一种铝合金轮毂铸旋模具的水冷结构的制作方法

文档序号:13350711阅读:270来源:国知局

本实用新型涉及低压铸造技术领域,特别是一种铝合金轮毂铸旋模具的水冷结构。



背景技术:

近年来,铝合金轮毂以其散热快、安全、重量轻、节能、舒适性好和外观漂亮等优点在轿车领域得到普及,已是衡量轿车外观质量的一种标志。目前在成形铝合金轮毂的方法中最受关注的就是铸旋加工方法,即轮辐和厚大的轮辋采用低压铸造成形,轮辋再经过旋压使其成形到设计形状。这种加工方法成形后的金属晶粒细,并具有明显的纤维组织,强度和硬度都有不同程度的提高,既保证了轮毂的美观,安全,又保证了轮毂的轻量化,是市场上颇受好评的一种工艺,应用前景广泛。根据低压铸造工艺要求,厚大的轮辋,前轮缘,中心盘和冒口都是需要快速冷却的部位,以保证冷却强度,达到顺序凝固,提高铸件合格率的目的。

由于技术传承和工艺成熟程度等原因,目前,低压铸旋铝合金轮毂模具大多采用低压铸造风冷冷却工艺方法,即模具背腔钻冷却风孔,压缩空气通过冷却风管吹风至模具冷却风孔内,通过对流换热方式对模具相应位置降温,以达到铝车轮顺序凝固的目的。但该法使用压缩空气风冷冷却效率低,铸件凝固速度慢,车轮材料性能质量普遍偏低,且压缩空气吹响模具风孔内造成较高的噪音和能耗浪费。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种铝合金轮毂铸旋模具的水冷结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种铝合金轮毂铸旋模具的水冷结构,包括上模、侧模、下模,其中所述上模、侧模、下模之间形成用于铸造后轮缘、前轮缘、轮毂中心盘的模腔,所述上模位于后轮缘模腔上方位置处开有上模外环形水槽,所述上模位于轮毂中心盘模腔上方位置处开有上模内环形水槽,所述侧模位于后轮缘模腔上方位置处开有侧模外弧形水槽,所述下模位于前轮缘模腔下方位置处开有下模外环形水槽,所述下模对应浇口位置处开有下模内环形水槽。

所有水槽距离模具型腔面的壁厚为27~51mm,距离模具边缘的壁厚至少5mm。

本实用新型的有益效果是:该模具通过对水冷结构的改良设计,尤其是通过上模外环形水槽、上模内环形水槽、侧模外弧形水槽、下模外环形水槽、下模内环形水槽相配合的设计,对轮毂铸件的特殊形状更有针对性,配合各冷却水槽通水时间及流量调整,能更快速带走模具多余的热量,实现铸件的顺序凝固和充分补缩,进而实现模具快速降温并最终达到铸造系统热平衡的状态。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的轮毂铸旋模具结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。为透彻的理解本发明,在接下来的描述中会涉及一些特定细节。而在没有这些特定细节时,本发明则可能仍可实现,即所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。此外需要说明的是,下面描述中使用的词语“前侧”、“后侧”、“左侧”、“右侧”、“上侧”、“下侧”等指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向,相关技术人员在对上述方向作简单、不需要创造性的调整不应理解为本申请保护范围以外的技术。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定实际保护范围。而为避免混淆本发明的目的,由于熟知的制造装配方法、部件尺寸、材料成分、管路流道布局等的技术已经很容易理解,因此它们并未被详细描述。

参照图1,一种铝合金轮毂铸旋模具的水冷结构,包括上模1、侧模2、下模4,上模1、侧模2、下模4形成一个铸造铸件3的模腔。其中所述上模1、侧模2、下模4之间形成用于铸造后轮缘31、前轮缘32、轮毂中心盘33的模腔,即所述轮毂3包含后轮缘31、前轮缘 32、中心盘33以及浇口5等结构。所述上模1位于后轮缘31模腔上方位置处开有上模外环形水槽11,此位置是铝液充型的最前端,离浇口5最远。

所述上模1位于轮毂中心盘33模腔上方位置处开有上模内环形水槽12,且靠近浇口5。

所述侧模2位于后轮缘31模腔上方位置处开有侧模外弧形水槽 21,所述下模4位于前轮缘32模腔下方位置处开有下模外环形水槽 41。所述下模4位于浇口5位置处开有下模内环形水槽42。

上述所有的水槽均连接有进出水管,与外部的冷却水循环控制系统相连接,形成各自的闭环冷却。所有的水槽都针对铸件3的厚大部位,通过调整各冷却水槽通水时间及流量,实现铸件的顺序凝固和充分补缩。

在铸造生产时,冷却介质通过进水管进入水槽内并充满,水槽保持蓄满状态,冷却介质通过热传递吸收模具多余的热量,再通过出水管流出,冷却介质循环流通。通过设定工艺冷却时间、流量来控制冷却介质冷却开始和截止时间及冷却强度,并设计不同部位冷却的先后顺序,在适当的时间内冷却相应的位置,快速降低模具温度,达到铸件3顺序凝固和快速冷却的效果,从而大大减短铸件3的生产周期,提高铸件生产效率。

根据上述原理,本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。

经过实践证明,与现有技术相比,本技术的优势在于:

1)在模具主体上加工冷却水槽,通过循环的冷却水,能够快速带走模具多余的热量,以实现模具快速降温并最终达到铸造系统热平衡的状态。

2)据统计,传统的风冷班次为80件,采用水冷冷却,班次提高至120件,大大提高了生产效率,缩短生产周期,降低企业生产成本。

3)水冷冷却的使用,可以减少生产现场噪音及空压机的能源消耗。

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