一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鑄造設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車輪轂按材質(zhì)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(jìn)行生產(chǎn)。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(chǎn)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(wěn)地進(jìn)入模具型腔，并保持保溫爐內(nèi)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?jié)部谝韵挛茨痰匿X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(chǎn)工藝已經(jīng)很成熟，但是在脫模、輪轂冷卻以及補(bǔ)縮方面還存在一定的缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)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(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)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(jī)架，機(jī)架上設(shè)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(jī)架沿鉛垂方向構(gòu)成滑動導(dǎo)向配合，頂模與驅(qū)動其沿鉛垂方向移動的第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連接，底模的上表面中部設(shè)置有分流錐，頂模的中部設(shè)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(shè)置有用于與模具型腔相連通的出料口，出料口處設(shè)置有堵頭，堵頭與第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連接，第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)堵頭打開或關(guān)閉出料口，儲液杯的上部設(shè)置有進(jìn)氣管和排氣管，進(jìn)氣管和排氣管上分別設(shè)置進(jìn)、排氣電磁閥，進(jìn)氣管與壓縮機(jī)相連接，頂模包括頂模本體以及套設(shè)在頂模外圍且與車輪輪輞相對應(yīng)布置的模環(huán)，模環(huán)與驅(qū)動其沿鉛垂方向運(yùn)動的第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連接，模環(huán)與邊模、頂模之間構(gòu)成可拆卸的密封抵靠連接配合。
[0006]上述技術(shù)方案中將頂模一分為二，由頂模本體和模環(huán)構(gòu)成，兩者分別采用不同驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)其運(yùn)動，這樣在鑄造時(shí)，模環(huán)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(shí)第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)模環(huán)相對于頂模本體發(fā)生相對移動，亦即模環(huán)推動車輪鑄件脫離頂模，這樣車輪鑄件受力均勻，不會發(fā)生形變，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0007]圖1為金屬鑄造模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2為圖1的A處放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]為了使本實(shí)用新型的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，以下文字僅僅用以描述本實(shí)用新型的一種或幾種具體的實(shí)施方式，并不對本實(shí)用新型具體請求的保護(hù)范圍進(jìn)行嚴(yán)格限定。
[0010]本實(shí)用新型采取的技術(shù)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(jī)架，機(jī)架上設(shè)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(jī)架沿鉛垂方向構(gòu)成滑動導(dǎo)向配合，頂模11與驅(qū)動其沿鉛垂方向移動的第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連接，底模12的上表面中部設(shè)置有分流錐19，頂模11的中部設(shè)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(shè)置有用于與模具型腔相連通的出料口，出料口處設(shè)置有堵頭la，堵頭Ia與第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連接，第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)堵頭Ia打開或關(guān)閉出料口，儲液杯16的上部設(shè)置有進(jìn)氣管17和排氣管18，進(jìn)氣管17和排氣管18上分別設(shè)置進(jìn)、排氣電磁閥，進(jìn)氣管17與壓縮機(jī)相連接，頂模11包括頂模11本體以及套設(shè)在頂模11外圍且與車輪輪輞(上輪緣)相對應(yīng)布置的模環(huán)111，模環(huán)111與驅(qū)動其沿鉛垂方向運(yùn)動的第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連接，模環(huán)111與邊模13、頂模11之間構(gòu)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(shí)，模環(huán)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(jìn)行封堵；而在脫模時(shí)模環(huán)111能夠與頂模11沿鉛垂方向放生相對運(yùn)動)。傳統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)是采用一頂桿將車輪頂出，這樣容易導(dǎo)致車輪鑄件受力不均，使得車輪鑄件變形。而本實(shí)用新型中將頂模一分為二，由頂模11本體和模環(huán)111構(gòu)成，兩者分別采用不同驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)其運(yùn)動，這樣在鑄造時(shí)，模環(huán)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(shí)第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)模環(huán)111相對于頂模11本體發(fā)生相對移動，亦即模環(huán)推動車輪鑄件脫離頂模11，這樣車輪鑄件受力均勻，不會發(fā)生形變，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0011]具體的操作為:機(jī)架上設(shè)置有活動安裝座14，活動安裝座14沿鉛垂方向與機(jī)架構(gòu)成滑導(dǎo)向配合，儲液杯16的口部設(shè)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(qū)動機(jī)構(gòu)為第一、二氣缸21、22構(gòu)成，第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為第三氣缸23構(gòu)成，活動安裝座14的上方設(shè)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(huán)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(shè)置四個(gè)，堵頭Ia為倒錐狀。這樣脫模時(shí)第一氣缸21先調(diào)節(jié)活動安裝座14、頂模11、模環(huán)111、儲液杯16 —起上移；然后第二氣缸22調(diào)節(jié)模環(huán)111下移使得車輪鑄件從頂模11中脫離。鑄造時(shí)第三氣缸23驅(qū)動堵頭Ia堵打開出料口 ；鑄造結(jié)束后第三氣缸23驅(qū)動堵頭Ia先將出料口堵住，然后進(jìn)行其他操作。儲液杯16的杯壁為復(fù)合材料層構(gòu)成，從內(nèi)向外分別為內(nèi)襯層、保溫層和外殼層，儲液杯16通過設(shè)置的密封槽和密封條安裝杯蓋，內(nèi)襯層為高氮復(fù)合陶瓷材料構(gòu)成，保溫層為膨脹珍珠巖材料構(gòu)成，外殼層為鋼套構(gòu)成。上述儲液杯16保溫效果好且可以避免鋁液在保溫杯內(nèi)粘接。堵頭Ia也由高氮復(fù)合陶瓷材料構(gòu)成，使得鋁液不會粘接在堵頭Ia上。
