CN213135010U - 高效率轻量化铸造模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效率轻量化铸造模具，模具包括底模、上模、边模、上模芯、汤勺和冷却系统，上模设置于底模正上方，上模芯通过螺钉安装上模芯顶部的中心，边模设置于底模和上模的外周，底模、上模、边模组合形成铸造轮毂的型腔，冷却系统固定于底模、上模、边模、上模芯内部，边模的整体圆周分为若干等份，便于拆模，汤勺通过螺栓锁附在其中一块边模上，用于盛装并倒入模具铸造轮毂的铝汤。本实用新型铸造模具采用侧边浇结合倾斜翻转的速度控制来完成补汤过程,在翻转的过程中可以采用速度来控制补缩快慢,底模采用全水冷模式来提前冷却,加速产品冷却效果,从而得到更细小的结晶,产品组织更致密,肋骨的机械强度得到飞跃式的提升。

Description

高效率轻量化铸造模具

技术领域

本实用新型涉及轮毂铸造技术领域，具体涉及一种高效率轻量化铸造模具。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，轮毂的结构形式日新月异，对汽车轮毂的要求也越来越高，一般的铸造工艺无法满足产品的特性，需要的设备精度及技术也随之提升，现有的产品需求轻且性能强度好，传统的铸造工艺因受中心浇注的影响整个盘面的强度无法达到客户要求，如要满足客户要求，产品只有通过增加重量来弥补强度的不足，这样生产成本就会增加且在市场上没有竞争优势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效率轻量化铸造模具，用以解决现有技术中的中心浇筑工艺无法满足轮毂需求的问题。

本实用新型提供了一种高效率轻量化铸造模具，包括底模、上模、边模、上模芯、汤勺和冷却系统，所述上模设置于底模正上方，所述上模芯通过螺钉安装上模芯顶部的中心，所述边模设置于底模和上模的外周，所述底模、上模、边模组合形成铸造轮毂的型腔，所述冷却系统固定于底模、上模、边模、上模芯内部，所述边模的整体圆周分为若干等份，便于拆模，所述汤勺通过螺栓锁附在其中一块边模上，用于盛装并倒入模具铸造轮毂的铝汤。

进一步的，还包括挡水板，所述挡水板安装在上模上且正对汤勺设置，用于在铝汤倾倒入模具时防止铝汤外撒。

进一步的，所述边模的整体圆周分为四等分，每块边模均为90°。

进一步的，所述上模和边模之间的轮辋型腔厚度由26mm、23mm、20mm到15mm逐步减小。

进一步的，所述边模材质为QT500，所述边模的厚度为40±10mm。

进一步的，所述底模的材质为H13R，所述底模平缓位置的厚度为60±10mm。

进一步的，所述上模材质为35CrMo铸钢。

采用上述本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型铸造模具采用侧边浇结合倾斜翻转的速度控制来完成补汤过程,在翻转的过程中可以采用速度来控制补缩快慢,底模采用全水冷模式来提前冷却,加速产品冷却效果,从而得到更细小的结晶,产品组织更致密,肋骨的机械强度得到飞跃式的提升。

附图说明

图1为本实用新型高效率轻量化铸造模具结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-底模，2-上模，3-边模，4-上模芯，5-汤勺,6-挡水板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实用新型一种高效率轻量化铸造模具，包括底模1、上模2、边模3、上模芯4、汤勺5和冷却系统(图中未标注)，所述上模2设置于底模1正上方，所述上模芯4通过螺钉安装上模芯4顶部的中心，所述边模3设置于底模1和上模2的外周，所述底模1、上模2、边模3组合形成铸造轮毂的型腔，所述冷却系统固定于底模1、上模2、边模3、上模芯4内部，其中，底模1和边模3采用水冷的方式，底模1冷却水管的布置原则是：正对筋条，集中冷却轮毂法兰盘及轮辐与轮辋相接处的热节部位，边模3的水冷满足了产品的轮辋的顺序凝固要求，上模2采用风冷的方式，风管的布置原则同底模1，所述边模3的整体圆周分为若干等份，便于拆模，所述汤勺5通过螺栓锁附在其中一块边模3上，用于盛装并倒入模具铸造轮毂的铝汤。

