[发明专利]一种用于低压铸造铝合金车轮时减少缺陷的模具

说明书

本发明提供一种用于低压铸造铝合金车轮时减少缺陷的模具，所述的模具包括顶模、边模和底模，所述的顶模设置在上方并且设置为完成车轮的背腔，底模设置在顶模的下方并且设置为完成车轮的正面轮盘造型，边模设置在顶模和底模的侧面，顶模、边模和底模共同围绕出铝合金车轮的铸造型腔；所述的底模的上表面包括用于形成轮辐的凹陷部分和用于形成窗口的凸台部分；所述的用于形成窗口的的凸台部分中包括冷却管道。本发明的模具使车轮铸件的热节缩松缺陷减少了40％，轮缘气孔问题降低了30％，大大的提高了成品率，降低了生产成本，保证了车轮的高质量生产。

技术领域

本发明涉及铸造领域，具体的说涉及一种铝合金车轮低压铸造模具结构。

背景技术

在铝合金车轮低压铸造生产中，缩松及气孔是两种比较常见的铸造缺陷，造成的废品高达总比例的80％以上。当高温铝液充型时，整个模具均处在开放的大气环境中，型腔内的空气若不能被顺利的排除干净，便会在铸件的远端轮缘处聚集，并最终包裹在铝液内部，在凝固时无法逸出而形成气孔缺陷；气孔存在的危害是减小了产品的有效截面积，降低了轮缘的安全性能；轮辐与轮辋交接的根部R角位置是明显的铸造热节，前端的轮辐充当着补缩通道的角色，在凝固过程中要保证有足够的热量能维持通道的畅通，以形成对热节强有力的补缩；轮辐部位要维持在一个相对较高的温度水平，否则R角位置便很容易会出现缩松、缩孔等缺陷；同时，较低的凝固速率会造成铸件内部晶粒粗大，组织不致密，损坏了铸件的力学性能，满足不了客户的严格要求。

在实际生产中，上述问题已经严重的影响了车轮铸件的成形质量，降低了成品率，因此有必要采取一定的措施加以优化与改进，以解决铸件气孔、缩松、缩孔、晶粒粗大等问题，从而实现车轮的高质量生产。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的不足，提出了一种改进的低压铸造铝合金车轮模具结构；通过设计气体排出通道，加大了排气面积，增强了型腔的排气效果，使铸件气孔缺陷大幅减少；提升了底模的温度，保证了轮辐对热节的强力补缩，消除了热节处的缩松、缩孔等铸造缺陷，提高了成品率；同时，铸件的力学性能也有了较大程度的提升。

在本发明的一个方面，提供了一种用于低压铸造铝合金车轮时减少缺陷的模具，所述的模具包括顶模、边模和底模，所述的顶模设置在上方并且设置为完成车轮的背腔，底模设置在顶模的下方并且设置为完成车轮的正面轮盘造型，边模设置在顶模和底模的侧面，顶模、边模和底模共同围绕出铝合金车轮的铸造型腔；其特征在于，所述的底模的上表面包括用于形成轮辐的凹陷部分和用于形成窗口的凸台部分，所述的顶模的深度使得轮毂型腔比预定的轮毂毛坯更高1-2mm；所述的顶模在和底模上表面的用于形成窗口的凸台部分所配合的部分包括装配槽体，所述的装配槽体在凸台部分基础上外扩2-3mm，并且装配槽体的顶面和凸台部分之间有0.2-0.5mm的间隙；所述的用于形成窗口的的凸台部分中包括冷却管道。

在本发明优选的方面，所述的底模背面为车削加工成的回转体空腔，并且底模的壁厚为20-25mm。

在本发明优选的方面，所述的冷却管道为贯穿底模的圆孔。

在本发明优选的方面，所述的圆孔的直径是3-5mm，并且彼此间隔为3-6mm。

在本发明优选的方面，所述的圆孔的直径4mm，并且彼此间隔为4mm。

在本发明优选的方面，所述的圆孔的两端焊接有排气管。

在本发明优选的方面，所述的用于形成窗口的的凸台部分边缘5mm范围内没有圆孔。