[0012]另外，現(xiàn)有鑄造模具主要采用在模具上直接鉆孔進(jìn)行風(fēng)冷，該方式存在反彈風(fēng)容易造成對相鄰輪輻和輪輞部位的影響，即引起相鄰區(qū)域輪輻補(bǔ)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(jìn)行凝固，而傳統(tǒng)冷卻方式無法對溫度的變化進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，導(dǎo)致毛坯件局部補(bǔ)縮不足，局部存在熱節(jié)點(diǎn)，特別是車輪輪輻與輪輞的交接部位。因此本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案為:頂模11上開設(shè)有冷卻孔和預(yù)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(yīng)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(shè)置，冷卻孔的孔口處設(shè)置第一塞頭，第一塞頭上開設(shè)有第一通孔，第一通孔上連接有第一出風(fēng)管41，第一出風(fēng)管41內(nèi)插設(shè)有第一進(jìn)風(fēng)管31，第一進(jìn)風(fēng)管31的一端延伸至冷卻孔內(nèi)，第一進(jìn)風(fēng)管31的另一端與壓縮機(jī)出風(fēng)口相連接，熱電偶51與電源相連接且在兩者之間設(shè)置電開關(guān)，溫度傳感器52將采集數(shù)據(jù)輸出至控制裝置進(jìn)行分析處理，控制裝置依據(jù)分析處理的結(jié)果調(diào)控壓縮機(jī)和熱電偶51(電開關(guān))的運(yùn)行狀態(tài)。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)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(zhì)量。
[0013]另外，本實(shí)用新型還對分流錐19進(jìn)行了的改進(jìn)，具體如下:分流錐19由其底部向內(nèi)開設(shè)空腔，空腔的口部設(shè)置第二塞頭，第二塞頭上開設(shè)有第二通孔，第二通孔上連接有第二出風(fēng)管42，第二出風(fēng)管42內(nèi)插設(shè)有第二進(jìn)風(fēng)管32，第二進(jìn)風(fēng)管32的一端延伸至冷卻孔內(nèi)，第二進(jìn)風(fēng)管32的另一端與壓縮機(jī)出風(fēng)口相連接。第一、二進(jìn)風(fēng)管31、32可為絕熱材料構(gòu)成，第一、二出風(fēng)管41、42為銅管。這樣就可以簡化底模12上冷卻裝置的結(jié)構(gòu)，同時(shí)提高對底模12的冷卻效果。
[0014]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在獲知本實(shí)用新型中記載內(nèi)容后，在不脫離本實(shí)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(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鑄造車輪的金屬鑄造模具，其特征在于:包括機(jī)架，機(jī)架上設(shè)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(jī)架沿鉛垂方向構(gòu)成滑動導(dǎo)向配合，頂模與驅(qū)動其沿鉛垂方向移動的第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連接，底模的上表面中部設(shè)置有分流錐，頂模的中部設(shè)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(shè)置有用于與模具型腔相連通的出料口，出料口處設(shè)置有堵頭，堵頭與第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連接，第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)堵頭打開或關(guān)閉出料口，儲液杯的上部設(shè)置有進(jìn)氣管和排氣管，進(jìn)氣管和排氣管上分別設(shè)置進(jìn)、排氣電磁閥，進(jìn)氣管與壓縮機(jī)相連接，頂模包括頂模本體以及套設(shè)在頂模外圍且與車輪輪輞相對應(yīng)布置的模環(huán)，模環(huán)與驅(qū)動其沿鉛垂方向運(yùn)動的第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連接，模環(huán)與邊模、頂模之間構(gòu)成可拆卸的密封抵靠連接配合。2.根據(jù)權(quán)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(jī)架上設(shè)置有活動安裝座，活動安裝座沿鉛垂方向與機(jī)架構(gòu)成滑導(dǎo)向配合，儲液杯的口部設(shè)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(qū)動機(jī)構(gòu)為第一、二氣缸構(gòu)成，第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為第三氣缸構(gòu)成，活動安裝座的上方設(shè)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(huán)相連接，第三氣缸的活塞桿穿過杯蓋與堵頭相連接。3.根據(jù)權(quán)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(shè)置四個(gè)，堵頭為倒錐狀。
【專利摘要】本實(shí)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(qū)動機(jī)構(gòu)相連接，底模的上設(shè)置有分流錐，頂模上設(shè)置有儲液杯，儲液杯的底部設(shè)置有出料口，出料口處設(shè)置有堵頭，儲液杯的上部設(shè)置有進(jìn)氣管和排氣管，頂模包括頂模本體和模環(huán)，模環(huán)與第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連接，模環(huán)與邊模、頂模之間構(gòu)成可拆卸的密封抵靠連接配合。上述技術(shù)方案中頂模由頂模本體和模環(huán)構(gòu)成，兩者分別采用不同驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)其運(yùn)動，這樣在鑄造時(shí)，模環(huán)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(shí)第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)模環(huán)相對于頂模本體發(fā)生相對移動，亦即模環(huán)推動車輪鑄件脫離頂模，這樣車輪鑄件受力均勻，不會發(fā)生形變，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
【IPC分類】B22D18/04, B22C9/28
【公開號】CN204711158
【申請?zhí)枴緾N201520452621
【發(fā)明人】李軍
【申請人】寧波眾發(fā)機(jī)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