CN204545380U - 车轮毛坯铸件铸造结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车轮毛坯铸件铸造结构，包括：模具，模具上设置有入液口、型腔、加压口，型腔位于模具内，与车轮毛坯形状相符，入液口位于型腔的侧部，连通型腔和模具的外部，金属熔液从入液口进入型腔，用于形成车轮毛坯形状的铸件，加压口位于型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方；加压管，连接加压口，加压管上有第一电磁阀，第一电磁阀的开关控制加压管与型腔是否导通。本实用新型注入金属熔液的方式和现有重力工艺类似，相比于现有低压工艺，设备成本只有后者1/5，同时节省了大量耗材；采用加压管利用空气压力对因为金属熔液内部收缩而减少的部分形成压力补缩，能稳定地生产高品质铸件，同时省掉了重力工艺中用于补缩的冒口，从而避免浪费原材料。

Description

车轮毛坯铸件铸造结构

技术领域

本实用新型涉及金属铸件铸造领域，具体来说，涉及一种车轮毛坯铸件铸造结构。

背景技术

目前，对于铝合金车轮的毛坯铸造，常规应用比较多的工艺有重力铸造和低压铸造。

重力工艺相对简单：铝液直接从熔炼炉里面舀出来倒入模具就可以了。该工艺缺陷在于重力补缩需要设计冒口，冒口的凝固时间要晚于成品部分的时间，逐渐冷却的过程中未凝固的部分对凝固的部分形成补缩，因此设计的冒口需要足够大以容纳足够多的铝液而保证最后冷却。这导致生产出来的毛坯车轮很重而且浪费了大量的铝，另外重力补缩是靠的铝液自重加地球引力使铝液向收缩部分流动完成补缩，其动能较小补缩不充分，导致铸件内部质量不稳定，同时表面质量也不如铝液在压力下结晶的效果。

低压工艺需要更复杂的设备：首先要从熔炼炉里面把铝液倒入转运的浇包里面，然后用叉车把浇包里面的铝液倒入机台的保温炉里面最后通过给保温炉加压把里面的铝液打入模具型腔。这一过程中由于铝液温度很高而且液态铝分子很活泼，很容易腐蚀其他的容器，导致浇包和机台的保温炉用几年就需要大修一次，更换里面的保温材料。另外把铝液打入到型腔里面这个阶段，铝液需要经过升液管、中间管、陶瓷浇口套，这些材料都是工业陶瓷的，属于要经常更换的耗材，而且更换升液管操作复杂要求很高，因而还是易损件。除此之外，考虑到需要对保温炉等持续保持加热状态功率30KW(包括不生产时)，使保温炉维持高温的硅碳棒平均使用不足一个月就需要更换。因此，在低压工艺中，转运铝液的浇包以及低压的模具等费用综合算下来对比重力工艺设备投入成本高出很多，维护成本也超过了重力工艺浪费的原料成本。另外低压工艺的入液方式是从最底部往上 进入型腔，决定了浇口方案的自由度小，因而限制了产品规格。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，提供一种车轮毛坯铸件铸造结构，所要解决的技术问题在于现有的重力铸造工艺中浪费原材料、产品质量不高，以及低压铸造工艺中设备及维护成本高、能耗大的问题。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种车轮毛坯铸件铸造结构，包括：模具，所述模具上设置有入液口、型腔、加压口，所述型腔位于所述模具内，与车轮毛坯形状相符，所述入液口位于所述型腔的侧部，连通所述型腔和所述模具的外部，金属熔液从所述入液口进入所述型腔，用于形成所述车轮毛坯形状的铸件，所述加压口位于所述型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方；加压管，连接所述加压口，所述加压管上有第一电磁阀，所述第一电磁阀的开关控制所述加压管与所述型腔是否导通。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，还包括：转接管，固定在所述模具上，其两端分别连接所述加压口和所述加压管，造成所述加压口和所述加压管的间接导通。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，还包括：冷却镶块，安装在所述入液口处，所述冷却镶块中具有水路，所述水路上安装在有第二电磁阀，用于控制所述水路是否进入冷却介质，所述第二电磁阀由关闭转为打开状态时，从而所述水路进入所述冷却介质以冷却所述金属熔液。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，还包括：电极，设置在所述型腔的对应车轮毛坯轮辋位置的上方，所述电极连接所述第二电磁阀，所述金属熔液在所述型腔中上升并触碰所述电极时，所述电极向所述第二电磁阀传递信号，以将所述第二电磁阀由关闭转为打开状态，从而所述冷却镶块中的水路中进入所述冷却介质，以冷却所述金属溶液。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，所述模具上还具有排气间隙，所述排气间隙位于所述型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方，连通所述型腔和所述模具的外部，造成所述型腔内的所述金属熔液液面升高，排挤所述型腔中的气体从所述排气间隙排出，当所述金属溶液的液面高过所述排气间隙的高度时，所述型腔中的气体无法从所述排气间隙排出，同时所述金属溶液进入所述排气间隙并冷却凝固，从而封闭所述排气间隙，此时形成所述车轮毛坯的安装面。

