一種鋁合金輪轂鑄造方法與流程
2023-05-29 11:36:27
本發明涉及一種鑄造方法，尤其涉及一種鋁合金輪轂鑄造方法。
背景技術：
在鋁合金輪轂鑄造過程中，包括以下步驟：需要在鑄造機上安裝模具，模具合模，澆鑄鋁水至模具型腔內；澆鑄完成後需要對輪轂進行冷卻；冷卻完成後，打開模具，將輪轂取出。然而，現有的輪轂鑄造過程中，自動化程度不高，人工參於程度高。另外，常用的鋁合金輪轂的鑄造方法有三種：重力鑄造、鍛造和低壓精密鑄造，其中重力鑄造是利用重力把鋁合金溶液澆鑄到模具內，成型後經車床處理打磨即可完成生產。由於其製造過程簡單，不需精密鑄造工藝、成本低和生產效率高而被多數廠家採用。但是，在生產過程中，這種鋁合金鑄造成型輪轂的方法，模具中的輪轂輪轂是水平放置的，換句話說，輪轂的徑向平面是水平放置的，因此，輪轂的模具由上模、下模和側模組成，輪轂具有輻板的一端位於模具的下部，另一端自由端位於模具的上部，而且這個自由端的邊緣處要設置邊冒口，由於這個邊緣處厚度較薄，又是最後冷卻凝固的部位，因此，水冷的快速很容易在輪轂的邊緣處產生氣泡、縮松和針孔等鑄造缺陷；並且，在這種情況下輪轂在脫模後很容易在自由端的輪圈變成橢圓形。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是針對現有技術的現狀，提供一種鋁合金輪轂鑄造方法，實現輪轂鑄造的自動化，同時能使輪轂避免在邊緣處出現氣泡、縮松和針孔等鑄造缺陷。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種鋁合金輪轂鑄造方法，其特徵在於，包括以下步驟：
步驟S1：下氣缸帶動底模向上運動，上氣缸帶動頂模向下運動，側模缸推動多個側模向內運動，底模、頂模和側模相互壓緊形成輪轂鑄造型腔；
步驟S2：鑄造機將液態的鋁水澆鑄到鑄造模具的型腔內進行充填；
步驟S3：澆鑄完成後，底模通冷卻水，利用水冷對輪轂下端較厚部位進行先冷卻，在下氣缸的作用下，底模撤出，輪轂在側模的作用下留在型腔內；
步驟S4：撐轂杆從走料軌一端通過上料軌進入底模下方，撐轂杆支撐住輪轂，側模缸動作，側模分離；
步驟S5：推動缸動作，側模板分離基板，使得基板的噴霧頭對準輪轂，噴霧系統對輪轂上端較薄部位進行水霧冷卻；
步驟S6：冷卻完成後，頂模和側模全部完全打開，輪轂隨著撐轂杆經下料軌回至走料軌的另一端，將輪轂送走。
進一步地，在所述步驟S5中，所述基板的內側面上整列布置有多排噴氣頭，所述噴氣頭與所述噴霧頭交叉布置，所述多排噴氣頭與一噴氣系統連接，在噴霧冷卻後，對輪轂進行噴氣冷卻。本發明在噴霧冷卻的同時，配合使用噴氣冷卻，降低了噴霧冷卻時間，優選地，所述步驟S5中水霧冷卻時間10秒至20秒。
更進一步地，所述每個側模缸的無杆腔相互連接，所述每個側模缸的有杆腔相互連接，多個側模分離時一起動作。
與現有技術相比，本發明的優點在於：下氣缸、上氣缸和側模缸動作，將底模、頂模和側模相互壓緊形成輪轂鑄造型腔，鑄造機向型腔內注入鋁水，接著，底模通冷卻水，利用水冷對輪轂下端較厚部位進行先冷卻，在下氣缸的作用下，底模撤出，撐轂杆從走料軌通過上料軌進入底模下方，撐轂杆支撐住輪轂，再在側模缸的作用下，分離側模，推動缸動作，側模板分離基板，使得基板的噴霧頭對準輪轂，噴霧系統對輪轂上端較薄部位進行水霧冷卻，使得輪轂原先最上端最後冷卻凝固的部位也同時得到冷卻，因此，避免輪轂的上端邊緣處產生氣泡和縮松等鑄造缺陷；並且，在輪轂最上端得到充分冷卻凝固的情況下，該處的輪圈在脫模後就不易出現橢圓形的現象，冷卻完成後，頂模和側模全部完全打開，輪轂隨著撐轂杆經下料軌回至走料軌的另一端，將輪轂送走，從而實現了整個輪轂製造的自動化。
附圖說明
圖1是本發明實施例中鋁合金輪轂鑄造設備的結構示意圖；
圖2是本發明實施例中鑄造模具的結構示意圖；
圖3是圖2中側模的結構示意圖；
圖4是圖3的局部分解示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
如圖1至4所示，首先對本實施涉及的鋁合金輪轂鑄造設備進行介紹。
本發明實施例中涉及的鋁合金輪轂鑄造設備包括鑄造機、鑄造平臺8、鑄造模具、下立柱71、下支架711、下氣缸、上立柱72、上支架721、上氣缸、導軌73、側模缸、走料軌61、上料軌62、撐轂杆64、推動缸4、噴霧頭211、噴霧系統、噴氣頭212和噴氣系統。優選地，側模2的個數為4個。
