本實(shí)用新型涉及鑄造設(shè)備領(lǐng)域，具體而言涉及一種鑄造輪轂的模具，尤其適于氣體增壓和機(jī)械增壓同時(shí)使用的鑄造輪轂?zāi)＞摺?/p>

背景技術(shù)：

重力鑄造是輪轂鑄造工藝中常用的方式，是一種將金屬液尤其是鋁液在地球重力作用下注入模具內(nèi)鑄型的工藝，澆鑄的鋁液控制、模具的密封性均是重力澆鑄的關(guān)鍵工作步驟。

重力鑄造的鑄件常見缺陷：主要有針孔、氣孔、氧化夾渣、熱裂、疏松等。

金屬液在冷卻凝固過程中會(huì)大幅收縮，為避免鑄件內(nèi)部形成縮松與表面凹陷，會(huì)在輪轂上設(shè)置冒口用以補(bǔ)縮，為了使鑄件能充分得到金屬用于補(bǔ)縮，減少鑄件內(nèi)部缺陷，一般在輪輞部位增加一整圈的環(huán)口和在輪轂中間部位(安裝盤處)澆口用于補(bǔ)縮。即便如此，輪輻部分由于冷卻速度慢，所以疏松現(xiàn)象仍舊比較突出,廢品率高達(dá)20％左右,而且成型工藝時(shí)間比較長，效率低下，鑄坯的工藝出品率低；同時(shí)為了補(bǔ)償金屬液的收縮，輪輞部分設(shè)置的冒口通常比較大，一方面浪費(fèi)了原料，增加了成本，另一方面增加了鑄件的重量。

金屬型重力鑄造由于沒有外加壓力，在冷卻凝固過程中，鋁合金液體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生氣體，這些氣體因受鋁液高粘度的束縛很難排出，大量氣體滯留在鑄件內(nèi)部，形成氣孔，同時(shí)鋁液在無壓狀態(tài)下進(jìn)行結(jié)晶凝固，導(dǎo)致補(bǔ)縮困難，在熱節(jié)點(diǎn)容易產(chǎn)生晶粒粗大，晶相組織不均勻的情況，鑄件組織疏松或縮松，極易產(chǎn)生裂紋，故容易產(chǎn)生針孔、氣孔、氧化夾渣、熱裂、疏松等缺陷，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的氣密性和機(jī)械性能，降低了產(chǎn)品的正品率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種不需要冒口，且提高了鑄件的抗拉強(qiáng)度和鑄件的品質(zhì)的鑄造輪轂的模具。

本實(shí)用新型的上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征實(shí)現(xiàn)，從屬權(quán)利要求以另選或有利的方式發(fā)展獨(dú)立權(quán)利要求的技術(shù)特征。

為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型提出一種鑄造輪轂的模具，包括模具底板、下模、上模、上模芯、分流錐、上模板、頂桿板、頂桿壓板、第一側(cè)模、第二側(cè)模和增壓環(huán)。

所述下模與模具底板固定。

所述上模具有大致筒狀構(gòu)造，所述上模芯與上模固定，該上模芯位于筒底的中央位置。

所述分流錐固定在下模的中央位置，正對(duì)上模芯。

所述上模與上模板之間通過導(dǎo)柱固定連接，該上模板被設(shè)置成與鑄造機(jī)的上機(jī)臺(tái)板連接，所述導(dǎo)柱為4個(gè)立柱，其均勻分布在上模的頂端且連接到上模。

所述頂桿板與頂桿壓板連接在一起，在頂桿板與頂桿壓板上設(shè)有貫穿頂桿板與頂桿壓板的貫穿孔，所述導(dǎo)柱穿過貫穿孔，所述頂桿板與頂桿壓板可沿導(dǎo)柱做上下滑動(dòng)。

所述第一側(cè)模、第二側(cè)模分別被設(shè)置成與鑄造機(jī)兩側(cè)的油缸連接，并可與所述下模、上模合模，第一側(cè)模、第二側(cè)模、下模、上模、分流錐、上模芯和增壓環(huán)形成封閉型腔。

所述兩個(gè)半圓形的澆口杯分別對(duì)稱地固定在第一側(cè)模與第二側(cè)模上端的澆口位置，鑄造鋁液通過澆口杯和第一側(cè)模與第二側(cè)模的流道注入所述封閉型腔。

