[實用新型]一種帶散熱結(jié)構(gòu)的鋁合金輪轂邊模

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120376476.7
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN202726014U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳威伸
• 申請（專利權(quán)）人: 臺山市富誠鋁業(yè)有限公司
• 主分類號: B22D17/22
• 分類號: B22D17/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于壓鑄模具領(lǐng)域，具體涉及一種帶散熱結(jié)構(gòu)的鋁合金輪轂邊模。?

背景技術(shù)

鋁合金輪轂鑄造過程中，輪轂的質(zhì)量取決于輪轂毛坯鑄件的質(zhì)量。低壓鑄造技術(shù)因其自身的優(yōu)勢已被廣泛用作制造鋁合金輪轂毛坯鑄件的方法。鑄造模具是輪轂成型的關(guān)鍵工藝設(shè)備。鑄造模具由上模、下模、邊模和模架組成，模具的溫度是影響鑄件質(zhì)量的重要因素。?

以前考慮到可加工性，把模具成型系統(tǒng)中的邊模的壁厚設(shè)計為均勻厚度，厚度誤差一般不超過10mm。但是輪轂鑄件的壁厚是不均勻的，這樣就使得鑄造時鑄件厚度較薄的部位因為金屬保溫而具有較佳的流動性，成型較快，但鑄件厚度較厚的部位卻因為沒有散熱導(dǎo)致凝固速度慢。金屬液充型時鑄件各部分冷卻速度不同，凝固過程即產(chǎn)生應(yīng)力，致使各部位體積收縮不同步，形成氣孔和縮孔，后續(xù)進(jìn)行表面處理時，孔洞會進(jìn)水，再進(jìn)行噴涂和電鍍后烘烤時，孔洞內(nèi)的氣體受熱膨脹，造成輪轂鑄件表面起泡，達(dá)不到表面質(zhì)量要求，并且無法通過漏氣和抗疲勞測試。因為輪轂的各部分壁厚不均勻，成型過程中凝固時間呈現(xiàn)出梯度差。因此避免縮孔和氣孔的產(chǎn)生需要改善鑄造模具的冷卻方式。?

目前，壓鑄模具的冷卻通常采用風(fēng)冷和水冷兩種方式。風(fēng)冷冷卻速度慢，生產(chǎn)效率低，適用于散熱量小的模具。而采用水冷的模具，冷卻量和冷卻速度大，難以準(zhǔn)確控制冷卻部位，且需要在模具上開設(shè)冷卻水道，因此模具的結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜。上述兩種方式都需要外接供給冷卻介質(zhì)的設(shè)備，能源消耗大。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的設(shè)計目標(biāo)是通過模具自然散熱使鑄件厚處與薄處縮小冷卻、凝固的時間差，以降低能耗，簡化模具結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效?率。如附圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)邊模結(jié)構(gòu)1無法消除鑄件成型的速度梯度。為達(dá)到上述目的，本實用新型提供一種全新的邊模設(shè)計，利用邊模的壁厚變化，可有效控制鑄件的凝固過程，實現(xiàn)鑄件的順序凝固。?

本實用新型邊模本體上設(shè)有散熱結(jié)構(gòu)，在邊模上對應(yīng)輪轂鑄件較厚的部位增加模具壁厚，如附圖2所示的本實用新型邊模結(jié)構(gòu)2，利用壁厚所增加的鑄鐵吸收并傳導(dǎo)鑄造熱量至空氣中，提高較厚部位的流動性，加速其冷卻，消除因鑄件厚薄不均而形成的梯度式冷卻模式，使鑄件較厚的部位和較薄的部位將冷卻、凝固的時間差縮短到3至8秒鐘。?

所述一種帶散熱結(jié)構(gòu)的鋁合金輪轂的邊模，其特征在于：邊模不同區(qū)域的壁厚比不同，輪輞與輪輻相交接區(qū)域壁厚比為大于5，輪緣區(qū)域的壁厚比為4.5，輪轂中心安裝面部位的壁厚比為1.6。?

有益效果：?

本實用新型通過生產(chǎn)實踐驗證，所生產(chǎn)輪轂鑄件組織致密，提高了壓鑄件的內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量，通過測試不僅鑄件表面的耐磨性和耐腐蝕性增強(qiáng)，整個鑄件的硬度也得以提高。不用另外增加水冷或風(fēng)冷裝置，降低了能源的使用量，降低了生產(chǎn)成本。提高了生產(chǎn)效率，冷卻、凝固時間差縮短了3至8秒鐘。穩(wěn)定了壓鑄件的尺寸精度，提高了模具的使用壽命。?

附圖說明

附圖1為現(xiàn)有技術(shù)的模具結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2為本實用新型改進(jìn)后的實施例結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖中：1.現(xiàn)有技術(shù)的邊模結(jié)構(gòu)，2.?本實用新型的邊模結(jié)構(gòu)。?

具體實施方式

本實用新型一種帶散熱結(jié)構(gòu)的鋁合金輪轂邊模，在邊模上對應(yīng)于輪轂鑄件壁厚最大、鑄造時型腔內(nèi)溫度最高、熱量最集中的輪緣與輪輻交接區(qū)域增加邊模壁厚，如附圖2所示的本實用新型邊模結(jié)構(gòu)2，利用增加的壁厚吸收并傳導(dǎo)熱量，增強(qiáng)金屬液的流動性，加快冷卻速度，從而均衡了鑄件不同厚度部位的模溫，澆注過程實現(xiàn)順序充型，?使鑄件整體冷卻速度均勻。?

為達(dá)到設(shè)計目的，本實用新型通過鑄造過程的模擬分析及對鑄造熱量的計算，以鑄件的壁厚為基礎(chǔ)設(shè)計出邊模與鑄件的壁厚比，確定出邊模各區(qū)域的壁厚。其中，輪輞與輪輻相交接區(qū)域厚度大，為了增加此處的冷卻強(qiáng)度，選取壁厚比大于5；在鑄型四周的輪緣區(qū)域，鑄件較薄，此處鑄件應(yīng)最先凝固，選取了較大的壁厚比，即取4.5；在鑄型的中心部位，鑄件壁較厚，為了充分發(fā)揮中心澆口的補(bǔ)縮作用，有利于鑄件順序凝固，希望此處最后凝固。在設(shè)計鑄型壁厚時，選取了較小的壁厚比，即鑄型壁厚與鑄件壁厚之比較小，為1.6；鑄型的其它部位的壁厚平滑過度。?

通過邊模壁厚的變化，均衡鑄件各部位的模溫，有利于鑄件的順序凝固。使鑄件的冷卻、凝固過程通過自然散熱，有效地縮短鋁合金輪轂鑄件各部位的鑄造成型時間差。?