一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造模具的制作方法

本实用新型属于有色金属冶金领域的铝合金汽车零部件制造，涉及一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造模具。

背景技术：

汽车铝合金轮毂的制造工艺有铸造、锻造和铸造旋压等。目前，中国已成为世界最大的铝合金轮毂制造基地，制造的铝合金轮毂在满足国内需求的同时，还大量出口国外，是世界第一铝合金轮毂出口国家。

但是，铝合金轮毂制造工艺水平不是世界第一，尤其是复杂轮辐造型的铝合金轮毂制造工艺不成熟。例如铝合金轮毂轮辐侧壁的凹槽结构还无法直接铸造出来，而是先铸造出轮辐侧壁不带凹槽结构的铝合金轮毂毛坯，然后在加工中心上铣加工出凹槽结构。这种制造工艺工序多、效率低、成本高，且不适于大批量生产，市场竞争力较低。

因此，研究与开发轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造模具非常必要，以直接铸造出铝合金轮毂轮辐侧壁的凹槽结构，取消铣加工工序，提高生产效率，降低生产成本。提高我国铝合金轮毂制造行业的技术水平。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决铝合金轮毂轮辐侧壁凹槽结构的制造工艺所存在的上述技术与效率问题，提供一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造模具。有效地实现直接铸造出铝合金轮毂轮辐侧壁的凹槽结构，减少制造工序，提高生产效率。

本实用新型的技术方案如下：

一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造模具，主要包括下模、上模、边模、上模芯、分流锥、浇口套、下模滑块、导向销等。其中，导向销穿过下模滑块的安装孔，通过螺纹紧固于下模上，下模滑块与导向销之间为小间隙配合；下模滑块与下模之间为圆弧形斜面配合，下模滑块在导向销的导向下可以沿下模的圆弧形斜面斜向上、下运动；下模滑块的外壁按照轮辐侧壁凹槽结构随形加工出凸起结构；导向销的上端有限位台阶，防止下模滑块滑出下模。

所述铸造模具合模时，上模向下运动，首先与下模滑块接触，推动下模滑块在导向销的导向下沿下模的圆弧形斜面斜向下运动，当下模滑块的下端面与下模接触后，上模与下模合模。然后，90°方向均布的4块边模沿模具径向向内运动，当边模与上模、下模接触后，铸造模具完成合模。

铝液从浇口套处注入，经分流锥分流进入模具型腔，实现轮毂铸件的充型；再经过增压、保压、卸压几个工艺阶段，并辅以冷却系统的冷却作用，铸出铝合金轮毂铸件。

所述铸造模具开模时，90°方向均布的4块边模沿模具径向向外运动指定距离；然后，上模向上运动，轮毂铸件通过起模环抱紧于上模上，随上模一起向上运动；轮毂铸件的轮辐侧壁凹槽结构带动下模滑块在导向销的导向下沿下模的圆弧形斜面斜向上运动，由于下模滑块斜向上运动可以分解为向上和向外两个方向的运动，向外运动使得下模滑块的外壁凸起结构与轮毂铸件的轮辐侧壁凹槽结构逐渐分离，当上模向上运动到指定距离时，下模滑块与轮毂铸件完全分离；并且由于导向销上端的限位台阶阻挡，下模滑块不会滑出下模；上模继续向上运动到开模高度，铸造模具完成开模。

顶料杆顶下轮毂铸件并取出，铸造成形工序完成。然后所述铸造模具再次合模，进入下一个铸造周期。将轮毂铸件转入后序工序，经热处理、机械加工、喷涂等工序，最终加工为铝合金轮毂成品。

所述下模滑块数量与轮毂轮辐侧壁凹槽结构数量相同，且按照轮辐侧壁凹槽结构位置，安装于下模上。

所述导向销轴线与模具轴线的夹角为40°~55°。

所述轮辐侧壁凹槽结构的深度小于10mm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：本实用新型解决了当前轮毂轮辐侧壁的凹槽结构无法直接铸造出来的问题，本实用新型所采用的铸造模具，轮辐侧壁凹槽结构的位置准确，造型没有限制，对铸造生产效率基本没有影响。同时，本实用新型所采用的铸造模具无需对现有铸造设备进行改造，模具结构简单易行，资金投入很小。

