一种轮毂的铸造方法与流程

1.本发明涉及铸造技术领域，特别涉及一种轮毂的铸造方法。


背景技术：

2.轮毂是车辆的重要零部件之一，不仅起到支撑车身的作用，还影响着车辆的行驶性能。
3.目前，制作轮毂主要采用模具进行铸造，但相比以前，轮毂的形状已经变得越来越复杂，轮毂的厂商需要在轮毂上设置如内凹槽等结构，而使用传统的模具铸造方式并不能将这种具有内凹槽等结构的轮毂铸造出来。
4.需要将轮毂铸造出来后，再通过数控车床加工出内凹槽等结构，从而使得整个轮毂的加工工艺繁琐，制造时间长，且合格率低。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种能够铸造出具有内凹槽等复杂结构的轮毂的方法。
6.根据本发明实施例的轮毂的铸造方法，其使用的模具包括底模、顶模和边模，所述顶模位于所述底模上方，所述边模有多个，多个所述边模连接在所述底模的周边，且包围所述顶模，所述顶模、所述边模和所述底模之间限定出型腔，并包括以下步骤：步骤一、根据所述轮毂的形状，预制匹配的砂芯；步骤二、将所述砂芯放置在所述底模上；步骤三、将所述顶模和所述边模安装到所述底模上；步骤四、进入加压阶段，使得铝液在压力的作用下从所述底模中的浇注口进入到所述型腔中；步骤五、进入保压阶段，在保压的过程中使注入所述型腔中的铝液充分冷却凝固，得到轮毂铸件；步骤六、所述轮毂铸件成型后泄压，打开所述顶模和所述边模，将所述轮毂铸件和所述砂芯一起从所述底模取出；步骤七、将所述轮毂铸件放入水中，进行降温，并使得所述砂芯在水中融化散开。
7.根据本发明实施例的轮毂的铸造方法，至少具有如下有益效果：压铸完成后，将轮毂铸件和砂芯一起取出，然后将铸件和砂芯一起放入水中，砂芯在水中融化散开，铸件中原本砂芯所占据的位置就空了出来，形成了内凹槽等结构，通过此种方法，可以使用模具铸造出具有如内凹槽等各种复杂结构的轮毂，简化了轮毂的加工工艺，减少了需要的原料，降低了成本，且由于铸造壁厚变小，不易出现疏松现象，从而提高了产品的合格率。
8.根据本发明的一些实施例，所述步骤四中，所述加压阶段包括第一加压阶段和第二加压阶段，所述第一加压阶段持续8至11秒，在所述第一加压阶段中，铝液受到0.22bar的压力，所述第一加压阶段结束后，进入第二加压阶段，所述第二加压阶段持续9至12秒，在所述第二加压阶段，铝液受到的压力为0.32bar。
9.根据本发明的一些实施例，所述步骤五中，所述型腔中保持的压力为0.9bar，所述保压阶段一直持续到铝液充分冷却并凝固。
10.根据本发明的一些实施例，所述底模上设置有定位台阶，所述砂芯通过所述定位
台阶定位在所述底模上。
11.根据本发明的一些实施例，所述砂芯由石英砂和树脂混合制成。
12.根据本发明的一些实施例，所述步骤四中，在将铝液注入所述型腔前，在所述底模的浇注口中设置过滤网。
13.根据本发明的一些实施例，对所述步骤七得到的所述轮毂铸件进行落砂清理及抛丸处理。
14.根据本发明的一些实施例，在所述步骤二之前通过气枪对所述底模、所述顶模和所述边模进行喷吹作业、清除杂物。
15.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
17.图1为本发明一些实施例的模具的剖视图。
18.附图标记：
19.模具100、底模110、浇注口111、边模120、顶模130、型腔140、砂芯150。
具体实施方式
20.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、内、外等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
