CN201586739U - 汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统 - Google Patents

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沈承敏
林景明
陈国华
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Abstract

本实用新型公开了一种汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统，其中下模的冷却系统包括气冷却系统，所述气冷却系统包括气管进气口、气管出气口、气管，所述气管进气口、气管出气口设于模具同一侧，所述气管沿轮毂中心形成一个回路，还包括水冷却系统，水冷却系统包括水管进水口、水管出水口、第一水管，所述水管进水口、水管出水口设于模具同一侧，所述第一水管沿轮毂辐条根部位置形成一个回路。本实用新型由于采用了上述技术方案，在气冷却系统的基础上加装水冷却系统，生产效率高，可以有效地防止铸件表面出现针孔。

Description

汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统
技术领域
本实用新型涉及一种低压铸造模具的冷却系统，特别是涉及一种汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统。
背景技术
世界汽车普及率的日益增加，中国也逐渐成为世界汽车生产基地。作为汽车最重要的安全部件，轮毂承受着汽车和载物质量作用的压力，受到车辆在启动、制动时动态扭矩的作用，还承受汽车在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变受力。轮毂的产品质量和可靠性不但关系到车辆和车上人员、物资的安全性，还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能，这就要求轮毂的尺寸和形状精度高、动平衡好、疲劳强度高、刚度和弹性好、质量轻、美观、材料可回收等，而铝轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求，在安全性、舒适性和轻量化(至少减轻30％的质量)等方面起到了重要的作用。
汽车铝轮毂的成形工艺分为金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造、锻造工艺、旋压工艺，其中低压铸造具有生产效率高、铸件组织致密、自动化程度高等特点，可满足汽车铝轮毂的需要，成为了近年来国际上的主流工艺。国内汽车铝轮毂成形技术中，总产量的85％以上是采用低压铸造工艺生产，其余采用金属型重力铸造、挤压铸造和锻造工艺技术生产。
低压铸造机的关键在于炉压的控制精度和设备的可靠性，国内厂家选用的低压铸造机以保温炉为熔池式的为主，模具以四开模的形式为主，由于铝轮毂正在朝大型化方向发展，因此设备的刚性一定要好，并有足够的开合模的力量。汽车轮毂低压铸造多采用气冷，生产效率不高、铸件表面针孔报废较多，而且汽车轮毂的表面工艺开始由全涂装向车亮、电镀等工艺开始转变。此次低压铸造模具水气冷的改进在提高生产效率的同时也保证了产品质量，降低了生产成本。
针孔的形成原因是在铸件表面0.5mm以下部位存在由氢气形成的气泡。铝合金铸件在凝固时由液态变固态，铝液中吸附的氢气会被析出。但由于模具温度低于铝液温度，故铸件的表面最先冷却，从而阻止的氢气的析出。但因为冷却的强度不够，仅造成铸件表面0.5mm厚度无氢气泡。故不能达到车削1.5mm无针孔的要求。问题存在的根本原因是原来的模具冷却介质为气，冷却强度不够，无法满足热节点按低压铸造顺序凝固冷却进行冷却。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统，生产效率高，有效地防止铸件表面出现针孔。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统，其中下模的冷却系统包括气冷却系统，所述气冷却系统包括气管进气口、气管出气口、气管，所述气管进气口、气管出气口设于模具同一侧，所述气管沿轮毂中心形成一个回路，还包括水冷却系统，水冷却系统包括水管进水口、水管出水口、第一水管，所述水管进水口、水管出水口设于模具同一侧，所述第一水管沿轮毂辐条根部位置形成一个回路。
所述下模中央设有进料嘴，进料嘴的外周环设有冷却水盘，所述冷却水盘内设有一圈第二水路、水盘内进水口、水盘内出水口，所述水盘内进水口与水盘内出水口之间设有堵块，水盘内进水口、水盘内出水口分别由第三水管连接至水盘外进水口、水盘外出水口。
所述第二水路为所述冷却水盘上设有的凹槽用铁板焊接后形成。
所述第一水管、第三水管为铁管。
所述下模底部设有U形槽，所述第一水管设于U形槽内。
本实用新型由于采用了上述技术方案，在气冷却系统的基础上加装水冷却系统，生产效率高，可以有效地防止铸件表面出现针孔。
附图说明
图1为汽车轮毂低压铸造模具的结构示意图。
图2为本实用新型汽车轮毂低压铸造模具(下模)的冷却系统的结构示意图。
图3为冷却水盘的结构示意图。
图4为冷却水盘的水路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。
如图1所示，下模3安装于底座4上，上模1、边模2、下模3围成一个型腔。图2所示为本实用新型汽车轮毂低压铸造模具下模的冷却系统，包括气冷却系统，所述气冷却系统包括气管进气口71、气管出气口72、气管73，所述气管进气口71、气管出气口72设于模具同一侧，所述气管73沿轮毂中心形成一个回路，还包括水冷却系统，水冷却系统包括水管进水口81、水管出水口82、第一水管83，所述水管进水口81、水管出水口82设于模具同一侧，所述第一水管83沿轮毂辐条根部位置形成一个回路，如图1所示，下模3内包含有两圈这样的水冷却回路。所述下模3中央设有进料嘴5，进料嘴5的外周环设有冷却水盘6，如图3和图4所示，所述冷却水盘6内设有一圈第二水路61、水盘内进水口62、水盘内出水口63，所述水盘内进水口62与水盘内出水口63之间设有堵块68，水盘内进水口62、水盘内出水口63分别由第三水管64连接至水盘外进水口65、水盘外出水口66。所述第二水路61为所述冷却水盘6上设有的凹槽611用铁板612焊接后形成。
所述第一水管83、第三水管64为铁管。铜管能贴合更紧密，冷却效果更佳，但成本高，且不够牢固。
在模具冷却点位置将气冷改装为水冷或是按顺序凝固原理在轮毂辐条根部加装水冷系统，并在下模3底部车出直径10mm的U形槽31，配合外径10mm的第一水管83用螺丝固定压紧以实现水冷。按铸造顺序凝固原理和针孔形成的原理对产品进行分析，在模具需加装水冷的任何部位，都可以用外径10mm的铁管紧贴模具上车出的直径10mm的U形槽，用电焊或是螺丝固定，该办法适用于模具任何位置。
原汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统为气冷，因产品造型的原因，产能一直较低。原来的生产同期是280S，每班75件，采用本实用新型后生产周期是240S，每班96-100件左右，提高产能20％以上。另外产品辐条部位车削后检测：针孔度由原先的4级下降为1级，达到产品质量要求，达到预期的效果，使产品的合格率由34％提升至93％以上。

