低壓鑄造車輪模具底模的製作方法

2023-11-05 02:12:42 1

本實用新型涉及鑄造領域，具體的說涉及一種鋁合金車輪低壓鑄造模具的底模冷卻裝置。

背景技術：

當前，約80%的鋁合金車輪生產都採用低壓鑄造成形技術。在外界壓力的驅動下，高溫鋁液在模具型腔內完成凝固成形，並最終獲得尺寸、性能合格的鑄件。然而受限於車輪特有的造型結構，往往使得輪輻與輪輞交接處結構厚大，形成了典型的熱節區域，這顯然不利於鑄件的順序凝固成形。大量生產實踐表明，輪輻與輪輞交接處是鑄造工序中最易出現問題的部位。現有技術中，熱節處的冷卻往往是依靠在底模布置一定數量的風道來實現的，然而由於熱量的過於集中，再加上壓縮空氣較低的換熱能力，使熱節區域的熱量根本無法快速而有效的散出，這就直接導致鋁液凝固速度緩慢，其內部容易出現縮松、縮孔等成形缺陷；同時較低的過冷度還會造成鑄件內部晶粒粗大，力學性能低下等問題，嚴重的影響著車輪的成形質量，制約著成品率。

因此，基於上述分析，有必要從現有的模具角度入手，通過進行一定的優化與改進，加強車輪熱節的冷卻強度，實現該區域的快速冷卻，從而有效解決其易出現縮松、縮孔、性能低下等問題，以保證車輪的優良品質，滿足客戶的嚴格要求。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種實現熱節區域的快速冷卻、解決縮松、縮孔問題的低壓鑄造車輪模具底模。

本實用新型的技術方案是：低壓鑄造車輪模具底模，包括水道、擋板、進水管接頭、出水管接頭、聯通水管。 底模根部靠近熱節的位置設置環形水道，水道截面呈U型，距離型腔面25-30mm。為了實現對熱節的精確製冷，水道採取分段式，只在對應輪輻的位置設置，而窗口區域並沒有布置，這樣就可降低對相鄰區域的不利影響。每段水道均需要用金屬擋板焊接密封，以保證不漏水。在每段水道的擋板兩端都要相應的鑽孔並焊接聯通水管，這便可以將各段水道形成冷卻水的流通通路。為了保證冷卻的均勻性，水道上布置2個進水管接頭，以及1個出水管接頭，採用兩進一出形式。製作底模時，可將擋板和水管預先做成一個整體結構，然後直接焊接在已加工好水道的底模本體上，從而實現了二者的快捷安裝。

本實用新型在底模設置環形水道，針對輪輻熱節區域，以水道式冷卻結構代替現有的風孔形式，顯著提高了鋁液的凝固速度，實現了鑄件的快速冷卻。將水道設計成分段形式，且只加工在輪輻位置，可集中冷卻熱量集中的熱節位置，而並不影響窗口處的溫度分布，實現了更加精確的製冷，並且有效的解決了熱節處容易出現縮松、縮孔的問題；通過冷卻水強大的導熱能力，在保證快速凝固的同時，顯著的加大了過冷度，從而使內部晶粒得到了明顯的細化，大幅提升了鑄件的力學性能；總之，新型模具的應用提高了鑄件的成形質量及綜合成品率，進一步實現了車輪的高品質生產。

附圖說明

圖1是本發明中改進的低壓鑄造車輪模具裝配示意圖。

圖2是本發明中底模水道結構布置示意圖。

圖3是本發明中底模背腔3D示意圖。

圖中：1－頂模，2－邊模，3－底模，4－水道，5－擋板，6－進水管接頭，6-1－進水管接頭a，6-2－進水管接頭b，7－出水管接頭，8－聯通水管。

具體實施方式

圖1-圖3公開了本實用新型低壓鑄造車輪模具底模，包括水道4、擋板5、進水管接頭a6-1、進水管接頭b6-2、出水管接頭7、聯通水管8。 底模3根部靠近熱節的位置設置環形水道4，水道4截面呈U型，距離型腔面25-30mm。為了實現對熱節的精確製冷，水道4採取分段式，只在對應輪輻的位置設置，而窗口區域並沒有布置，這樣就可降低對相鄰區域的不利影響。每段水道均需要用金屬擋板5焊接密封，以保證不漏水。在每段水道的擋板兩端都要相應的鑽孔並焊接聯通水管，這便可以將各段水道形成冷卻水的流通通路。為了保證冷卻的均勻性，在水道上設置進水管接頭a6-1、進水管接頭b6-2，出水管接頭7，屬於兩進一出形式；製作底模時，可將擋板和水管預先做成一個整體結構，然後直接焊接在已加工好水道的底模本體上，從而實現了二者的快捷安裝。