由几个单独的部件组成，这些部件也可以使用本文所述的方法制造。

图10、11和12示出了铸造模具3(示出了刚性半模4、可移动半模5、上滑块6和下滑块7)的示例性实施例。在这些图中还可以看到上夹紧元件15和下夹紧元件16。图10还示出，上滑块6和下滑块7分别通过快速连接装置19和20连接到上夹紧元件15和下夹紧元件16，通过快速连接装置19和20，可以将属于设备1的导向元件与属于铸造模具3的模压部件快速连接，以通过使模压部件如上所述地彼此相对移动，来确保快速打开和闭合铸造模具3。

此外，图10示出了上滑块6、下滑块7和可移动半模5与相应的导向元件(即上夹紧元件15、下夹紧元件16和可移动夹板9)热分离。为此，提供了相应的隔热元件21，由于截面图的方向，并非所有的隔热元件都可见，并且也可以在刚性半模4和固定夹板12之间提供隔热元件。模压部件与导向元件之间的这种热分离防止了导向元件的非意向加热，使得即使在温度变化的情况下也保证了设备1关于铸造模具3的打开和闭合的功能。

图10还示出了几种回火装置，通过这些回火装置，可将铸造模具3回火到不同的温度，以使轻金属材料在模腔14内均匀凝固。回火装置优选为加压水回路(其中的几个孔22如图10所示)、电加热筒23和加压油回路(其中的几个孔24也如图10所示)。如有必要，其他加热或冷却元件也可用作回火装置。

依旧如图10所示，回火装置(即加压水回路、电加热筒23和/或加压油回路)连接到控制装置25，从而能够控制和/或调节由回火装置控制的区域的温度。控制装置25还可以与未示出的温度传感器工作连接，该温度传感器测量铸造模具3的各个部件的实际温度，从而使温度能够正确设置。除了其它过程数据和/或地理数据和/或其它监测信息之外，控制装置25还能够监测模压部件或模压空间的温度，并将其传送到更高级别的系统(例如机器控制系统)。这样，在制造和/或预热期间可以对铸造模具3进行专门的回火，从而可以基于模压部件的不同温度和热膨胀系数来监视和控制所有影响参数(例如所涉及的部件的不同热膨胀)。

当然，铸造模具3的温度控制可以针对每个单独的模具进行不同的设计，从而针对使用铸造模具3或设备1制造的每个单独的车轮2进行设计。

图1、4、6和8非常示意性地示出了单元26，该单元用于为铸造模具3的温度控制提供温度控制单元，并且集成在设备1中。在本例中，单元26示出为集成在导轨11中。但是，单元26当然也可以位于或附接在设备1内的其它位置。

此外，图1、4、6和8显示了真空单元27，该真空单元用于从模腔14中抽出空气。真空单元27(相应的真空通过真空单元27产生)也集成在设备1中，并且再次在导轨11中纯粹地作为示例示出。图中未示出单元26与回火装置的连接以及真空单元27与模腔14的连接；连接可以以各种最常见的方式进行。

图11示出了铸造模具3的一部分的透视图，其中可以看到上滑块6、下滑块7、可移动半模5、控制装置25以及模腔14的一部分。在图11中还可以清楚地看到两个夹紧元件15和16以及它们与两个滑块6和7的连接。此外，从图11可以看出，至少一个模具(在本例中是上滑块6以及下滑块7)具有多个调谐元件28，通过这些调谐元件28，模具可以彼此匹配或调谐。在本例中，两个滑块6和7通过调谐元件28与图11中未示出的刚性半模4相匹配。这样，就可以补偿单个模压部件制造过程中不可避免地出现的公差偏差。此外，调谐元件28用于将铸造模具3的模压部件调整到作用于铸造模具3的不同温度。调谐元件28也可以命名为插件，其可以由不同于其所在的滑块6或7的材料制成。

通过调谐元件28(厚度变化最大，必要时也可以设计为调谐气缸)可以在铸造模具3的模压部件之间的分离区域中调谐铸造模具3，从而使模具的所有模压部件即使在爆破压力下也保持闭合，以防止液态轻金属材料逸出。这样，可以调整铸造模具3的模压部件及其温度区域，使得除了对车轮2不可避免地产生技术和经济要求外，铸造模具3的技术和经济设计与传统模具出现的问题的结合也要在制造车轮2时考虑在内。调谐元件28也可以在适当的测试后进行返工或更换，以确保铸造模具3的安全密封。