该高效率轻量化铸造模具的工作方法，包括如下步骤：

(1)模具装配；

(2)冷却系统开启；

(3)根据铸造轮圈的重量计算铝液的重量体积，将铸造轮毂的定量铝汤倒入汤勺5内；

(4)驱动机构按一定速度将模具反转90°至汤勺5垂直，将铝汤逐渐倒入模具型腔中进行铸造，在翻转的过程中可以采用速度来控制补缩快慢。

优选的，还包括挡水板6，所述挡水板6安装在上模2上且正对汤勺5设置，用于在铝汤倾倒入模具时防止铝汤外撒。

具体的，所述边模3的整体圆周分为四等分，每块边模3均为90°，便于开模。

所述上模2材质为35CrMo铸钢，所述边模3材质为QT500，上模2及边模3成形车轮的轮辋，轮辋型腔部分自上而下由厚渐薄的趋势，上模2和边模3之间的轮辋型腔厚度由26mm、23mm、20mm到15mm逐步减小，即符合梯度要求，同时符合顺序凝固的基本要求，由于轮辋本身厚度较小，模具壁厚太厚可能会导致轮辋各处的冷热不均，产生铸造缺陷，因此上、边模3厚度以保证模具强度为主，同时兼顾轮辋的成形因素，边模3的厚度为40±10mm。

所述底模1的材质为H13R，性能优越，按照一般经验，如果加大底模1厚度，应该可以获得较深的激冷层，从而增强轮辐的机械性能，由于底模1过厚，对铝液热量向外散失不利，底模1冷却系统对铝液的冷却影响也相应减弱，在后来的冷却过程中，外界冷却因素因对轮毂内部温度场的影响减弱，从而对轮毂合理成型的控制相应减弱，筋条部分在后来的冷却过程中结晶出现粗大和偏析增大的趋势，因而反而削弱了筋条的强度；传统的低压模具浇口皆为中心浇注，故底模1很难做的很冷，太冷铝水中断，所以底模1厚度就没有办法做到越厚产品机械性能越佳，恰恰相反底模1相应的做薄一些，吸热快散热也快的原则，普通低压模底模1厚度一般20-25mm为宜；本实用新型底模1平缓位置的厚度为60±10mm，轮辐机械性质伸长率可以达到9％,较传统低压铸造肋骨的伸长率提升66.7％。因为设计浇口在边模3，铝水补满后就可以直接冷却，不需要像传统的低压一样还需要考虑补缩问题，且底模1采用全水冷模式来提前冷却，加速产品冷却效果,从而得到更细小的结晶,产品组织更致密,这样肋骨的机械强度就飞跃式的提升,

综上，本实用新型铸造模具采用侧边浇结合倾斜翻转的速度控制来完成补汤过程,在翻转的过程中可以采用速度来控制补缩快慢,底模采用全水冷模式来提前冷却,加速产品冷却效果,从而得到更细小的结晶,产品组织更致密,肋骨的机械强度得到飞跃式的提升。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种高效率轻量化铸造模具，其特征在于，包括底模、上模、边模、上模芯、汤勺和冷却系统，所述上模设置于底模正上方，所述上模芯通过螺钉安装上模芯顶部的中心，所述边模设置于底模和上模的外周，所述底模、上模、边模组合形成铸造轮毂的型腔，所述冷却系统固定于底模、上模、边模、上模芯内部，所述边模的整体圆周分为若干等份，便于拆模，所述汤勺通过螺栓锁附在其中一块边模上，用于盛装并倒入模具铸造轮毂的铝汤。

2.根据权利要求1所述的高效率轻量化铸造模具，其特征在于，还包括挡水板，所述挡水板安装在上模上且正对汤勺设置，用于在铝汤倾倒入模具时防止铝汤外撒。

3.根据权利要求1所述的高效率轻量化铸造模具，其特征在于，所述边模的整体圆周分为四等分，每块边模均为90°。

4.根据权利要求1所述的高效率轻量化铸造模具，其特征在于，所述上模和边模之间的轮辋型腔厚度由26mm、23mm、20mm到15mm逐步减小。

5.根据权利要求1所述的高效率轻量化铸造模具，其特征在于，所述边模材质为QT500，所述边模的厚度为40±10mm。

6.根据权利要求1所述的高效率轻量化铸造模具，其特征在于，所述底模的材质为H13R，所述底模平缓位置的厚度为60±10mm。

7.根据权利要求1所述的高效率轻量化铸造模具，其特征在于，所述上模材质为35CrMo铸钢。

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