附图说明

图1是本实用新型的铸造模具合模示意图；

图2是本实用新型的铸造模具开模示意图；

图3是本实用新型的铸造模具下模与下模滑块、导向销安装示意图；

图4是采用本实用新型的铸造模具的铝合金轮毂铸件示意图。

图中：1、轮毂铸件，2、下模，3、浇口套，4、分流锥，5、下模滑块，6、导向销，7、边模，8、上模，9、上模芯，10、轮辐侧壁凹槽结构。

具体实施方式

以下结合附图就具体实施方式进行详细说明。

如附图1、2所示，为本实用新型的铸造模具示意图。所述模具主要包括下模2、浇口套3、分流锥4、下模滑块5、导向销6、边模7、上模8、上模芯9。其中，导向销6穿过下模滑块5的安装孔，通过螺纹紧固于下模2上，下模滑块5与导向销6之间为小间隙配合；导向销6轴线与模具轴线的夹角为40°~55°；下模滑块5与下模2之间为圆弧形斜面配合，下模滑块5在导向销6的导向下可以沿下模2的圆弧形斜面斜向上、下运动；下模滑块5的外壁按照轮辐侧壁凹槽结构10随形加工出凸起结构；导向销6的上端有限位台阶，防止下模滑块5滑出下模2；下模滑块5数量与轮毂轮辐侧壁凹槽结构10数量相同，且按照轮辐侧壁凹槽结构10位置，安装于下模2上。

如附图1所示铸造模具合模状态，合模过程为：上模8向下运动，首先与下模滑块5接触，推动下模滑块5在导向销6的导向下沿下模2的圆弧形斜面斜向下运动，当下模滑块5的下端面与下模2接触后，上模8与下模2合模；然后，90°方向均布的4块边模7沿模具径向向内运动，当边模7与上模8、下模2接触后，铸造模具完成合模。

铝液从浇口套3处注入，经分流锥4分流进入模具型腔，实现轮毂铸件1的充型；再经过增压、保压、卸压几个工艺阶段，并辅以冷却系统的冷却作用，铸出铝合金轮毂铸件1。

如附图2所示铸造模具开模状态，开模过程为：90°方向均布的4块边模7沿模具径向向外运动指定距离；然后，上模8向上运动，轮毂铸件1通过起模环抱紧于上模8上，随上模8一起向上运动；轮毂铸件1的轮辐侧壁凹槽结构10带动下模滑块5在导向销6的导向下沿下模2的圆弧形斜面斜向上运动，由于下模滑块5斜向上运动可以分解为向上和向外两个方向的运动，向外运动使得下模滑块5的外壁凸起结构与轮毂铸件1的轮辐侧壁凹槽结构10逐渐分离，当上模8向上运动到指定距离时，下模滑块5与轮毂铸件1完全分离；并且由于导向销6上端的限位台阶阻挡，下模滑块5不会滑出下模；上模8继续向上运动到开模高度，铸造模具完成开模。

顶料杆顶下轮毂铸件1并取出，铸造成形工序完成。然后所述铸造模具再次合模，进入下一个铸造周期。将轮毂铸件1转入后序工序，经热处理、机械加工、喷涂等工序，最终加工为铝合金轮毂成品。

本实施例未详细叙述的技术内容为现有技术。

技术特征：

1.一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造模具，主要包括下模、上模、边模、上模芯、分流锥、浇口套、下模滑块、导向销，其特征是：所述导向销穿过下模滑块的安装孔，紧固于下模上；下模滑块与下模之间为斜面配合，下模滑块在导向销的导向下可以沿下模的斜面斜向上、下运动；下模滑块的外壁按照轮辐侧壁凹槽结构随形加工出凸起结构；导向销的上端有限位台阶。

2.根据权利要求1所述的一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造模具，其特征是：模具合模时，上模向下运动，推动下模滑块在导向销的导向下斜向下运动；模具开模时，轮毂铸件随上模一起向上运动，轮毂铸件的轮辐侧壁凹槽结构带动下模滑块在导向销的导向下斜向上运动，当运动到指定距离时，下模滑块与轮毂铸件完全分离。

3.根据权利要求1所述的一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造模具，其特征是：所述导向销轴线与模具轴线的夹角为40°~55°。

技术总结
本实用新型涉及一种轮辐侧壁凹槽结构的铝合金轮毂铸造模具，所述模具主要包括下模、上模、边模、上模芯、分流锥、浇口套、下模滑块、导向销。其特征是：所述导向销穿过下模滑块的安装孔，紧固于下模上；下模滑块与下模之间为斜面配合，下模滑块在导向销的导向下可以沿下模的斜面斜向上、下运动；下模滑块的外壁按照轮辐侧壁凹槽结构随形加工出凸起结构；导向销的上端有限位台阶。模具合模时，上模推动下模滑块在导向销的导向下斜向下运动；模具开模时，轮毂铸件的轮辐侧壁凹槽结构带动下模滑块在导向销的导向下斜向上运动，当运动到指定距离时，下模滑块与轮毂铸件完全分离。其优点是：所述模具无需对现有设备进行改造，模具结构简单易行。

技术研发人员：刘建芳;赵丽红;王利梅;李静;李娟娜;张殿杰
受保护的技术使用者：秦皇岛兴龙轮毂有限公司
技术研发日：2019.05.29
技术公布日：2020.04.07