所述頂桿板上固定有至少一個(gè)增壓環(huán)連桿，增壓環(huán)連桿的另一端穿過上模上方設(shè)置的縱深槽連接到上模下方設(shè)置的增壓環(huán)上，所述增壓環(huán)連桿可隨著頂桿板上下運(yùn)動(dòng)。

所述上模芯上設(shè)有向封閉型腔輸入高壓氣體和將封閉型腔內(nèi)的氣體排出的 空氣通道，所述空氣通道內(nèi)設(shè)有連接增壓氣管的增壓通路和連接排出氣管的排出通路。

應(yīng)當(dāng)理解，前述構(gòu)思以及在下面更加詳細(xì)地描述的額外構(gòu)思的所有組合只要在這樣的構(gòu)思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的實(shí)用新型主題的一部分。另外，所要求保護(hù)的主題的所有組合都被視為本公開的實(shí)用新型主題的一部分。

結(jié)合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本實(shí)用新型教導(dǎo)的前述和其他方面、實(shí)施例和特征。本實(shí)用新型的其他附加方面例如示例性實(shí)施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據(jù)本實(shí)用新型教導(dǎo)的具體實(shí)施方式的實(shí)踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)圖中示出的每個(gè)相同或近似相同的組成部分可以用相同的標(biāo)號(hào)表示。為了清晰起見，在每個(gè)圖中，并非每個(gè)組成部分均被標(biāo)記?，F(xiàn)在，將通過例子并參考附圖來描述本實(shí)用新型的各個(gè)方面的實(shí)施例，其中：

圖1是鑄造輪轂的模具的其中一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是鑄造輪轂的模具在去除兩側(cè)模后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是增壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本實(shí)用新型的各方面，附圖中示出了許多說明的實(shí)施例。本公開的實(shí)施例不必定意在包括本實(shí)用新型的所有方面。應(yīng)當(dāng)理解，上面介紹的多種構(gòu)思和實(shí)施例，以及下面更加詳細(xì)地描述的那些構(gòu)思和實(shí)施方 式可以以很多方式中任意一種來實(shí)施，這是因?yàn)楸緦?shí)用新型所公開的構(gòu)思和實(shí)施例并不限于任何實(shí)施方式。另外，本實(shí)用新型公開的一些方面可以單獨(dú)使用，或者與本實(shí)用新型公開的其他方面的任何適當(dāng)組合來使用。

結(jié)合圖1和圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，一種鑄造輪轂的模具包括模具底板1、下模2、上模7、上模芯28、分流錐3、上模板12、頂桿板9、頂桿壓板11、第一側(cè)模4、第二側(cè)模20和增壓環(huán)19。

所述下模2與模具底板1固定。

所述上模7具有大致筒狀構(gòu)造，所述上模芯28與上模7固定，該上模芯28位于筒底的中央位置。

所述分流錐3固定在下模2的中央位置，正對(duì)上模芯28。

所述上模7與上模板12之間通過導(dǎo)柱8固定連接，該上模板12被設(shè)置成與鑄造機(jī)的上機(jī)臺(tái)板連接，所述導(dǎo)柱8為4個(gè)立柱，其均勻分布在上模7的頂端且連接到上模7。

所述頂桿板9與頂桿壓板11連接在一起，在頂桿板9與頂桿壓板11上設(shè)有貫穿頂桿板9與頂桿壓板11的貫穿孔，所述導(dǎo)柱穿過貫穿孔，所述頂桿板與頂桿壓板可沿導(dǎo)柱8做上下滑動(dòng)。

所述第一側(cè)模4、第二側(cè)模20分別被設(shè)置成與鑄造機(jī)兩側(cè)的油缸連接，并可與所述下模2、上模7合模，第一側(cè)模4、第二側(cè)模20、下模2、上模7、分流錐3、上模芯28和增壓環(huán)19形成封閉型腔。

所述兩個(gè)半圓形的澆口杯6分別對(duì)稱地固定在第一側(cè)模4與第二側(cè)模20上端的澆口位置，鑄造鋁液通過澆口杯6和第一側(cè)模4與第二側(cè)模20的流道注入所述封閉型腔。

所述頂桿板9上固定有至少一個(gè)增壓環(huán)連桿16，增壓環(huán)連桿16的另一端穿過上模7上方設(shè)置的縱深槽連接到上模7下方設(shè)置的增壓環(huán)19上，所述增壓環(huán)連桿16可隨著頂桿板9上下運(yùn)動(dòng)。