可选地，前述的车轮毛坯铸件铸造结构，所述模具上设置通孔，所述通孔位于所述型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方，所述型腔内安装有分流锥，所述分流锥穿过所述通孔，所述分流锥与所述通孔之间形成所述排气间隙。

借由上述技术方案，本实用新型的车轮毛坯铸件铸造结构至少具有下列优点：

本实用新型的车轮毛坯铸件铸造结构，采用重力工艺简单灵活的入液方式，省去了低压工艺大量设备投入和维护费用，同时，在金属液体冷却收缩的时候由中间的气管往模具型腔里面打气，产生一定的压力施加到金属液体上面，没有凝固的金属液体受到压力会对冷却收缩的部分做一个补充，由于是在压力下结晶，所以不用冒口。由此可见，本实用新型实际上是结合了重力工艺和低压工艺的优点，通过较简单的车轮毛坯铸件铸造结构，提高车轮毛坯铸件质量，减少铸造过程中使用原材料的浪费，降低昂贵的设备成本、维护成本以及能耗。由于采用重力工艺的入液方式，整体设备的投入费用相当于常规重力工艺的设备费用，同时，又大量节省了金属原料模具投入费用，并且保证产品质量达到低压工艺的水准，此外，由于重力工艺中有单边浇和双边浇的入液方式，相对于低压工艺中只能从下面入液的方式在某些大规格的铸件的铸造上面有一定的优势。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的车轮毛坯铸件铸造结构的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的车轮毛坯铸件铸造系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种车轮毛坯铸件铸造结构，包括：

模具1，模具1上设置有入液口2、型腔3、加压口4，型腔3位于模具1内，与车轮毛坯形状相符，入液口2位于型腔3的侧部，连通型腔3和模具1的外部，金属熔液从入液口2进入型腔3，用于形成车轮毛坯形状的铸件，加压口4位于型腔3的对应车轮毛坯安装面位置的上方。在本实施例中，金属溶液主要是指铝液。

加压管5，连接加压口4，加压管5上有第一电磁阀，第一电磁阀的开关控制加压管5与型腔3是否导通，型腔3中进入金属熔液时，第一电磁阀关闭，型腔3中停止进入金属熔液且入液口2处金属溶液凝固之后，第一电磁阀打开，加压管5向型腔3内注入气体，以对型腔3内的金属熔液进行加压。

现有技术方案中的低压工艺的压力传导路线是由机器下方的保温炉内加压，金属熔液通过升液管上升进入到模具底部，然后分流到型腔里面然后液面逐渐上升直至填满型腔。其缺陷在于压力中心距离铸件末端较长，补缩通道曲折。当金属液由液相温度逐渐下降到固相温度时，型腔内的铸件处于半凝固状态因为各处温差很难控制有些地方已经过早凝固。低压工艺的压力相对较小，如果补缩通道过长过于曲折最终压力传导到末端或者拐角处时其补缩的效果就要大打折扣。

在本实施例的技术方案中，通过加压管5形成专门的排气控制部分， 相比于现有技术方案，空气压力直接作用于液面安装面处向下施压，没有了由下往上再经过分流这个转折，另外补缩通道也缩短了。

本实用新型的一个实施例提出的一种车轮毛坯铸件铸造结构，还包括：转接管6，固定在模具1上，其两端分别连接加压口4和加压管5，造成加压口4和加压管5的间接导通。

在本实施例的技术方案中，转接管6的存在可以防止金属熔液进入加压管5，进而对加压的过程产生影响，而转接管6内即使进入了金属熔液，也可以顺利取出铸件，不对加压管5的加压工作产生影响。

本实用新型的一个实施例提出的一种车轮毛坯铸件铸造结构，还包括：

冷却镶块7，安装在入液口2处，冷却镶块7中具有水路，水路上安装在有第二电磁阀，用于控制水路是否进入冷却介质，第二电磁阀由关闭转为打开状态时，从而水路进入冷却介质以冷却金属熔液。冷却镶块7的冷却是靠控制系统控制第二电磁阀的开关，使冷却介质在冷却镶块7内流通降低冷却镶块7的温度，当冷却镶块7冷却后与冷却镶块7接触的金属溶液也会冷却并凝固。

