CN206536005U - 铝合金车轮低压铸造模具 - Google Patents
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Abstract
铝合金车轮低压铸造模具，在顶模、边模、底模针对轮辐热节位置设置套管风管组合，可迅速带走厚大热节处聚集的热量，实现高温铝液的快速凝固成形。在底模轮辐中部加工圆柱形凸台，并布置加热电阻丝，可快速提升轮辐位置的模具温度，减缓铝液的凝固速度，从而保证了顺畅的铝液补缩通道。电阻丝与风管的配合使用构建了有利于车轮顺序凝固成形的温度场分布，消除了根部热节缩松、缩孔等铸造缺陷；通过加强冷却布置，增大了凝固过程的过冷度，使铸件内部晶粒得到了细化，组织更加致密，显著的提升了产品的力学性能，保证了成品率与生产效率，实现了车轮的高品质生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及铸造领域，具体的说涉及一种铝合金车轮低压铸造模具。
背景技术
当前，随着汽车行业的迅猛发展，车辆的舒适性与安全性已不是顾客的唯一要求，更多的人开始关注汽车的靓丽化、时尚化、个性化。其中车轮作为汽车上主要的外观件之一，造型也逐渐变得越来越多样化。然而，在追求车轮多变造型的同时，其铸造的工艺性却变得越来越困难。如图1所示，这种轮辐数量≥10的铝合金车轮是近两年比较常见的造型，生产上俗称“小细筋”。如何确保此类轮型的顺利铸造成形，却一直是困扰众多工艺人员的一大难题。其难点主要体现在：小细筋轮的造型不利于车轮的顺序凝固原则，轮辐是轮辋及根部热节的主要铝液流动通道，由于轮辐的截面积很小，使得其往往会早于根部热节凝固，进而将铝液补缩通道堵死，造成根部热节及轮辋部位由于没有足够的铝液补充而出现缩松、缩孔等缺陷；在生产上为了实现此类轮的顺利成形，模具温度一般会很高，且不能布置太多的冷却，这样的后果是会使铝液凝固缓慢，造成铸件内部晶粒粗大，组织不致密，产品力学性能低下，甚至不能满足后续的可靠性试验，影响给客户的送样进度。
因此，基于上述分析，针对这种小细筋结构的轮型，有必要进行一定的优化与改进，从模具设计及工艺制定的角度入手，通过构建合理的温度场，以有效解决小细筋轮型根部热节缩松、缩孔，轮辐晶粒粗大，产品力学性能低下等问题，从而大幅改善车轮产品的性能品质，提高成品率与生产效率。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种铝合金车轮低压铸造模具，该模具可以实现小细筋轮型的顺利凝固成形。
本实用新型的技术方案是：铝合金车轮低压铸造模具，包括顶模、边模、底模、风管、风爪套管、加热电阻丝、隔热石棉。
顶模选用热作模具钢H13，在模具内腔圆角处设置风孔，孔底距型壁表面10-15mm；风孔外侧焊接不锈钢套管，将风管伸入套管内部对顶模R角热节进行冷却；由于筋比较细小，每个轮辐布置1个套管风管组合。
边模选用35CrMo铸钢制作；在边模内腔底端针对轮辐热节位置设置风孔，孔底距型壁表面10-15mm；风孔上焊接不锈钢套管，风管伸入套管内部对热节处进行冷却；每个轮辐布置1个套管风管组合。
底模选用H13钢制作；在内腔根部圆角处设置风孔，孔底距型壁表面10-15mm；风孔上焊接不锈钢套管，风管伸入套管内对根部热节进行冷却；每个轮辐布置1个套管风管组合。顶、底、边模上布置风管目的是降低轮辐根部热节的温度，实现铝液的快速凝固成形；焊接套管是为了使施冷强度更大，精度更高。
底模背腔内，针对轮辐中部的位置设置圆柱形凸台，直径20-30mm，高度30-40mm；凸台上布置加热电阻丝，凸台两侧设置热阻孔，孔底距型面10-15mm；热阻孔内满布保温石棉，减少模具局部高温对邻近区域的影响；用底模电阻丝的加热来提高轮辐位置的温度，从而减缓铝液的凝固速度，保证后续顺畅的补缩通道；再辅以顶、底、边模上加工的套管风对车轮热节进行有效冷却，实现了车轮的无缺陷成形。
