本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，具體的說涉及鑄造鋁車輪模具冷卻裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段約有80%的鋁合金車輪生產(chǎn)采用低壓鑄造成形工藝。對(duì)于車輪來說，輪輻與輪輞交接處結(jié)構(gòu)厚大，屬于明顯的鑄造熱節(jié)，是目前生產(chǎn)中的難點(diǎn)所在。大量生產(chǎn)實(shí)踐表明，熱節(jié)處較為常見的缺陷有縮松、縮孔，這是因?yàn)闊崃吭诖诉^于集中，造成鋁液凝固速度緩慢，而輪輻部位壁厚較薄，結(jié)晶快，很容易早早凝固而使鋁液流動(dòng)通道堵塞，妨礙對(duì)厚大熱節(jié)的有效補(bǔ)縮，最終導(dǎo)致出現(xiàn)成形缺陷。

不僅如此，較低的過冷度會(huì)造成車輪的外輪緣部位內(nèi)部晶粒粗大，組織縮松不致密，直接影響其力學(xué)性能，在可靠性試驗(yàn)中出現(xiàn)失效現(xiàn)象，影響車輪的安全性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種解決厚大熱節(jié)易出現(xiàn)的縮松、縮孔缺陷，提高車輪的成形質(zhì)量的車輪模具邊模冷卻裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：改進(jìn)的鑄造車輪模具邊模冷卻裝置，包括風(fēng)管系統(tǒng)、紫銅。 邊模的背腔對(duì)應(yīng)輪輻的位置設(shè)置風(fēng)孔，風(fēng)孔內(nèi)澆注紫銅。邊模背腔對(duì)應(yīng)窗口的區(qū)域設(shè)置槽體，依輪緣造型隨形制作。

風(fēng)管冷卻系統(tǒng)包括風(fēng)管接頭、主風(fēng)管、風(fēng)爪、出風(fēng)眼。主風(fēng)管為環(huán)狀，與車輪外徑同心，兩端焊接密封。主風(fēng)管外側(cè)焊接風(fēng)管接頭，風(fēng)管接頭與壓縮空氣存儲(chǔ)設(shè)備相連接；主風(fēng)管內(nèi)側(cè)焊接風(fēng)爪，風(fēng)爪對(duì)應(yīng)車輪熱節(jié)位置，數(shù)量與風(fēng)孔一致。主風(fēng)管上對(duì)應(yīng)窗口的位置均布出風(fēng)眼，風(fēng)向保證垂直于槽體型面。

風(fēng)孔根部距型腔面8-10mm，以保證模具強(qiáng)度。風(fēng)孔的數(shù)量為1-3個(gè)。

風(fēng)孔內(nèi)澆注紫銅的厚度5mm-8mm。槽體根部距型腔面8mm-10mm。

風(fēng)管系統(tǒng)固定在邊模的背腔內(nèi)，可以焊接，也可以選用螺栓連接，務(wù)必保證安裝牢固。當(dāng)冷卻開啟后，壓縮空氣通過接頭進(jìn)入主風(fēng)管，一部分沿風(fēng)爪直吹輪輻熱節(jié)，并通過紫銅快速帶走模具的熱量，保證了熱節(jié)的快速降溫；另一部分則通過出風(fēng)眼直吹窗口輪緣位置，提升了過冷度，細(xì)化了晶粒，保證了輪緣優(yōu)良的力學(xué)性能；在壓鑄周期內(nèi)，該冷卻一般在升液開始后的第30-50s開啟，直到熱節(jié)位置完全凝固成形后關(guān)閉，按此工藝循環(huán)往復(fù)，保證車輪鑄件的穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)。

本發(fā)明既保證了熱節(jié)位置的有效冷卻，又兼顧了外輪緣部位的結(jié)晶成形，增強(qiáng)了模具的散熱能力，快速的帶走聚集的熱量，提高了鋁液的凝固速度，消除了熱節(jié)縮松、縮孔缺陷的出現(xiàn)；同時(shí)，加大了過冷度，細(xì)化了晶粒組織，提高了車輪外輪緣的機(jī)械性能；鑄造生產(chǎn)周期也相應(yīng)有了明顯的縮短，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明改進(jìn)的鑄造車輪模具邊模冷卻裝置裝配示意圖。

圖2是本發(fā)明改進(jìn)的鑄造車輪模具邊模冷卻裝置的風(fēng)管系統(tǒng)布置示意圖。

圖中：1－底模，2－頂模，3－邊模，31－風(fēng)孔，32－槽體，4－風(fēng)管系統(tǒng)，41－風(fēng)管接頭，42－主風(fēng)管，43－風(fēng)爪，44－出風(fēng)眼，5－紫銅。

具體實(shí)施方式

圖1、圖2公開了改進(jìn)的鑄造車輪模具邊模冷卻裝置。

邊模3的背腔對(duì)應(yīng)輪輻處設(shè)置風(fēng)孔31，風(fēng)孔31根部距型腔面8-10mm，以保證模具強(qiáng)度；風(fēng)孔31的數(shù)量為1-3個(gè)；風(fēng)孔31內(nèi)澆注紫銅5，厚度5mm-8mm，加快模具的散熱速度。邊模3背腔內(nèi)對(duì)應(yīng)窗口的區(qū)域設(shè)置槽體32，依窗口隨形設(shè)計(jì)，槽體32根部距型腔面8mm-10mm。

風(fēng)管系統(tǒng)4包括風(fēng)管接頭41、主風(fēng)管42、風(fēng)爪43、出風(fēng)眼44；主風(fēng)管42為圓環(huán)狀，與車輪外徑同心，兩端需堵焊密封。主風(fēng)管42的外側(cè)焊接風(fēng)管接頭41，風(fēng)管接頭41與外部壓縮空氣存儲(chǔ)設(shè)備相連接；主風(fēng)管42內(nèi)側(cè)焊接風(fēng)爪43，風(fēng)爪43對(duì)應(yīng)于輪輻熱節(jié)位置，風(fēng)爪43數(shù)量與邊模背腔風(fēng)孔31一致。

風(fēng)爪43的端部距紫銅5的端面5mm；主風(fēng)管42上對(duì)應(yīng)槽體32處設(shè)置出風(fēng)眼44，直徑2-4mm，間距20-30mm，風(fēng)向要保證垂直于腔體型面，實(shí)現(xiàn)對(duì)輪緣位置的降溫冷卻；

風(fēng)管系統(tǒng)4固定在邊模3的背腔內(nèi)，可以焊接，也可以選用螺栓安裝，務(wù)必保證牢固。當(dāng)冷卻開啟后，壓縮空氣通過接頭進(jìn)入主風(fēng)管，一部分沿風(fēng)爪直吹輪輻熱節(jié)，并通過紫銅快速帶走模具的熱量，保證了熱節(jié)的快速降溫；另一部分則通過出風(fēng)眼直吹窗口輪緣位置，提升其過冷度，細(xì)化內(nèi)部晶粒，保證了輪緣優(yōu)良的力學(xué)性能；在壓鑄周期內(nèi)，冷卻一般在升液開始后的第30-50s開啟，直到熱節(jié)位置完全凝固成形后關(guān)閉，按此工藝循環(huán)往復(fù)，保證車輪鑄件的穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)。