本实用新型的一个实施例提出的一种车轮毛坯铸件铸造结构，还包括：电极8，设置在型腔3的对应车轮毛坯轮辋位置的上方，电极8连接第二电磁阀，金属熔液在型腔3中上升并触碰电极8时，电极8向第二电磁阀传递信号，以将第二电磁阀由关闭转为打开状态，从而冷却镶块7中的水路中进入冷却介质，以冷却金属溶液。

在本实施例的技术方案中，电极8通电导致冷却镶块7工作，冷却镶块7工作完成后加压管5才开始工作。负责加压管5开关的第二电磁阀跟电极8没有直接的关系。加压的前提是入液口2处的金属溶液已经凝固到足以抵抗加压管5施加的压力，凝固的温度也是逐渐降低的，不是立刻到位的。而逐渐凝固的过程中压力在不冲开半固态的金属溶液的前提下逐渐增加，目前判断是否凝固的办法是根据经验，比如冷却多少秒之后开始加压。

本实用新型的一个实施例提出的一种车轮毛坯铸件铸造结构，模具1上还具有排气间隙9，排气间隙9位于型腔3的对应车轮毛坯安装面位置的上方，连通型腔3和模具1的外部，造成型腔3内的金属熔液液面升高，排挤型腔3中的气体从排气间隙9排出，当金属溶液的液面高过排气间隙9的高度时，型腔3中的气体无法从排气间隙9排出，同时金属溶液进入排气间隙9并冷却凝固，从而封闭排气间隙9，此时形成车轮毛坯的安装面。

在本实施例的技术方案中，由于排气间隙9较小，所以金属熔液进入后会自动冷却凝固，由于空气无法排出决定了安装面处液面无法继续上升利用这个结构特点实现了对金属溶液的液面高度的控制。

本实用新型的一个实施例提出的一种车轮毛坯铸件铸造结构，模具1上设置通孔，通孔位于型腔3的对应车轮毛坯安装面位置的上方，型腔3内安装有分流锥10，分流锥10穿过通孔，分流锥10与通孔之间形成排气间隙9。

在本实施例的技术方案中，实现了一种能够提供排气间隙9的结构，通孔和分流锥10的配合易于实现。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种车轮毛坯铸件铸造结构，其特征在于，包括：

模具，所述模具上设置有入液口、型腔、加压口，所述型腔位于所述模具内，与车轮毛坯形状相符，所述入液口位于所述型腔的侧部，连通所述型腔和所述模具的外部，金属熔液从所述入液口进入所述型腔，用于形成所述车轮毛坯形状的铸件，所述加压口位于所述型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方；

加压管，连接所述加压口，所述加压管上有第一电磁阀，所述第一电磁阀的开关控制所述加压管与所述型腔是否导通。

2.根据权利要求1所述的车轮毛坯铸件铸造结构，其特征在于，还包括：

转接管，固定在所述模具上，其两端分别连接所述加压口和所述加压管，造成所述加压口和所述加压管的间接导通。

3.根据权利要求1所述的车轮毛坯铸件铸造结构，其特征在于，还包括：

冷却镶块，安装在所述入液口处，所述冷却镶块中具有水路，所述水路上安装在有第二电磁阀，用于控制所述水路是否进入冷却介质，所述第二电磁阀由关闭转为打开状态时，从而所述水路进入所述冷却介质以冷却所述金属熔液。

4.根据权利要求3所述的车轮毛坯铸件铸造结构，其特征在于，还包括：

电极，设置在所述型腔的对应车轮毛坯轮辋位置的上方，所述电极连接所述第二电磁阀，所述金属熔液在所述型腔中上升并触碰所述电极时，所述电极向所述第二电磁阀传递信号，以将所述第二电磁阀由关闭转为打开状态，从而所述冷却镶块中的水路中进入所述冷却介质，以冷却所述金属溶液。

5.根据权利要求1所述的车轮毛坯铸件铸造结构，其特征在于，

所述模具上还具有排气间隙，所述排气间隙位于所述型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方，连通所述型腔和所述模具的外部，造成所述型腔 内的所述金属熔液液面升高，排挤所述型腔中的气体从所述排气间隙排出，当所述金属溶液的液面高过所述排气间隙的高度时，所述型腔中的气体无法从所述排气间隙排出，同时所述金属溶液进入所述排气间隙并冷却凝固，从而封闭所述排气间隙，此时形成所述车轮毛坯的安装面。

6.根据权利要求5所述的车轮毛坯铸件铸造结构，其特征在于，

所述模具上设置通孔，所述通孔位于所述型腔的对应车轮毛坯安装面位置的上方，所述型腔内安装有分流锥，所述分流锥穿过所述通孔，所述分流锥与所述通孔之间形成所述排气间隙。