改进的车轮模具轮辋冷却装置的制作方法

本实用新型涉及一种铸造模具，具体的说是一种意在改善轮辋成形质量的冷却装置。

背景技术：

在铝合金车轮低压铸造生产中，轮辋是容易出现铸造缺陷的部位之一。车轮低压铸造是底部中心浇注方式，轮辋则位于充型的远端，在铝液流动至此时铝液就已经开始凝固，若是模具温度低或者充型周期过长时，导致铝液热量损耗过大，则可能会出现轮辋浇不足的问题；另外，对于一些内轮缘比较厚大、轮辋造型弯曲的轮型而言，轮辋的过早凝固会将铝液的流动通道堵塞，进而影响内轮缘的有效补缩，导致轮缘内部出现缩松等缺陷，影响后续性能测试。

有必要对现有的低压铸造模具结构进行改进，以有效解决轮辋浇不足、轮缘缩松、轮辋力学性能低下等问题，从而实现车轮的高品质生产。

技术实现要素：

改进的车轮模具。本实用新型的目的是提供一种改进的车轮模具轮辋冷却装置，可以有效的解决铝合金车轮低压铸造生产中轮辋区域易出现的浇不足、内部缩松、力学性能低下等问题。

本实用新型的技术方案是：改进的车轮模具轮辋冷却装置，包括风管系统、挡板。顶模背腔轮廓线与内轮辋随形设计，顶模轮辋部分的厚度由下到上20mm-30mm渐变；环状挡板焊接于顶模背腔的内壁上，挡板距离型面30mm-40mm，二者形成一个顶端开放的空腔体；环状挡板厚度2mm-4mm。

风管系统包括进风口、流通导管、风管、出风孔。风管轴线与模具中心线平行，沿顶模内壁周向均匀分布10-20根风管，每根风管下端密封；风管上设置出风孔，孔向为斜向上45°，高度上间隔10mm-20mm均布，出风孔孔径2mm-4mm。

风管系统设置在顶模内壁与焊接铁皮所形成的空腔内，利用压缩空气的高速流通，带走模具内壁的热量，从而保证轮辋的顺利凝固成形。

本实用新型提供了改进的风管系统，并在顶模内壁焊接挡板，通过周向均布的风管以及轴向上加工的出风孔，既实现了对轮辋区域的有效冷却，又降低了对模具其他区域温度的不利影响，提高了制冷的精度；轮辋区域的有效冷却可以使内部晶粒得到明显的细化，组织更加致密均匀，大幅的改善了轮辋的机械性能，提高了车辆行驶的安全性；该新型的模具及冷却结构，可以减少轮辋区域的冷却凝固时间，使得整个铸造周期明显缩短，提高了铸件的生产效率。

附图说明

图1是本实用新型中改进的低压铸造车轮模具装配图。

图2是本实用新型中风管系统示意图。

图中：1-底模；2-边模；3-顶模；4-风管系统；4-1-进风口；4-2-流通导管；4-3-风管；4-4-出风孔；5-挡板。

具体实施方式

如图1-2所示，边模2与顶模3构成了轮辋毛坯，用以成形车轮的轮辋部分；边模2为铸坯制作，材料选用35CrMo，可降低模具成本；边模背腔轮廓线与外轮辋随形设计，厚度梯度为倒锥度，针对轮辋设计为由下到上40-60mm渐变。

顶模背腔轮廓线与内轮辋随形，顶模轮辋部分的厚度由下到上20-30mm渐变，可使轮辋区域形成轴向上递减的温度梯度，有利于轮辋的顺序凝固成形；环状挡板5焊接于顶模背腔的内壁上，挡板5距离型面30-40mm，挡板5、型面形成顶端开放的空腔体，可使冷却风集中在轮辋区域，降低对模具其他部位的不良影响；挡板5厚度2-4mm。

风管系统4包括进风口4-1、流通导管4-2、风管4-3、出风4-4；风管4-3轴线与模具中心线平行，沿顶模内壁周向均匀分布10-20根，每根风管4-3下端堵焊密封；风管上加工出风孔，孔向为斜向上45°，高度上间隔10-20mm均布，孔径2mm-4mm。

风管系统设置在顶模内壁与焊接铁皮所形成的空腔内，当冷却开启时，利用压缩空气的高速流通，带走顶模内壁上的热量，实现了对轮辋的有效冷却，从而保证其顺利凝固成形。

本新型结构从模具角度形成了由下到上递减的温度梯度，符合轮辋的顺序凝固原则，利于铸件的充型补缩，消除了轮辋易出现浇不足、内部缩松等缺陷，提高了成形质量；针对轮辋设计了新型的风管结构，并在顶模内壁焊接铁皮挡板，通过周向均布的风管以及轴向上加工的出风孔，既实现了轮辋区域的有效冷却，又降低了对轮辐及轮心区域温度的不利影响，提高了施冷的精度；轮辋区域的有效冷却可以使内部晶粒得到明显细化，组织更加致密均匀，大幅的改善了轮辋的机械性能，提高了车辆行驶的安全性；该新型的模具及冷却结构，可以减少轮辋区域的冷却凝固时间，使得整个铸造周期大为缩短，提高了铸件的生产效率。