CN114029473B - 一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法，低压铸造方法基于低压铸造模具，低压铸造模具包括底板，底板上部设有下模芯，下模芯中间位置设有轴座，轴座上部设有分流锥，底板上部中间位置设置有轴座压板，其特征在于：包括以下步骤：升液、充型、增压、保压、取件。本发明中低压铸造模具配合冷却系统，使得辐条、轮辋、毂部基本同时凝固，保持性能的同时提高了铸造效率。

Description

一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法
技术领域
本发明涉及轮毂铸造技术领域，具体涉及一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法。
背景技术
目前，在轮毂生产领域，由于摩托车铝合金轮毂属于整车安全件，对产品的强度、机械性能能都有着很高的要求，基本采用重力铸造中心浇注的工艺生产。其优点是工艺成熟，设备投入较低，但重力铸造生产效率、工艺出品率较低，后道工序较多，铸件的强度、精度、表面粗糙度较低，已难以适应高端市场对产品性能的要求。
低压铸造工艺出品率、毛坯精度、强度较重力铸造高，已在汽车铝合金轮毂行业普及，但由于摩托车铝合金轮毂辐条、毂部造型复杂，辐条壁厚普遍在4mm左右，常规中心浇注低压铸造辐条和轮辋成型难度大、内部质量无法保证，且中心浇注浇口部位厚大、辐条、毂部性能不稳定，不适应摩托车铝合金轮毂的生产制造，需要加以改进才能用于摩托车铝合金轮毂的铸造。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案来实现的：
一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法，低压铸造方法基于低压铸造模具，低压铸造模具包括底板，底板上部设有下模芯，下模芯中间位置设有轴座，轴座上部设有分流锥，底板上部中间位置设置有轴座压板，轴座压板位于轴座的下方，底板上部位于下模芯外侧的位置设置有侧模，侧模上部设置有上模板，上模板下部设置有上模芯，上模芯上部中间位置设置有中心冒口盖板，中心冒口盖板中间位置设置有中心冒口，中心冒口盖板中间位于中心冒口下方的位置设置有上模小模芯，底板上设有浇口，浇口下部设有浇口套，浇口上部设有进料口，侧模内设有相连通的主浇道和侧浇道，主浇道下部与进料口连通，上模芯、下模芯、侧模、分流锥之间构成型腔，侧浇道与型腔连通，低压铸造模具上设置有冷却系统；
包括以下步骤：升液：铝液由保温炉液面高度上升到浇口套中间位置，保温炉压力1.8-2.3Psi，升液时间7-8s；
充型：铝液从浇口套中间位置继续上升，通过主浇道和侧浇道，进入型腔，依次填充型腔中对应的轮辋部、辐条部、毂部，最终充满整个型腔，保温炉压力7-8Psi，充型时间10-15s；
增压：保温炉压力2-5s内升高至20-24Psi；
保压：保温炉压力保持80s-100s；
取件：温炉内泄压，关闭冷却系统，开模取件。
作为优选，底板和侧模之间设有定位块。
作为优选，底板上设有两个浇口，两个浇口对称设置且夹角为度。
作为优选，冷却系统包括设置于上模芯内的上模冷却环、设置于分流锥内的分流锥冷却管、设置于下模芯内的辐条冷却环和轮辋冷却环、设置于轴座压板内的毂部冷却环。
作为优选，主浇道为S形管状结构，侧浇道采用梯形结构。
作为优选，浇口为陶瓷浇口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：低压铸造模具配合冷却系统，使得辐条、轮辋、毂部基本同时凝固，同重力铸造遵循自下而上的顺序凝固相比较，能提高铸造效率30％以上，工艺出品率提升25％以上，产品性能提升5％以上，同时自动化技术十分成熟，可实现轮毂铸造的自动化。
附图说明
图1为本发明中低压铸造模具的结构示意图；
附图标记：底板1；定位块2；浇口3；进料口4；侧模5；上模板6；上模芯7；中心冒口盖板8；上模小模芯9；中心冒口10；上模冷却环11；辐条冷却环12；毂部冷却环13；分流锥冷却管14；轴座压板15；轴座16；分流锥17；下模芯18；浇口套19；轮辋冷却环20；主浇道21；侧浇道22。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明的实施例进行详细阐述。
一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法，所述的低压铸造方法基于铝合金轮毂低压铸造模具，低压铸造模具包括底板1，底板1上部设有下模芯18，下模芯18中间位置设有轴座16，轴座16上部设有分流锥17，底板1上部中间位置设置有轴座压板15，轴座压板15位于轴座16的下方，底板1上部位于下模芯外侧的位置设置有侧模5，侧模5上部设置有上模板6，上模板6下部设置有上模芯7，上模芯7上部中间位置设置有中心冒口盖板8，中心冒口盖板8中间位置设置有中心冒口10，中心冒口盖板8中间位于中心冒口10下方的位置设置有上模小模芯9，底板1上设有浇口3，浇口3下部设有浇口套19，浇口3上部设有进料口4，侧模5内设有相连通的主浇道21和侧浇道22，主浇道21下部与进料口4连通，上模芯7、下模芯18、侧模5、分流锥17之间构成型腔，侧浇道22与型腔连通，低压铸造模具上设置有冷却系统；
