[發(fā)明專利]適用于含異形輪緣結構的輪轂局部擠壓鑄造模具及工藝

有效

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• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN106001499B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設計）人: 韓志強;孟文;朱志華;阿拉騰
• 申請（專利權）人: 清華大學;中信戴卡股份有限公司
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種適用于含異形輪緣結構的輪轂局部擠壓鑄造模具，其特征在于：包括頂柱(3)、連接桿(6)、頂桿上板(7)、楔緊模(8)、限位桿(9)、上模支撐板(10)、上模(11)、邊模(12)、導軌(13)、頂桿下板(15)、頂桿(16)、擠壓油缸(17)、反向頂桿(18)、擠壓沖頭(19)、下模(20)、封口刀(21)、封口油缸(22)和邊模液壓缸(25)；

工作臺(14)上方四周固定著導軌(13)，導軌(13)上方安裝著四個邊模(12)，邊模(12)在邊模液壓缸(25)的作用下能夠沿導軌(13)滑動，工作臺(14)上方、四個邊模(12)的中部固定著下模(20)；升液管(24)通過澆道(23)與下模(20)底部連通，封口刀(21)位于澆道(23)內，封口刀(21)在封口油缸(22)的作用下能夠在澆道(23)內左右滑動；

在壓機上橫梁(2)上分別固定著主液壓缸(1)和頂柱(3)，主液壓缸(1)的下端固定著壓機的活動橫梁(4)，壓機的活動橫梁(4)能夠在主液壓缸(1)的作用下上下運動，連接桿(6)通過固定板(5)及螺栓固定在壓機的活動橫梁(4)上，楔緊模(8)固定在連接桿(6)下端，楔緊模(8)能夠在主液壓缸(1)作用下上下移動，限位桿(9)下端固定在上模支撐板(10)上，限位桿(9)與楔緊模(8)通過滑塊連接，當楔緊模(8)向上移動至恰好碰到限位桿(9)頂部時，楔緊模(8)則帶動限位桿(9)向上移動；此外，擠壓油缸(17)及與下模(20)上下位置對應的上模(11)也固定在上模支撐板(10)上，擠壓沖頭(19)固定在擠壓油缸(17)的下端并位于上模(11)中心部位，在擠壓油缸(17)作用下，擠壓沖頭(19)能夠上下移動；固定在一起的頂桿上板(7)和頂桿下板(15)依靠重力懸掛在擠壓油缸(17)頂端，頂桿(16)穿過楔緊模(8)頂端固定在頂桿上板(7)和頂桿下板(15)之間，頂桿(16)能夠在楔緊模(8)的孔中上下自由滑動，反向頂桿(18)穿過楔緊模(8)頂端固定在頂桿上板(7)和頂桿下板(15)之間，反向頂桿(18)也能夠在楔緊模(8)的孔中上下自由滑動，且反向頂桿(18)位于邊模(12)的上方。

2.權利要求1所述適用于含異形輪緣結構的輪轂局部擠壓鑄造模具的鑄造工藝，其特征在于：包括如下步驟：

初始狀態(tài)：邊模(12)處于合適的打開位置，擠壓沖頭(19)位于上模(11)中心部位的初始位置，在下模(20)澆口處放置過濾網；

步驟一、合模：合模第一步為邊模(12)合模：四個邊模(12)在邊模液壓缸(25)的作用下閉合，合模第二步為上模(11)合模：上模(11)和固定在固定板(5)上的楔緊模(8)在主液壓缸(1)作用下向下運動，合模過程結束時，上模(11)和四個邊模(12)閉合，形成封閉的鑄件型腔；在合模第二步過程中，隨著上模(11)的下移，固定在上模支撐板(10)上的擠壓沖頭(19)同步向下運動，當上模(11)到達設定位置后停止運動，合模過程結束；在合模第二步過程中，懸掛在擠壓油缸(17)上的頂桿上板(7)和頂桿下板(15)隨著擠壓油缸(17)的下移而逐漸下移，當反向頂桿(18)接觸到邊模(12)時，反向頂桿(18)停止下移，而上模(11)繼續(xù)下移至合模過程結束；與此同時，反向頂桿(18)通過頂桿上板(7)使頂桿(16)復位；

步驟二、鎖模：隨后楔緊模(8)在壓機的活動橫梁(4)帶動下進一步下移，把上模(11)及四個邊模(12)鎖緊；鎖模結束后，固定板(5)恰好壓在頂桿上板(7)上且留有間隙，防止頂桿(16)在充型和擠壓過程中退讓；

步驟三、充型及封鎖澆道：向保溫爐內通入干燥壓縮空氣，坩堝內的金屬液在氣壓的作用下經過升液管(24)和澆道(23)被壓入型腔，然后，封鎖澆道(23)，澆口處的封口刀(21)在封口油缸(22)的作用下將澆口底部封死；

步驟四、對鑄件進行局部擠壓：固定在上模支撐板(10)上的擠壓油缸(17)啟動，并驅動擠壓沖頭(19)下行對液態(tài)金屬施加壓力并保壓至凝固結束；鑄件完全凝固后，擠壓油缸(17)和封口油缸(22)分別驅動擠壓沖頭(19)和封口刀(21)脫開鑄件并回到初始位置；

步驟五、模具解鎖：主液壓油缸(1)驅動固定板(5)向上回程，同時帶動楔緊模(8)向上回程，實現對上模(11)和邊模(12)的解鎖；當楔緊模(8)移動至與限位桿(9)上端接觸時停止運動；

步驟六、開模：首先，邊模(12)在邊模液壓缸(25)的作用下向外側滑動開啟，之后，主液壓油缸(1)繼續(xù)驅動固定板(5)向上回程，同時通過連接桿(6)帶動楔緊模(8)向上回程，進而通過限位桿(9)帶動上模(11)向上移動，當鑄件隨上模(11)上移到某一設定位置，開模過程結束；

步驟七、頂出鑄件：首先，機械手將接料板(26)移動到鑄件下方設定位置，頂桿上板(7)在主液壓缸(1)作用下上移回程，而固定在壓機上橫梁(2)上的頂柱(3)保持靜止；當頂桿上板(7)碰到頂柱(3)的下端時，頂桿上板(7)停止上移；但此時，主液壓缸(1)、上模(11)及鑄件仍繼續(xù)上移回程；最終，鑄件在頂桿(16)的作用下被頂出，鑄件落在接料板(26)上，待鑄件被取走之后進行下一工藝循環(huán)。