所述上模芯28上設(shè)有向封閉型腔輸入高壓氣體和將封閉型腔內(nèi)的氣體排出 的空氣通道，所述空氣通道內(nèi)設(shè)有連接增壓氣管的增壓通路和連接排出氣管的排出通路。

結(jié)合圖1、圖2所示，圖中標(biāo)號(hào)為5的部件為冷鐵，用于對(duì)澆口位置實(shí)現(xiàn)快速、強(qiáng)制冷卻。

如上所述，本實(shí)用新型的增壓鑄造模具采用氣壓增壓和機(jī)械增壓相結(jié)合的方式，增壓環(huán)19在鑄造機(jī)增壓油缸的作用下向下運(yùn)動(dòng)，增壓環(huán)19擠壓封閉型腔外緣內(nèi)的鋁液，使鑄件的外緣部位向下擠壓，提高了鑄件外緣部位的密度和鑄件的品質(zhì)，且與此同時(shí)高壓氣體通過空氣通道對(duì)鑄件的中間部位增壓，使壓力均勻分布在鑄件上，保證了整個(gè)鑄件組織的一致性；克服了傳統(tǒng)的重力鑄造模具需要在模具上設(shè)置冒口的缺陷，使鑄件預(yù)留加工余量及鑄件變形量小，提高了加工效率，降低了鑄件的廢品率。

結(jié)合圖1、圖3所示，所述頂桿板上固定有6個(gè)增壓環(huán)連桿16，所述增壓環(huán)連桿16均勻分布于頂桿板上，所述增壓環(huán)連桿16的另一端通過螺紋連接到增壓環(huán)19上，使增壓環(huán)19受力均勻，保證增壓環(huán)19作用在鑄件外緣的力平衡，提高了鑄件外緣部位的鑄件品質(zhì)。

如圖1、圖2所示，所述貫穿孔內(nèi)設(shè)有第一襯套10，連接在一起的頂桿板9與頂桿壓板11可通過第一襯套10沿著導(dǎo)柱8做上下滑動(dòng)，減少了頂桿板和頂桿壓板與導(dǎo)柱之間的摩擦，提高了模具的壽命。

如圖1所示，所述上模7上部設(shè)有的縱深槽內(nèi)設(shè)有第二襯套18，所述述第二襯套18上設(shè)有襯套壓板17，所述增壓環(huán)連桿16可在第二襯套18內(nèi)做上下滑動(dòng)，減少了增壓環(huán)連桿16與上模7上部設(shè)有的縱深槽的直接接觸，提高了模具的使用壽命。

如圖1所示，增壓通路中設(shè)置有增壓控制閥門23，所述高壓氣體通過進(jìn)氣管22輸入增壓控制閥門23；所述排出通路中設(shè)置有氣體排出控制閥門24，所述封閉型腔內(nèi)的氣體通過排氣管25排出。

如圖1所示，所述頂桿壓板11上設(shè)有頂桿板法蘭15，所述頂桿板法蘭15 與油缸法蘭13通過C型卡14連接，所述油缸法蘭13與鑄造機(jī)增壓油缸螺紋連接，使頂桿壓板11與鑄造機(jī)增壓油缸連接可靠。

如圖1所示，所述第一側(cè)模4和第二側(cè)模20的底部以及模具底板1上部分別設(shè)有鍵槽，所述鍵槽內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向鍵21，所述導(dǎo)向鍵21通過螺栓固定于模具底板1上，所述導(dǎo)向鍵21使第一側(cè)模4和第二側(cè)模20能夠沿導(dǎo)向鍵21作前后運(yùn)動(dòng)，使兩側(cè)模運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，保證兩側(cè)模的模面可靠的接觸，確保封閉型腔的密閉性。

如圖1、圖2所示，空氣通道內(nèi)設(shè)置有貫穿上模芯28的氣管接頭26，氣管接頭26的底部設(shè)有氣塞27，所述氣塞27上設(shè)有容許空氣通過的孔，所述氣塞27與氣管接頭26過盈配合，使氣塞27與氣管接頭26能夠可靠連接，氣塞27使進(jìn)入封閉型腔的鋁液與氣管不直接接觸，使鋁液不會(huì)堵塞氣管，保證了氣壓增壓的可靠性。

