一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鑄造設備領域，具體涉及一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具。
【背景技術】
[0002]汽車輪轂按材質主要分為鋼輪轂和鋁合金輪轂，鋁合金輪轂主要采用鑄造工藝進行生產。鑄造工藝又可分為差壓鑄造、低壓鑄造和重力鑄造；我國主要采用低壓鑄造和重力鑄造工藝生產鋁合金車輪。低壓鑄造工藝過程是:在密封的保溫爐中，通入一定的干燥的壓縮空氣使鋁液在氣體壓力的作用下，沿升液管上升，通過澆口平穩地進入模具型腔，并保持保溫爐內液面上的氣體壓力，一直到鑄件完全凝固為止；然后解除液面上的氣體壓力，使澆口以下未凝固的鋁液隨重力的作用回流到保溫爐，再由油缸開型并取出鑄件。重力鑄造是指鋁液在地球重力作用下注入鑄型的工藝。兩者差異主要是鋁液注入的方式。目前鋁合金輪轂生產工藝已經很成熟，但是在脫模、輪轂冷卻以及補縮方面還存在一定的缺陷。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的就是提供一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具，其可有效解決上述問題，便于脫模。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案進行實施:
[0005]一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具，其特征在于:包括機架，機架上設置有頂模、底模和兩邊模，兩邊模和頂模、底模圍合組成用于車輪成型的模具型腔，頂模與機架沿鉛垂方向構成滑動導向配合，頂模與驅動其沿鉛垂方向移動的第一驅動機構相連接，底模的上表面中部設置有分流錐，頂模的中部設置有與其固接為一體的用于儲放鋁液的儲液杯，儲液杯的底部設置有用于與模具型腔相連通的出料口，出料口處設置有堵頭，堵頭與第一調節機構相連接，第一調節機構調節堵頭打開或關閉出料口，儲液杯的上部設置有進氣管和排氣管，進氣管和排氣管上分別設置進、排氣電磁閥，進氣管與壓縮機相連接，頂模包括頂模本體以及套設在頂模外圍且與車輪輪輞相對應布置的模環，模環與驅動其沿鉛垂方向運動的第二驅動機構相連接，模環與邊模、頂模之間構成可拆卸的密封抵靠連接配合。
[0006]上述技術方案中將頂模一分為二，由頂模本體和模環構成，兩者分別采用不同驅動機構調節其運動，這樣在鑄造時，模環與邊模、頂模相抵靠密封配合連接，滿足車輪鑄造的要求，脫模時第二驅動機構調節模環相對于頂模本體發生相對移動，亦即模環推動車輪鑄件脫離頂模，這樣車輪鑄件受力均勻，不會發生形變，保證產品的質量。
【附圖說明】
[0007]圖1為金屬鑄造模具的結構示意圖；
[0008]圖2為圖1的A處放大示意圖。
【具體實施方式】
[0009]為了使本實用新型的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本實用新型進行具體說明。應當理解，以下文字僅僅用以描述本實用新型的一種或幾種具體的實施方式，并不對本實用新型具體請求的保護范圍進行嚴格限定。
