[发明专利]一种汽车铝合金车轮用半固态成型模具

说明书

技术领域

本发明专利涉及汽车铝合金车轮生产制造领域，具体地说，涉及一种汽车铝合金车轮半固态成型模具。

背景技术用

金属半固态成形技术是20世纪70年代由美国麻省理工学院的Flemings教授等率先提出的，它是一种融合了铸造与锻造的金属复合加工工艺，在金属半固态成形中铝合金是应用最早和最成功的一种金属。半固态成形属于金属的近终型成形，具有产品表面光洁、组织致密、性能优异、生产效率高等优点，产品力学性能比普通液态压铸高出百分之三十左右，相同零件成品重量可减少15％，同时又可以成形形状复杂的产品，因此此技术兼具低成本与高质量双重优点，被誉为“21世纪最有发展前景的绿色工业技术”，标志着人类对金属材料行为的认识发展到了一个新的阶段，因而受到世界各国的高度重视。目前，半固态压铸铝合金汽车车轮在欧洲发达国家已试验成功，并进行了小批量生产。我国有近150家专业生产铝合金汽车车轮厂家，铝车轮出口总数量为8000万件左右，被行业公认为汽车铝合金车轮制造大国，但是国内汽车铝合金车轮制造方式绝大部分以低压铸造、差压铸造、重力铸造方式为主，以上方式所生产的产品在内在品质上达不到高端市场的技术质量要求，生产效率也比较低。虽然锻造产品在我国有小批量的生产，其内在品质有明显的提升，但是该生产方式投资巨大，并且只能够生产造型较简单的产品，对于产品造型复杂的产品有较大的局限性。半固态汽车铝合金车轮我国正在研制过程中，尚未能实现批量化生产。对于半固态汽车铝合金车轮的制造而言，浆料的制备与模具开发是两大关键因素。目前，铝合金半固态的浆料制备国内外已有多种方式，制备技术也日趋完善，但半固态模具的开发技术和国际水平差距甚远，因此加大对半固态模具的研发力度是我国突破半固态汽车铝合金车轮制造技术的关键。

发明内容

本发明的目的是根据目前我国半固态汽车铝合金车轮制造的需要，开发一种成本低廉、制作简单、使用方便、生产效率高的半固态成型模具。

实现以上目的的技术方案是：一种汽车铝合金车轮用半固态成型模具，由侧边摸、轮辋顶杆、前顶模、后底模、安装面顶杆、分流锥风管、分流锥、安装面风管、斜安面风管、陶瓷保温套、钢质进料杯、冒口风管、内轮辋排气腔与外轮辋排气腔组成。侧边摸有上下左右4块组成；轮辋顶杆依据轮辋直径大小可装配8～16根，安装面顶杆依据毛坯安装面直径大小可装配4～6根；分流锥安装在前顶模的中心部位，在压铸充型过程对半固态浆料起到均匀充型与防止紊流作用，分流锥风管装配在分流锥中间部位，充型结束后对铸件起冷却作用；安装面风管、斜安面风管安装在前顶模相对应得区域，冒口风管安装在后底模靠近冒口的区域，安装面风管、斜安面风管、冒口风管起到调节模具温度场、保持一定的温度梯度、促进铸件按照顺序凝固的目的；陶瓷保温套装配在钢质进料杯上起保温作用，钢质进料杯安装在后底模的冒口区域，与半固态浆料进料管相连接；在内外轮辋轮缘处依据轮辋直径有10～20个排气腔，该排气腔体积在4.0cm³～8.0cm³，在半固态浆料快速充型过程起到排气以及降低轮缘局部充型不足的作用。该组合式汽车铝合金车轮半固态成型模具具有成本低廉、制作简单、使用方便、生产效率高的特点，是一种理想的汽车铝合金车轮半固态成型专用模具。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1，一种汽车铝合金车轮半固态成型模具，由侧边模1、轮辋顶杆2、前顶模3、后底模4、安装面顶杆5、分流锥风管6、分流锥7、安装面风管8、斜安面风管9、陶瓷保温套10、钢质进料杯11、冒口风管12、内轮辋排气腔13与外轮辋排气腔14组成。侧边模1有上下左右4块组成；轮辋顶杆2依据轮辋直径装配10根，安装面顶杆5依据毛坯安装面直径装配5根；分流锥7安装在前顶模3的中心部位，在压铸充型过程对半固态浆料起到均匀充型与防止紊流作用，分流锥风管6装配在分流锥7中间部位，充型结束后对铸件起冷却作用；安装面风管8、斜安面风管9安装在前顶模3相对应的区域，冒口风管12装配在后底模4靠近冒口的区域，安装面风管8、斜安面风管9与冒口风管12起到调节模具温度场、保持铸造凝固过程中的温度梯度、促进铸件按照顺序凝固的目的；陶瓷保温套10装配在钢质进料杯11上起保温作用，钢质进料杯11安装在后底模4的冒口区域，与半固态浆料进料管相连接；在内轮辋轮缘处依据轮辋直径有12个排气腔，在外轮辋轮缘处依据轮辋直径有12个排气腔，该排气腔体积为6.0cm³，在半固态浆料快速充型过程起到排气以及降低轮缘局部充型不足的作用，该模具具有成本低廉、制作简单、使用方便、生产效率高的优点。