本實用新型涉及鑄造領(lǐng)域,具體的說涉及一種鋁合金車輪低壓鑄造模具的邊模冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
鋁合金車輪輪輻與輪輞交接處比較厚大,是典型的鑄造熱節(jié),生產(chǎn)中若是處理不當(dāng),則很容易會出現(xiàn)鑄造缺陷,影響成品率及送樣質(zhì)量。現(xiàn)階段,鋁合金車輪生產(chǎn)大部分采用低壓鑄造成形技術(shù),頂、底、邊模共同構(gòu)成了鑄件的型腔,鋁液在外界壓力的作用下完成凝固成形。對于厚大的熱節(jié)部位,通常是依靠模具自身的厚度以及布置的一些風(fēng)道實現(xiàn)冷卻。但是,由于熱量的過于集中,現(xiàn)有的模具及冷卻能力已經(jīng)很難將聚集的熱量快速而有效的散出,這樣的后果就是會造成鋁液凝固速度緩慢,熱節(jié)凝固時間要晚于前端部位,從而因補縮通道阻塞而在熱節(jié)處出現(xiàn)縮松、縮孔等鑄造缺陷。另外,鑄件內(nèi)部的晶粒會很粗大,組織疏松不致密,造成力學(xué)性能比較低下,不能滿足客戶的嚴(yán)格要求,引起抱怨事故頻發(fā)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種有效的削弱厚大的熱節(jié)效應(yīng)的模具邊模。
本實用新型的技術(shù)方案是:改進(jìn)的低壓鑄造車輪模具邊模,包括進(jìn)水管、出水管、安裝螺栓。邊模由邊??蚣芗八滂倝K組成。在邊模本體上設(shè)置空腔,構(gòu)成邊模框架,空腔位于厚大熱節(jié)位置,空腔包含有上、下兩處導(dǎo)熱面,導(dǎo)熱面精密加工,Ra<1.6,以保證良好的導(dǎo)熱效果;邊模框架的材料為鑄鋼35CrMo。水冷鑲塊設(shè)置于邊??蚣苌?,集中冷卻厚大的熱節(jié)位置;水冷鑲塊包括對應(yīng)的上、下兩處導(dǎo)熱面,表面精度Ra<1.6。
水冷鑲塊上設(shè)置水道,水道的截面寬設(shè)置為8mm,截面高設(shè)置為12mm。水道呈彎曲型,在熱節(jié)位置距離型腔面20-30mm,在窗口位置距離型腔面40-50mm,并且在底模對應(yīng)窗口的位置設(shè)置隔熱槽,以減弱對窗口區(qū)域的不利影響。在水冷鑲塊外側(cè)面設(shè)置2處圓孔,用于焊裝進(jìn)水管、出水管,水管則與外部水冷設(shè)備相連接,以構(gòu)成循環(huán)水路;水冷鑲塊的材料選用鍛鋼35CrMo,其組織致密不易漏水;邊??蚣芘c水冷鑲塊通過4-6個安裝螺栓緊固連接。
本實用新型設(shè)置了邊??蚣?、水冷鑲塊,實現(xiàn)了以水冷冷卻來代替現(xiàn)有的風(fēng)冷形式,依靠冷卻水強大的蓄熱能力,快速有效的帶走厚大熱節(jié)區(qū)域的熱量,提高了鋁液的凝固速度;水道設(shè)計為彎曲形式,且在對窗口位置加工隔熱槽,使冷卻范圍更加精確,可以集中冷卻熱節(jié)部位,同時降低對窗口溫度分布的影響;新型邊模的應(yīng)用實現(xiàn)了車輪的順序凝固,解決了熱節(jié)易出現(xiàn)縮松、縮孔的問題;通過加大鑄造過冷度,使鑄件內(nèi)部晶粒得到了明顯的細(xì)化,組織更加均勻致密,大幅提升了車輪的力學(xué)性能;總之,新型模具的應(yīng)用提高了鑄件的成形質(zhì)量及綜合成品率,進(jìn)一步實現(xiàn)了車輪的高品質(zhì)生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是本實用新型改進(jìn)的低壓鑄造車輪模具邊模裝配示意圖。
圖2是本實用新型中邊模水冷鑲塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-頂模,2-邊??蚣?,3-水冷鑲塊,31-水道,32-隔熱槽,4-水管,41-進(jìn)水管,42-進(jìn)水管,5-安裝螺栓,6-底模。
具體實施方式
如圖1、2所示,改進(jìn)的低壓鑄造車輪模具邊模,包括進(jìn)水管41、出水管42、安裝螺栓5。邊模由邊??蚣?及水冷鑲塊3組成。在邊模本體上設(shè)置空腔,構(gòu)成邊??蚣?,空腔位于厚大熱節(jié)位置,空腔包含有上、下兩處導(dǎo)熱面,導(dǎo)熱面精密加工,Ra<1.6,以保證良好的導(dǎo)熱效果;邊模框架2的材料為鑄鋼35CrMo。水冷鑲塊3設(shè)置于邊模框架2上,集中冷卻厚大的熱節(jié)位置;水冷鑲塊3包括對應(yīng)的上、下兩處導(dǎo)熱面,表面精度Ra<1.6。
水冷鑲塊3上設(shè)置水道31,水道31的截面寬設(shè)置為8mm,截面高設(shè)置為12mm。水道31呈彎曲型,在熱節(jié)位置距離型腔面20-30mm,在窗口位置距離型腔面40-50mm,并且在底模對應(yīng)窗口的位置設(shè)置隔熱槽32,以減弱對窗口區(qū)域的不利影響。在水冷鑲塊3外側(cè)面設(shè)置2處圓孔,用于焊裝進(jìn)水管41、出水管42,水管則與外部水冷設(shè)備相連接,以構(gòu)成循環(huán)水路;水冷鑲塊3的材料選用鍛鋼35CrMo,其組織致密不易漏水;邊??蚣?與水冷鑲塊3通過4-6個安裝螺栓5緊固連接。
本實用新型實現(xiàn)了以水冷冷卻來代替現(xiàn)有的風(fēng)冷形式,依靠冷卻水強大的蓄熱能力,快速有效的帶走厚大熱節(jié)區(qū)域的熱量,提高了鋁液的凝固速度;水道設(shè)計為彎曲形式,且在對窗口位置加工隔熱槽,使冷卻范圍更加精確,可以集中冷卻熱節(jié)部位,同時降低對窗口溫度分布的影響;新型邊模的應(yīng)用實現(xiàn)了車輪的順序凝固,解決了熱節(jié)易出現(xiàn)縮松、縮孔的問題;通過加大鑄造過冷度,使鑄件內(nèi)部晶粒得到了明顯的細(xì)化,組織更加均勻致密,大幅提升了車輪的力學(xué)性能;總之,新型模具的應(yīng)用提高了鑄件的成形質(zhì)量及綜合成品率,進(jìn)一步實現(xiàn)了車輪的高品質(zhì)生產(chǎn)。