[0010]本實用新型采取的技術方案如圖1所示，一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具，包括機架，機架上設置有頂模11、底模12和兩邊模13，兩邊模13和頂模11、底模12圍合組成用于車輪成型的模具型腔，頂模11與機架沿鉛垂方向構成滑動導向配合，頂模11與驅動其沿鉛垂方向移動的第一驅動機構相連接，底模12的上表面中部設置有分流錐19，頂模11的中部設置有與其固接為一體的用于儲放鋁液的儲液杯16，儲液杯16的底部設置有用于與模具型腔相連通的出料口，出料口處設置有堵頭la，堵頭Ia與第一調節機構相連接，第一調節機構調節堵頭Ia打開或關閉出料口，儲液杯16的上部設置有進氣管17和排氣管18，進氣管17和排氣管18上分別設置進、排氣電磁閥，進氣管17與壓縮機相連接，頂模11包括頂模11本體以及套設在頂模11外圍且與車輪輪輞(上輪緣)相對應布置的模環111，模環111與驅動其沿鉛垂方向運動的第二驅動機構相連接，模環111與邊模13、頂模11之間構成可拆卸的密封抵靠連接配合(這里的可拆卸的密封抵靠連接配合是指:車輪鑄造時，模環111能與邊模13、頂模11抵靠密封配合對邊模13和頂模11之間的縫隙進行封堵；而在脫模時模環111能夠與頂模11沿鉛垂方向放生相對運動)。傳統脫模機構是采用一頂桿將車輪頂出，這樣容易導致車輪鑄件受力不均，使得車輪鑄件變形。而本實用新型中將頂模一分為二，由頂模11本體和模環111構成，兩者分別采用不同驅動機構調節其運動，這樣在鑄造時，模環111與邊模13、頂模11相抵靠密封配合連接，如圖1所示，滿足車輪鑄造的要求，脫模時第二驅動機構調節模環111相對于頂模11本體發生相對移動，亦即模環推動車輪鑄件脫離頂模11，這樣車輪鑄件受力均勻，不會發生形變，保證產品的質量。
[0011]具體的操作為:機架上設置有活動安裝座14，活動安裝座14沿鉛垂方向與機架構成滑導向配合，儲液杯16的口部設置有杯蓋，活動安裝座14與杯蓋之間通過連接桿相連接，第一、二驅動機構為第一、二氣缸21、22構成，第一調節機構為第三氣缸23構成，活動安裝座14的上方設置有固定安裝座15，第一氣缸21的缸體固定在固定安裝座15上，第一氣缸21的活塞桿與活動安裝座14的上表面相連接，第二、三氣缸22、23的缸體安裝在活動安裝座14的下表面上，第二氣缸22的活塞桿與模環111相連接，第三氣缸23的活塞桿穿過杯蓋與堵頭Ia相連接。第二氣缸22沿活動安裝座14的周向均勻設置四個，堵頭Ia為倒錐狀。這樣脫模時第一氣缸21先調節活動安裝座14、頂模11、模環111、儲液杯16 —起上移；然后第二氣缸22調節模環111下移使得車輪鑄件從頂模11中脫離。鑄造時第三氣缸23驅動堵頭Ia堵打開出料口 ；鑄造結束后第三氣缸23驅動堵頭Ia先將出料口堵住，然后進行其他操作。儲液杯16的杯壁為復合材料層構成，從內向外分別為內襯層、保溫層和外殼層，儲液杯16通過設置的密封槽和密封條安裝杯蓋，內襯層為高氮復合陶瓷材料構成，保溫層為膨脹珍珠巖材料構成，外殼層為鋼套構成。上述儲液杯16保溫效果好且可以避免鋁液在保溫杯內粘接。堵頭Ia也由高氮復合陶瓷材料構成，使得鋁液不會粘接在堵頭Ia上。
[0012]另外，現有鑄造模具主要采用在模具上直接鉆孔進行風冷，該方式存在反彈風容易造成對相鄰輪輻和輪輞部位的影響，即引起相鄰區域輪輻補縮通道提前凝固；另外車輪鑄件需要按照一定的溫度梯度進行凝固，而傳統冷卻方式無法對溫度的變化進行有效調節，導致毛坯件局部補縮不足，局部存在熱節點，特別是車輪輪輻與輪輞的交接部位。因此本實用新型的進一步方案為:頂模11上開設有冷卻孔和預埋的熱電偶51、溫度傳感器52，冷卻孔、熱電偶51、溫度傳感器52均與車輪輪輻、輪輞的交接部位相對應布置，冷卻孔、熱電偶51、溫度傳感器52均沿頂模11的周向均勻間隔設置，冷卻孔的孔口處設置第一塞頭，第一塞頭上開設有第一通孔，第一通孔上連接有第一出風管41，第一出風管41內插設有第一進風管31，第一進風管31的一端延伸至冷卻孔內，第一進風管31的另一端與壓縮機出風口相連接，熱電偶51與電源相連接且在兩者之間設置電開關，溫度傳感器52將采集數據輸出至控制裝置進行分析處理，控制裝置依據分析處理的結果調控壓縮機和熱電偶51(電開關)的運行狀態。這樣就能夠實現溫度的自動梯度控制了，保證冷卻的可靠性，提高車輪鑄造的質量。