23.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
24.时代在发展，车辆作为一种运输工具，已经成为人类社会中不可缺少的一部分，不管是用于运输货物，还是用于运输人，都为人们的生活提供了极大的便利。
25.而轮毂是车辆的重要部件之一，它的中心与车轴相连，不仅对车辆整体起到支撑的作用，还对车辆的行驶性能有着极大的影响，一个质量好的轮毂，可以提高车辆行驶过程中的平稳性，也不会轻易损坏。
26.目前，生产轮毂的厂商通常采用铸造的方式来生产轮毂，但相比以前，轮毂的形状已经变得越来越复杂，制造轮毂的厂商根据消费者的需求，需要在轮毂上设置如内凹槽等较为复杂的结构，而传统的模具铸造方式有拔模斜度的要求，并不能将这种具有内凹槽等
结构的轮毂铸造出来。
27.需要将轮毂铸造出来后，再通过数控车床加工出内凹槽等结构，从而导致整个轮毂的加工工艺繁琐，制造时间长，且合格率低。
28.为此，本发明的一些实施例提出一种轮毂的铸造方法，具体参照说明书附图的图1所示。
29.参照图1所示，在一些实施例中，轮毂的铸造过程中，使用的模具100包括底模110、顶模130和边模120，顶模130位于底模110上方，边模120有多个，多个边模120连接在底模110的周边，且包围顶模130，顶模130、边模120和底模110之间限定出型腔140，轮毂的铸造方法包括以下步骤：步骤一、根据轮毂的形状，预制匹配的砂芯150；步骤二、将砂芯150放置在底模110上；步骤三、将顶模130和边模120安装到底模110上；步骤四、进入加压阶段，使得铝液在压力的作用下从底模110中的浇注口111进入到型腔140中；步骤五、进入保压阶段，在保压的过程中使注入型腔140中的铝液充分冷却凝固，得到轮毂铸件；步骤六、轮毂铸件成型后泄压，打开顶模130和边模120，将轮毂铸件和砂芯150一起从底模110取出；步骤七、将轮毂铸件放入水中，进行降温，并使得砂芯150在水中融化散开。
30.需要说明的是，模具100是根据所需要铸造的轮毂的形状来进行预制的，如果所需要铸造的轮毂具有内凹槽等较为复杂的结构，则在模具100的预制过程中，考虑到铸造时需要设置拔模斜度，故预制的模具100只能够铸造出所需要铸造的轮毂的大体形状，在进行轮毂的铸造时，需要配合砂芯150进行使用。
31.需要说明的是，多个边模120的形状相同，这样能够减少制作边模120时的工艺。
32.需要说明的是，多个边模120的形状也可以不同，在此不再赘述。
33.需要说明的是，多个边模120连接在底模110的周边，指的是多个边模120紧贴于底模110的侧面，或者将多个边模120放置在底模110上，紧贴于底模110的顶面。
34.需要说明的是，根据实际情况，步骤一中轮毂的形状可以为任意形状，如具有内凹槽的轮毂形状等，在此不做具体限定。
35.需要说明的是，在步骤一中，在确定了轮毂的形状后，结合模具100的形状，确定在轮毂的形状中，模具100无法直接铸造出的部分，从而将砂芯150制成与该部分相同的形状。
36.需要说明的是，在步骤二中，砂芯150所放置的位置是根据轮毂的形状确定的，要将与轮毂匹配的砂芯150放置在正确的位置，使得放置了砂芯150后，顶模130、边模120和底模110之间限定出的型腔140与轮毂的形状相同，从而成功地铸造出所需要的轮毂。
37.需要说明的是，将顶模130和边模120安装到底模110上时，顶模130与多个边模120之间、底模110与多个边模120之间的缝隙应尽可能地小，从而确保铸造过程的顺利进行，且能够节省原料。
38.需要说明的是，在进行轮毂的铸造时，将模具100固定在密闭的高温铝液池的上方，通过往密闭铝液池中通入干燥的压缩空气，使铝液在气体压力下进入模具100内的型腔140中。