包括以下步骤：升液：铝液由保温炉液面高度上升到浇口套19中间位置，保温炉压力1.8-2.3Psi，升液时间7-8s；
充型：铝液从浇口套19中间位置继续上升，通过主浇道21和侧浇道22，进入型腔，依次填充型腔中对应的轮辋部、辐条部、毂部，最终充满整个型腔，保温炉压力7-8Psi，充型时间10-15s，充型过程平稳，有效避免皮下毛孔、氧化皮等铸造缺陷的产生；
增压：保温炉压力2-5s内升高至20-24Psi；
保压：保温炉压力保持80s-100s，开启冷却系统，型腔中辐条部开始凝固，逐步向两侧扩展至轮辋部和毂部，基本同时凝固，凝固距离短，生产周期可以有效缩短20％以上，同时辐条力学性能、尤其是延伸率可有效得到提升，还可以避免重力铸造中辐条中间毂部晶粒易粗大、力学性能较低的缺陷；
取件：待铸件凝固后，温炉内泄压，浇口残留的铝液回流至保温炉内，关闭冷却系统，开模取件。
作为优选，底板1上部设有定位块2，定位块2用于限定侧模5的安装位置。
作为优选，底板1上设有两个浇口3，两个浇口3对称设置且夹角为180度。
作为优选，冷却系统包括设置于上模芯7内的上模冷却环11、设置于分流锥17内的分流锥冷却管14、设置于下模芯18内的辐条冷却环12和轮辋冷却环20、设置于轴座压板15内的毂部冷却环13，冷却系统根据模具的热节点设置，优化模具温度场分布。
依次开启上模冷却环11、辐条冷却环12、分流锥冷却管14、毂部冷却环13、轮辋冷却环20，保证铸件按照上轮辋--辐条--毂部--下轮辋顺序进行凝固。
作为优选，主浇道21为S形管状结构，横截面为圆形，上端封闭，减少充型时的阻力，提高铝液的流动性，侧浇道22位于主浇道21约1/2的位置，与分型面呈10°以上的夹角，采用梯形结构，梯形大尺寸端与主浇道相切，小尺寸端与浇口平滑连接。
作为优选，浇口3为陶瓷浇口。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法，低压铸造方法基于低压铸造模具，低压铸造模具包括底板(1)，底板(1)上部设有下模芯(18)，下模芯(18)中间位置设有轴座(16)，轴座(16)上部设有分流锥(17)，底板(1)上部中间位置设置有轴座压板(15)，轴座压板(15)位于轴座(16)的下方，底板(1)上部位于下模芯外侧的位置设置有侧模(5)，侧模(5)上部设置有上模板(6)，上模板(6)下部设置有上模芯(7)，上模芯(7)上部中间位置设置有中心冒口盖板(8)，中心冒口盖板(8)中间位置设置有中心冒口(10)，中心冒口盖板(8)中间位于中心冒口(10)下方的位置设置有上模小模芯(9)，底板(1)上设有浇口(3)，浇口(3)下部设有浇口套(19)，浇口(3)上部设有进料口(4)，侧模(5)内设有相连通的主浇道(21)和侧浇道(22)，主浇道(21)下部与进料口(4)连通，上模芯(7)、下模芯(18)、侧模(5)、分流锥(17)之间构成型腔，侧浇道(22)与型腔连通，低压铸造模具上设置有冷却系统，冷却系统包括设置于上模芯(7)内的上模冷却环(11)、设置于分流锥(17)内的分流锥冷却管(14)、设置于下模芯(18)内的辐条冷却环(12)和轮辋冷却环(20)、设置于轴座压板(15)内的毂部冷却环(13)；其特征在于：包括以下步骤：
升液：铝液由保温炉液面高度上升到浇口套(19)中间位置，保温炉压力1.8-2.3Psi，升液时间7-8s；
充型：铝液从浇口套(19)中间位置继续上升，通过主浇道(21)和侧浇道(22)，进入型腔，依次填充型腔中对应的轮辋部、辐条部、毂部，最终充满整个型腔，保温炉压力7-8Psi，充型时间10-15s；
增压：保温炉压力2-5s内升高至20-24Psi；
保压：保温炉压力保持80s-100s；
依次开启上模冷却环(11)、辐条冷却环(12)、分流锥冷却管(14)、毂部冷却环(13)、轮辋冷却环(20)，保证铸件按照上轮辋 -- 辐条 -- 毂部--下轮辋顺序进行凝固；
取件：保温炉内泄压，关闭冷却系统，开模取件。
2.根据权利要求1所述的一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法，其特征在于：底板(1)和侧模(5)之间设有定位块(2)。
3.根据权利要求1所述的一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法，其特征在于：底板(1)上设有两个浇口(3)，两个浇口(3)对称设置且夹角为180度。
4.根据权利要求1所述的一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法，其特征在于：主浇道(21)为S形管状结构，侧浇道(22)采用梯形结构。
5.根据权利要求1所述的一种摩托车铝合金轮毂的低压铸造方法，其特征在于：浇口(3)为陶瓷浇口。
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