低壓鑄造模具及鑄造輪轂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及模具領(lǐng)域，具體而言，涉及一種低壓鑄造模具及使用該模具鑄造輪轂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大巴車或者卡車的輪轂主要是鋼制輪轂和鋁合金鍛造旋壓輪轂，鋼制輪轂還占據(jù)大部分市場份額，但是近年來，隨著節(jié)能、環(huán)保觀念的提倡，各種車輛紛紛向輕量化方向發(fā)展；許多載重卡車都開始淘汰笨重的鋼制輪轂，選用了質(zhì)量較輕的鋁合金輪轂，而載重卡車相比轎車等小型車對輪轂的機械性能提高很多，對鋁合金輪轂材料的性能提出了較高的要求，除了要求有一定的強度外，還要求具有較高的抗腐蝕性和耐疲勞強度，因此，現(xiàn)有的卡車輪轂都是通過鋁合金圓棒使用大噸位鍛壓機鍛壓輪轂的旋壓毛坯，再用旋壓機旋制輪輞，生產(chǎn)鍛造鋁合金車輪技術(shù)復(fù)雜，輪輻的造型單一，設(shè)備造價高昂，不利于產(chǎn)品的市場競爭，因此，針對載重卡車或者大巴車輪轂的載重特性，設(shè)計一種卡車輪轂低壓鑄造模具十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題至少之一，本發(fā)明的目的在于提供一種輕量化、高強度，且鑄造卡車輪轂性能好、成本低的低壓鑄造模具。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明的實施例提供了一種低壓鑄造模具，用于鑄造卡車輪轂，包括:下模，所述下模包括底板和下模芯，所述下模芯安裝在所述底板的中心，所述下模芯和所述底板連接后的中心形成空腔，且所述底板上設(shè)置有兩個澆口腔，所述澆口腔的下端與低壓鑄造機的保溫爐內(nèi)的升液管相連通；多個邊模，多個所述邊模設(shè)置在所述下模芯的外側(cè)和所述底板的上方，并與所述下模芯配合形成與待鑄輪轂的輪輞相對應(yīng)的輪輞腔和流道腔，且所述輪輞腔分別與兩個所述流道腔相連通，所述邊模的底面為所述流道腔的頂部，所述澆口腔的上端與所述流道腔相連通；上模，所述上模和所述下模芯配合形成與待鑄輪轂的輪輻相對應(yīng)的輪輻腔和與待鑄輪轂安裝車軸的安裝盤相對應(yīng)的安裝腔，所述上模和所述邊模配合形成與待鑄輪轂的上輪唇相對應(yīng)的上輪緣腔；和控制裝置，所述控制裝置設(shè)置在低壓鑄造機的機臺上，并分別與所述上模和多個邊模連接，用于將所述上模和多個所述邊模分離或合攏、及將所述上模和多個所述邊模與所述下模組合或合攏；其中，所述輪輻腔和所述安裝腔位于所述輪輞腔上方；所述輪輞腔、所述上輪緣腔、所述輪輻腔和所述安裝腔依次連通組成待鑄輪轂腔，所述待鑄輪轂腔的所述輪輞腔分別與兩個所述流道腔及兩個所述澆口腔相連通，澆鑄完成冷卻脫模后得到用于后續(xù)輪輞旋壓成形加工的輪轂毛坯。
[0005]本發(fā)明提供的低壓鑄造模具，從兩個澆口腔進(jìn)料進(jìn)行往上澆鑄，縮短充型時間，穩(wěn)定性好，避免了出現(xiàn)大量的紊流，卷氣的現(xiàn)象發(fā)生，提高了產(chǎn)品的合格率，采用低壓鑄造代替鍛壓得到旋壓毛坯，同時，低壓鑄造模具相對鍛壓設(shè)備精度高，造價成本低，既提高了產(chǎn)品的性能，又降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，有利于產(chǎn)品的市場競爭，另外，金屬液的流向為流道腔、輪輞腔、上輪緣腔、輪輻腔、安裝腔，這樣使金屬液的凝固順序為安裝腔、輪輻腔、上輪緣腔、輪輞腔和流道腔，由于卡車輪轂對安裝盤和輪輻的強度具有較大的要求，而該種凝固順序保證了安裝盤和輪輻具有較強的機械性能，從而提高了輪轂的使用可靠性，進(jìn)而增加了產(chǎn)品的市場競爭力。
[0006]具體而言，現(xiàn)有的卡車輪轂都是通過鋁合金圓棒使用大噸位鍛壓機鍛壓輪轂的旋壓毛坯，再用旋壓機旋制輪輞，生產(chǎn)鍛造鋁合金車輪技術(shù)復(fù)雜，輪輻的造型單一，設(shè)備造價高昂，而本發(fā)明提供的低壓鑄造模具，多個邊模與下模配合形成與待鑄輪轂的輪輞相對應(yīng)的輪輞腔和流道腔，上模與下模和邊摸配合形成與待鑄輪轂的輪輻相對應(yīng)的輪輻腔和與待鑄輪轂的安裝盤相對應(yīng)的安裝腔，與待鑄輪轂的上輪唇相對應(yīng)的上輪緣腔，底板上設(shè)置有兩個澆口腔，流道腔、上輪緣腔、輪輻腔、輪輞腔和安裝腔相互連通組成待鑄輪轂腔，待鑄輪轂腔分別與兩個澆口腔相連通，輪輻可根據(jù)上模、邊模和下模的形狀而成型多種造型，控制裝置將上模、多個邊模和下模合攏后，從兩個澆口腔進(jìn)料進(jìn)行往上澆鑄，縮短充型時間，穩(wěn)定性好，避免了出現(xiàn)大量的紊流，卷氣的現(xiàn)象發(fā)生，提高了產(chǎn)品的合格率，采用低壓鑄造代替鍛壓得到旋壓毛坯，同時，低壓鑄造模具相對鍛壓設(shè)備精度高，造價成本低，既提高了產(chǎn)品的性能，又降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，有利于產(chǎn)品的市場競爭，另外，金屬液的流向為流道腔、輪輞腔、上輪緣腔、輪輻腔、安裝腔，這樣使金屬液的凝固順序為安裝腔、輪輻腔、上輪緣腔、輪輞腔和流道腔，由于卡車輪轂對安裝盤和輪輻的強度具有較大的要求，而該種凝固順序保證了安裝盤和輪輻具有較強的機械性能，從而提高了輪轂的使用可靠性，進(jìn)而增加了產(chǎn)品的市場競爭力。
[0007]另外，本發(fā)明提供的上述實施例中的低壓鑄造模具還可以具有如下附加技術(shù)特征:
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述下模芯的縱截面呈“幾”字形或“凸”字形，所述流道腔呈圓弧形并沿所述輪輞腔周向設(shè)置，且所述流道腔上設(shè)有多個與所述輪輞腔的底部相連通的流槽。
[0009]在該實施例中，下模芯的縱截面呈“幾”字形或“凸”字形，使下模芯與底板連接后中心形成空腔，一方面，減少產(chǎn)品的耗材，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，另一方面，為產(chǎn)品的冷卻散熱提供空間，提高了產(chǎn)品的冷卻效果，同時，流道腔呈圓弧形沿輪輞腔周向設(shè)置，且流道腔上設(shè)有多個與輪輞腔底部相連通的流槽，對金屬液起到了導(dǎo)流作用，提高了金屬液的流速。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述邊模由四塊等分的邊模合攏而成，相鄰的兩所述邊模的合模面設(shè)置成S形曲面合模結(jié)構(gòu)，相鄰的所述邊模的夾角處設(shè)有橫截面為錐形的邊模立柱，所述邊模與所述邊模立柱配合面的水平方向上均設(shè)有滑槽，滑鍵插入并固定在所述邊模的滑槽內(nèi)，以使所述邊模與所述邊模立柱連接。
[0011]在該實施例中，相鄰的兩邊模的合模面設(shè)置成S形曲面合模結(jié)構(gòu)，在合模時，S曲面部位會最先接觸，防止部分邊模因為合攏速度不一致而導(dǎo)致部分邊模過于深入模具型腔，形成邊模錯位，相鄰的邊模的夾角處設(shè)有橫截面為錐形的邊模立柱，支撐著上模的重力不會壓到邊模上，也不會干涉邊模的開/合模，延長邊模和上模的使用壽命，方便模具吊裝運輸，同時，滑鍵固定在邊模的滑槽內(nèi)，以使邊模與邊模立柱連接，開/合邊模時，邊模的滑鍵沿著邊模立柱的滑槽滑行，提高了邊模合模精度和穩(wěn)定性，上模和邊模一同上升時，邊模的自身重量通過滑鍵支撐在邊模立柱上，防止邊模下墜及拉傷輪轂鑄件。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述下模芯的頂部中心的冷卻盤伸入所述上模并與所述上模配合合攏得到為通孔的所述安裝腔或所述輪輻腔。
[0013]在該實施例中，下模芯的頂部中心的冷卻盤伸入上模并與上模配合合攏得到為通孔的安裝腔或輪輻腔，冷卻盤增加了安裝腔或輪輻腔的冷卻效率，提高了產(chǎn)品的冷卻速度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述安裝腔的中部設(shè)置有環(huán)狀的蓄雜槽腔，所述蓄雜槽腔為所述輪輻腔的延伸并環(huán)繞著所述下模芯的冷卻盤。
[0015]在該實施例中，蓄雜槽主要用于解決該產(chǎn)品在充型過程中產(chǎn)生的氧化夾渣以及起到鑄造過程排氣的作用，使氧化皮等浮渣集聚在蓄雜槽腔一起冷卻，避免流入輪轂鑄件中而影響機械性能，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品成型后蓄雜槽為切卻部分。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，低壓鑄造模具還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置在所述待鑄輪轂腔的外腔壁上，以將金屬液按照所述安裝腔、所述輪輻腔、所述上輪緣腔、所述輪輞腔、所述流道腔、所述澆口腔的順序依次冷卻。
[0017]在該實施例中，冷卻系統(tǒng)設(shè)置在待鑄輪轂腔的外腔壁上，能夠加快金屬液的冷卻速度，進(jìn)而提高了輪轂鑄件的成型速度，提高了生產(chǎn)效率，金屬液的凝固順序為安裝腔、輪輻腔、上輪緣腔、輪輞腔和流道腔，由于卡車輪轂對安裝盤和輪輻的強度具有較大的要求，而該種凝固順序保證了安裝盤和輪輻具有較強的機械性能，從而提高了輪轂的使用可靠性，進(jìn)而