39.需要说明的是，根据实际情况，模具100也可以固定在其他地方，此时受到压力的铝液会在通过其他方式进入型腔140中，如铝液可以在受压后通过管道进入模具100的型腔140中。
40.需要说明的是，浇注口111从下至上逐渐缩小，使得铝液在浇注口111中的速度逐
渐加大。
41.可以理解的是，砂芯150无法粘在模具100上，所以在步骤六取走轮毂铸件时，砂芯150会和轮毂铸件一起被取走，并在步骤七中被一起放入水中。
42.在一些实施例中，步骤四中，加压阶段包括第一加压阶段和第二加压阶段，第一加压阶段持续8至11秒，在第一加压阶段中，铝液受到0.22bar的压力，第一加压阶段结束后，进入第二加压阶段，第二加压阶段持续9至12秒，在第二加压阶段，铝液受到的压力为0.32bar。
43.可以理解的是，在第一加压阶段中，铝液受到0.22bar的压力，并缓慢地流入型腔140中，充满型腔140的大部分面积，在第二加压阶段中，铝液受到0.32bar的压力，铝液的流速增大，并开始充满在第一加压阶段中未充满的型腔140面积，通过设置这两个不同的加压阶段，能够提高铸造出来的轮毂铸件的质量。
44.需要说明的是，第一加压阶段中，铝液所受的压力也可以为其他，只要不破坏轮毂铸件的成型即可。
45.需要说明的是，第二加压阶段中，铝液所受的压力也可以为其他，只要不破坏轮毂铸件的成型即可。
46.在一些实施例中，步骤五中，型腔140中保持的压力为0.9bar，保压阶段一直持续到铝液充分冷却并凝固。
47.可以理解的是，在铝液冷却凝固的过程中，持续向型腔140施加压力，能够让轮毂铸件成型后保持较好的材质密度，从而获得更好的性能。
48.需要说明的是，步骤五中，型腔140中保持的压力也可以为其他，只要不破坏轮毂铸件的成型即可。
49.在一些实施例中，底模110上设置有定位台阶，砂芯150通过定位台阶定位在底模110上。
50.需要说明的是，定位台阶在底模110上的位置应与所要铸造的轮毂的形状相匹配，使得砂芯150通过定位台阶定位在底模110上之后，顶模130、边模120和底模110之间限定出的型腔140与轮毂的形状相同，从而顺利地铸造出所需要的轮毂。
51.需要说明的是，定位台阶与底模110为一体构件，在确定了所需铸造的轮毂的形状后，将底模110与定位台阶一体成型。
52.需要说明的是，定位台阶也可以不与底模110为一体构件，定位台阶通过焊接等方式与底模110固定连接。
53.需要说明的是，根据实际情况，定位台阶的形状可以为各种形状，在此不做具体限定。
54.在一些实施例中，砂芯150由石英砂和树脂混合制成。
55.在一些实施例中，步骤四中，在将铝液注入型腔140前，在底模110的浇注口111中设置过滤网。
56.可以理解的是，铝液中会存在杂质，若不进行过滤，则会影响铸造出的轮毂铸件的质量。
57.需要说明的是，过滤网采用耐高温材料进行制作，且过滤网不与铝发生化学反应。
58.在一些实施例中，对步骤七得到的轮毂铸件进行落砂清理及抛丸处理。
59.可以理解的是，通过落砂清理和抛丸处理的轮毂铸件，其表面的毛刺等会被去除，并在后续通过气密性检测、喷漆等一系列工艺流程，最终被加工为能够真正应用在车辆上的轮毂。
60.在一些实施例中，在步骤二之前通过气枪对底模110、顶模130和边模120进行喷吹作业、清除杂物。
61.可以理解的是，模具100在未使用前会有一些灰尘等杂物的残留，此时就用模具100来进行轮毂的铸造，会影响到铸造的轮毂铸件的质量，而通过气枪来对底模110、顶模130和边模120进行喷吹作业后，能够清除掉杂物，从而提高轮毂铸件的质量。
62.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例技术方案的范围。