本实用新型在底模轮辐中部布置加热电阻丝，可快速提升轮辐位置的模具温度，减缓铝液的凝固速度，从而保证了顺畅的铝液补缩通道；电阻丝与风管的配合使用构建了有利于车轮顺序凝固成形的温度场分布，消除了根部热节缩松、缩孔等铸造缺陷；通过加强冷却布置，增大了凝固过程的过冷度，使铸件内部晶粒得到了细化，组织更加致密，显著的提升了产品的力学性能，保证了成品率与生产效率，实现了车轮的高品质生产。
附图说明
图1是小细筋车轮造型结构示意图。
图2是铝合金车轮低压铸造模具装配示意图。
图3是铝合金车轮低压铸造模具轮辐中部凸台电阻丝布置放大示意图。
图中：1－顶模；1-1－风管；1-2－套管；2－边模；2-1－套管；2-2－风管；3－底模；3-1－风管；3-2－套管；3-3－圆柱凸台；3-4－热阻孔；4－加热电阻丝；5－隔热石棉。
具体实施方式
图2、图3公开了本实用新型铝合金车轮低压铸造模具，在顶模、边模、底模针对轮辐热节位置设置套管风管组合，可迅速带走厚大热节处聚集的热量，实现高温铝液的快速凝固成形。在底模轮辐中部加工圆柱形凸台3-3，并布置加热电阻丝4，可快速提升轮辐位置的模具温度，减缓铝液的凝固速度，从而保证了顺畅的铝液补缩通道。
电阻丝与风管的配合使用构建了有利于车轮顺序凝固成形的温度场分布，消除了根部热节缩松、缩孔等铸造缺陷；通过加强冷却布置，增大了凝固过程的过冷度，使铸件内部晶粒得到了细化，组织更加致密，显著的提升了产品的力学性能，保证了成品率与生产效率，实现了车轮的高品质生产。
Claims (3)
1.铝合金车轮低压铸造模具，包括顶模、边模、底模、风管、风爪套管、加热电阻丝、隔热石棉，其特征在于：
顶模选用热作模具钢H13，在模具内腔圆角处设置风孔，风孔外侧焊接不锈钢套管，将风管伸入套管内部，每个轮辐布置1个套管风管组合；
边模选用35CrMo铸钢制作；在边模内腔底端针对轮辐热节位置设置风孔，风孔上焊接不锈钢套管，风管伸入套管内部，每个轮辐布置1个套管风管组合；
底模选用H13钢制作；在内腔根部圆角处设置风孔，风孔上焊接不锈钢套管，风管伸入套管内对根部，每个轮辐布置1个套管风管组合；
底模背腔内，针对轮辐中部的位置设置圆柱形凸台，直径20-30mm，高度30-40mm；凸台上布置加热电阻丝，凸台两侧设置热阻孔；热阻孔内满布保温石棉。
2.根据权利要求1所述的铝合金车轮低压铸造模具，其特征在于：顶模风孔、边模风孔、底模风孔的孔底距离型壁表面10-15mm。
3.根据权利要求1所述的铝合金车轮低压铸造模具，其特征在于：凸台热阻孔孔底距型面10-15mm。
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107838380A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-03-27 | 浙江万丰奥威汽轮股份有限公司 | 一种减少铝合金轮毂辐条根部内部气孔的顶模机构 |
| CN108637220A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-10-12 | 南京工业职业技术学院 | 一种具有热量传导系统的铝车轮轮辋低压铸造模具 |
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2017
- 2017-03-19 CN CN201720265508.3U patent/CN206536005U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN108637220A (zh) * | 2018-08-02 | 2018-10-12 | 南京工业职业技术学院 | 一种具有热量传导系统的铝车轮轮辋低压铸造模具 |
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