图12示出铸造模具3的另一模压部件(即刚性半模4)的视图，刚性半模4具有与模腔14相邻的通风区域29，通过该通风区域，铸造工艺开始时模腔14内的空气可以逸出。为了防止液态轻金属材料从除空气外的通风区域29逸出，如上所述，将通风区域回火到比铸造模具3的其他区域低得多的温度。此外，在通风区域29中设置了温度控制或回火的迷宫状结构30，这使得液态轻金属材料更难从模腔14逸出。除迷宫式结构30之外或作为迷宫式结构30的替代物，通风区域29还可以横截面变化、表面增大或表面减小和/或偏转。通风区域29或形成通风区域29的通风元件可以由不同于铸造模具3的其他组件的材料制成。例如，黄铜或青铜等铜材料可用于通风区域29。当然，与通风区域29相同或相似的通风区域也可以位于模腔14中的其他点。

通风区域29也可以称为通风单元，它使系统能够通过自身的热管理和所述的几何设计来制动液态轻金属材料，从而根据要求，可以通过一个或多个孔31用全横截面或缩小横截面选择性地控制到真空单元27的连接，以便能够实现较短的通风距离。在某些情况下，也可以给这些通风区域29提供真空阀连接，或者也可以在没有后接真空连接的情况下使用，以便作为铸造模具3的完全或部分溢流。

图12还示出了通过偏移刚性半模4的平面而形成的闭合带或环32。在铸造模具3的闭合状态下，调谐元件28抵靠在环32上，以确保铸造模具3的密封性。环32因此吸收铸造时产生的力。

Claims (18)

1.用于用轻金属材料制造车轮(2)的方法，将轻金属材料以液体形式引入铸造模具(3)的模腔(14)中，其特征在于车轮(2)是通过加压铸造的方法制造的，铸造模具(3)在不同的区域被回火到不同的温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在车轮(2)横截面较小的区域，铸造模具(3)被回火至高温；在车轮(2)横截面较大的区域，铸造模具(3)被回火至低温。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于熔融的轻金属材料以大于5m/s的速度引入模腔(14)。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于使铸造模具(3)通风的通风区域(29)被回火到比铸造模具(3)的其他区域低得多的温度。

5.用于用轻金属材料制造车轮(2)铸造模具(3)，所述铸造模具具有形成用于接收液态轻金属材料的模腔(14)的模压部件，其特征在于铸造模具(3)具有通过回火装置被回火到不同温度的区域。

6.根据权利要求5所述的铸造模具(3)，其特征在于回火装置形成为加压水回路、电加热筒(23)和/或加压油回路。

7.根据权利要求5或6所述的铸造模具(3)，其特征在于连接到模压部件和/或通风元件的模压部件和/或插件由不同的材料组成。

8.根据权利要求5、6或7所述的铸造模具(3)，其特征在于回火装置与用于控制和/或调节回火区域的温度的控制装置(25)工作连接。

9.根据权利要求5至8所述的铸造模具(3)，其特征在于提供至少两个可相对移动的模压部件。

10.根据权利要求5至9之一所述的铸造模具(3)，其特征在于所述模压部件中的至少一个模压部件具有多个用于将所述模压部件调节到作用在所述铸造模具(3)上的不同温度的调谐元件(28)。

11.根据权利要求5至10之一所述的铸造模具(3)，其特征在于在铸造模具(3)的模腔(14)的通风区域(29)中提供回火的迷宫状结构(30)形式的表面变化和/或横截面和/或至少一个偏转角的变化。

12.用于制造具有根据权利要求5至11之一的铸造模具(3)的车轮(2)的设备(1)。

13.根据权利要求12所述的设备(1)，其特征在于所述铸造模具(3)的至少一个模压部件可通过不属于所述铸造模具(3)的至少一个导向元件相对于另一个模压部件在铸造模具(3)的闭合方向(x)上移动。

14.根据权利要求12或13所述的设备(1)，其特征在于模压部件与移动模压部件的导向元件热分离。

15.根据权利要求12、13或14所述的设备(1)，其特征在于模压部件中的至少两个可在垂直于闭合方向(x)的方向上通过各自的夹紧元件(15、16)移动。

16.根据权利要求13或14所述的设备(1)，其特征在于可将所述模压部件中的至少一个通过快速连接装置(19、20)连接到所述至少一个导向元件和/或夹紧元件(15、16)。

17.根据权利要求12至15之一所述的设备(1)，其特征在于用于提供回火装置的各个单元(26)集成在设备(1)中。

18.根据权利要求12至16之一所述的设备(1)，其特征在于提供至少一个真空单元(27)以用于从模腔(14)中抽取空气。

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