Claims (5)

1.汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统，其中下模(3)的冷却系统包括气冷却系统，所述气冷却系统包括气管进气口(71)、气管出气口(72)、气管(73)，所述气管进气口(71)、气管出气口(72)设于模具同一侧，所述气管(73)沿轮毂中心形成一个回路，其特征在于：还包括水冷却系统，水冷却系统包括水管进水口(81)、水管出水口(82)、第一水管(83)，所述水管进水口(81)、水管出水口(82)设于模具同一侧，所述第一水管(83)沿轮毂辐条根部位置形成一个回路。
2.根据权利要求1所述汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统，其特征在于：所述下模(3)中央设有进料嘴(5)，进料嘴(5)的外周环设有冷却水盘(6)，所述冷却水盘(6)内设有一圈第二水路(61)、水盘内进水口(62)、水盘内出水口(63)，所述水盘内进水口(62)与水盘内出水口(63)之间设有堵块(68)，水盘内进水口(62)、水盘内出水口(63)分别由第三水管(64)连接至水盘外进水口(65)、水盘外出水口(66)。
3.根据权利要求2所述汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统，其特征在于：所述第二水路(61)为所述冷却水盘(6)上设有的凹槽(611)用铁板(612)焊接后形成。
4.根据权利要求2所述汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统，其特征在于：所述第一水管(83)、第三水管(64)为铁管。
5.根据权利要求1所述汽车轮毂低压铸造模具的冷却系统，其特征在于：所述下模(3)底部设有U形槽(31)，所述第一水管(83)设于U形槽(31)内。
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