如圖3所示，所述增壓環(huán)19上設(shè)有用于排出模具封閉型腔外緣的氣體的排氣機(jī)構(gòu)，該排氣機(jī)構(gòu)為排氣塞29，該排氣塞29貫穿增壓環(huán)19，使封閉型腔外緣的氣體能夠通過排氣塞29排出，提高了鑄件外緣部位的鑄件質(zhì)量。

一種鑄造輪轂的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、合模，鋁液通過澆口杯6注入封閉型腔；

步驟2、封閉型腔內(nèi)的空氣通過空氣通道排出；

步驟3、澆注完成后，通水冷卻，使?jié)茶T口位置的鋁液快速凝固，將模具封閉型腔與流道阻斷；

步驟4、通過對(duì)上模芯28上設(shè)置的空氣通道輸入高壓氣體對(duì)封閉型腔內(nèi)的鋁液施加壓力，同時(shí)使增壓環(huán)19在鑄造機(jī)增壓油缸的作用下向下滑動(dòng)并擠壓封閉型腔外緣的鋁液；

步驟5、鑄件凝固完成后，通過上模芯28上的空氣通道排出封閉型腔內(nèi)的高壓氣體，開模取出鑄件。

作為優(yōu)選的，結(jié)合圖1、圖2所示，對(duì)鑄造輪轂的模具內(nèi)的封閉型腔加壓的 方法，包括以下步驟：

步驟1、增壓控制閥門23關(guān)閉，氣體排出控制閥門24打開，鋁液通過澆口杯6注入封閉型腔；

步驟2、封閉型腔內(nèi)的空氣通過氣體排出控制閥門24排出；封閉型腔外緣的氣體通過排氣塞29排出；

步驟3、澆注完成后，通水冷卻，使?jié)茶T口位置的鋁液快速凝固將模具封閉型腔與流道阻斷；

步驟4、氣體排出控制閥門24關(guān)閉，增壓控制閥門23打開，高壓氣體經(jīng)過增壓控制閥門23和氣塞27進(jìn)入封閉型腔，對(duì)封閉型腔內(nèi)的鋁液施加壓力，增壓環(huán)19在鑄造機(jī)增壓油缸的作用下向下滑動(dòng)并擠壓封閉型腔外緣的鋁液；

步驟5、鋁液凝固完成后，增壓控制閥門23關(guān)閉，氣體排出控制閥門24打開，封閉型腔內(nèi)的氣體通過排氣管25排出。

結(jié)合圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的一種鑄造輪轂的模具，其連接方式如下：

下模2與模具底板1螺栓連接。

模具底板1與壓鑄機(jī)下機(jī)臺(tái)板螺栓連接。

上模7與上模板12通過導(dǎo)柱8固定連接。

上模板12與鑄造機(jī)上機(jī)臺(tái)板采用T型螺栓連接。

頂桿板9與頂桿壓板11螺栓連接，該結(jié)構(gòu)與導(dǎo)柱8之間通過第一襯套10做上下滑動(dòng)。

第一側(cè)模4和第二側(cè)模20與鑄造機(jī)兩側(cè)油缸采用插銷連接。

上模芯28與上模7螺栓固定。

分流錐3與下模2螺栓固定。

增壓環(huán)連桿16與增壓環(huán)19螺紋連接。

澆口杯6分別與第一側(cè)模4和第二側(cè)模20采用螺栓連接。

結(jié)合圖1、圖2所示，其開模運(yùn)動(dòng)方式如下：

機(jī)臺(tái)兩側(cè)油缸向外拉開第一側(cè)模4和第二側(cè)模20。

機(jī)臺(tái)上板上升，通過上模板12及導(dǎo)柱8帶著上模7及包裹其外的鑄件毛坯向上運(yùn)動(dòng)到設(shè)定的打料高度。

鑄造機(jī)增壓油缸向下推動(dòng)頂桿壓板11及頂桿板9運(yùn)動(dòng)，增壓環(huán)19隨頂桿板9向下運(yùn)動(dòng)頂出鑄件毛坯。

結(jié)合圖1、圖2所示，其合模運(yùn)動(dòng)方式如下：

機(jī)臺(tái)兩側(cè)油缸向內(nèi)推動(dòng)第一側(cè)模4和第二側(cè)模20直到兩側(cè)模的模面完全貼合。

機(jī)臺(tái)上板帶動(dòng)上模板12及導(dǎo)柱8帶著上模7向下運(yùn)動(dòng)，直到上模6與下模1的模面完全貼合。

雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。