[0013]另外，本實用新型還對分流錐19進行了的改進，具體如下:分流錐19由其底部向內開設空腔，空腔的口部設置第二塞頭，第二塞頭上開設有第二通孔，第二通孔上連接有第二出風管42，第二出風管42內插設有第二進風管32，第二進風管32的一端延伸至冷卻孔內，第二進風管32的另一端與壓縮機出風口相連接。第一、二進風管31、32可為絕熱材料構成，第一、二出風管41、42為銅管。這樣就可以簡化底模12上冷卻裝置的結構，同時提高對底模12的冷卻效果。
[0014]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在獲知本實用新型中記載內容后，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對其作出若干同等變換和替代，這些同等變換和替代也應視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具，其特征在于:包括機架，機架上設置有頂模、底模和兩邊模，兩邊模和頂模、底模圍合組成用于車輪成型的模具型腔，頂模與機架沿鉛垂方向構成滑動導向配合，頂模與驅動其沿鉛垂方向移動的第一驅動機構相連接，底模的上表面中部設置有分流錐，頂模的中部設置有與其固接為一體的用于儲放鋁液的儲液杯，儲液杯的底部設置有用于與模具型腔相連通的出料口，出料口處設置有堵頭，堵頭與第一調節機構相連接，第一調節機構調節堵頭打開或關閉出料口，儲液杯的上部設置有進氣管和排氣管，進氣管和排氣管上分別設置進、排氣電磁閥，進氣管與壓縮機相連接，頂模包括頂模本體以及套設在頂模外圍且與車輪輪輞相對應布置的模環，模環與驅動其沿鉛垂方向運動的第二驅動機構相連接，模環與邊模、頂模之間構成可拆卸的密封抵靠連接配合。2.根據權利要求1所述的用于鑄造車輪的金屬鑄造模具，其特征在于:機架上設置有活動安裝座，活動安裝座沿鉛垂方向與機架構成滑導向配合，儲液杯的口部設置有杯蓋，活動安裝座與杯蓋之間通過連接桿相連接，第一、二驅動機構為第一、二氣缸構成，第一調節機構為第三氣缸構成，活動安裝座的上方設置有固定安裝座，第一氣缸的缸體固定在固定安裝座上，第一氣缸的活塞桿與活動安裝座的上表面相連接，第二、三氣缸的缸體安裝在活動安裝座的下表面上，第二氣缸的活塞桿與模環相連接，第三氣缸的活塞桿穿過杯蓋與堵頭相連接。3.根據權利要求1所述的用于鑄造車輪的金屬鑄造模具，其特征在于:第二氣缸沿活動安裝座的周向均勻設置四個，堵頭為倒錐狀。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具，包括頂模、底模和兩邊模，頂模與第一驅動機構相連接，底模的上設置有分流錐，頂模上設置有儲液杯，儲液杯的底部設置有出料口，出料口處設置有堵頭，儲液杯的上部設置有進氣管和排氣管，頂模包括頂模本體和模環，模環與第二驅動機構相連接，模環與邊模、頂模之間構成可拆卸的密封抵靠連接配合。上述技術方案中頂模由頂模本體和模環構成，兩者分別采用不同驅動機構調節其運動，這樣在鑄造時，模環與邊模、頂模相抵靠密封配合連接，滿足車輪鑄造的要求，脫模時第二驅動機構調節模環相對于頂模本體發生相對移動，亦即模環推動車輪鑄件脫離頂模，這樣車輪鑄件受力均勻，不會發生形變，保證產品的質量。
【IPC分類】B22D18/04, B22C9/28
【公開號】CN204711158
【申請號】CN201520452621
【發明人】李軍
【申請人】寧波眾發機械模具有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月25日