其中，鑄造平臺8上開設有一鑄造孔81，在鑄造平臺8上位於鑄造孔81處設置有一鑄造模具，鑄造模具包括頂模1、底模3和多組對稱布置的側模2，所述頂模1、底模3和側模2形成用於成形輪轂的型腔5，所述鑄造平臺8的下方豎立有下立柱71，該下立柱71上滑動設置有下支架711，該下支架711由一下氣缸驅動，所述底模3設置於該下支架711上，所述鑄造平臺8的上方豎立有上立柱72，該上立柱72上滑動設置有上支架721，該上支架721由一上氣缸驅動，所述頂模1設置於上支架721上，所述鑄造平臺8頂面上位於每個側模2下方設置有導軌73，每個側模2與一推動其在對應的導軌73上運動的側模缸連接，所述鑄造平臺8外側設置有走料軌61和上料軌62，上料軌62的一端與走料軌61連接，上料軌62的另一端延伸至底模3的下方，所述走料軌61上設置有用於運輸輪轂5的撐轂杆64，進一步地，撐轂杆64的頂部轉動設置有一錐形的轉動體641。通過設置轉動體641，鑄造冷卻完成後的輪轂5置於轉動體641之上，便於實現輪轂5在撐轂杆641上的設置，該撐轂杆64從走料軌61一端進入上料軌62，之後從上料軌62退出回至走料軌61，從走料軌61的另一端下料，底模3內設置有冷卻水道，每個側模2的底部設置有導軌73，所述每個側模2與一側模缸連接，所述每個側模2包括用於成形輪轂6的側模板22以及用於設置該側模板22的基板21，所述基板21上方固定設置有一推動缸4，所述側模板22滑動設置於基板21的內側面，具體地，基板21的內側面上開設有燕尾槽，所述噴霧頭211和噴氣頭212置於該燕尾槽的槽底，通過設置燕尾槽，提高了基板21與側模板22之間運動的穩定性，所述推動缸4的輸出軸與所述側模板22上端連接，所述基板21的內側面上整列布置有多排噴霧頭211，所述多排噴霧頭211與一噴霧系統連接。
進一步地，基板21的內側面上整列布置有多排噴氣頭212，所述噴氣頭212與所述噴霧頭211交叉布置，所述多排噴氣頭212與一噴氣系統連接。通過設置噴氣系統，實現對輪轂噴氣和噴霧雙重冷卻。
另外，基板21的內側壁上位於基板21的底部形成有一凸起213，該凸起213上形成有用於側模板22底側邊坐落的卡槽214，卡槽214具有對側模板22進行限位和定位的作用。
本發明涉及的一種鋁合金輪轂鑄造方法，包括以下步驟：
步驟S1：下氣缸帶動底模3向上運動，上氣缸帶動頂模1向下運動，側模缸推動多個側模2向內運動，底模3、頂模1和側模2相互壓緊形成輪轂5鑄造型腔；
步驟S2：鑄造機將液態的鋁水澆鑄到鑄造模具的型腔內進行充填；
步驟S3：澆鑄完成後，底模3通冷卻水，利用水冷對輪轂下端較厚部位進行先冷卻，在下氣缸的作用下，底模3撤出，輪轂5在側模2的作用下留在型腔內；
步驟S4：撐轂杆64從走料軌61一端通過上料軌62進入底模3下方，撐轂杆64支撐住輪轂5，側模缸動作，側模2分離；
步驟S5：推動缸4動作，側模板22分離基板21，使得基板21的噴霧頭211對準輪轂5，噴霧系統對輪轂5上端較薄部位進行水霧冷卻；
步驟S6：冷卻完成後，頂模1和側模2全部完全打開，輪轂5隨著撐轂杆64經下料軌62回至走料軌61的另一端，將輪轂送走。
進一步地，在所述步驟S5中，所述基板21的內側面上整列布置有多排噴氣頭212，所述噴氣頭212與所述噴霧頭211交叉布置，所述多排噴氣頭212與一噴氣系統連接，在噴霧冷卻後，對輪轂5進行噴氣冷卻。本發明在噴霧冷卻的同時，配合使用噴氣冷卻，降低了噴霧冷卻時間，優選地，所述步驟S5中水霧冷卻時間10秒至20秒。
更進一步地，所述每個側模缸的無杆腔相互連接，所述每個側模缸的有杆腔相互連接，多個側模2分離時一起動作。
綜上，下氣缸、上氣缸和側模缸動作，將底模3、頂模1和側模2相互壓緊形成輪轂鑄造型腔，鑄造機向型腔內注入鋁水，接著，底模3通冷卻水，利用水冷對輪轂下端較厚部位進行先冷卻，在下氣缸的作用下，底模3撤出，撐轂杆64從走料軌通過上料軌進入底模3下方，撐轂杆64支撐住輪轂5，再在側模缸的作用下，分離側模2，推動缸4動作，側模板22分離基板21，使得基板21的噴霧頭對準輪轂，噴霧系統對輪轂上端較薄部位進行水霧冷卻，使得輪轂原先最上端最後冷卻凝固的部位也同時得到冷卻，因此，避免輪轂5的上端邊緣處產生氣泡和縮松等鑄造缺陷；並且，在輪轂最上端得到充分冷卻凝固的情況下，該處的輪圈在脫模後就不易出現橢圓形的現象，冷卻完成後，頂模1和側模2全部完全打開，輪轂5隨著撐轂杆64經下料軌62回至走料軌61的另一端，將輪轂5送走，從而實現了整個輪轂製造的自動化。