[發(fā)明專利]適用于含異形輪緣結(jié)構(gòu)的輪轂局部擠壓鑄造模具及工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610639225.0
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN106001499B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓志強;孟文;朱志華;阿拉騰
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61215
• 代理人: 段俊濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬鑄造成形工藝及模具領(lǐng)域，具體為一種適用于含異形輪緣結(jié)構(gòu)的輪轂局部直接擠壓鑄造模具及工藝。

背景技術(shù)

擠壓鑄造是一種介于鑄造與鍛造之間的優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的工藝方法，可分為直接擠壓鑄造和間接擠壓鑄造。直接擠壓鑄造是使熔融態(tài)金屬或半固態(tài)合金，直接注入敞口模具中，隨后閉合模具，以產(chǎn)生充填流動，到達(dá)制件外部形狀，接著施以高壓，使已凝固的金屬外殼產(chǎn)生塑性變形，未凝固金屬承受等靜壓，最后獲得制件或毛坯的工藝方法。間接擠壓鑄造指將熔融態(tài)金屬或半固態(tài)合金壓入鑄件型腔，然后沖頭通過對澆道內(nèi)金屬液施加壓力，使金屬液在密閉的模具型腔內(nèi)結(jié)晶凝固成型，最后獲得制件或毛坯的工藝方法。擠壓鑄造生產(chǎn)的鑄件內(nèi)部致密，其力學(xué)性能可接近或達(dá)到同種合金鍛件水平。該工藝在實現(xiàn)批量、高效率生產(chǎn)的同時又可節(jié)約能源。目前，擠壓鑄造已成為汽車、航天航空、機械等工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)有色合金零件的重要手段。

專利201510395442.5公開了一種集成低壓充型和擠壓凝固的鑄造裝置及方法，該工藝?yán)肔形澆道及封口刀裝置，使液態(tài)金屬被封閉在模具中擠壓，同時升液管內(nèi)金屬液回流，發(fā)揮了低壓充型和擠壓凝固的長處。利用該專利制造含異形輪緣結(jié)構(gòu)的輪轂類鑄件時，必須有與之相適應(yīng)的合模、鎖模裝置及模具結(jié)構(gòu)。中國專利201210396426.4公布了一種浮動式直接擠壓鑄造模具及其實施方法。該裝置可采用整體邊摸，制造不帶異形輪緣的輪轂。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于含異形輪緣結(jié)構(gòu)的輪轂局部擠壓鑄造模具及工藝，本發(fā)明采用的工藝是將金屬液充入型腔后，對金屬液進(jìn)行局部直接擠壓凝固的工藝方式，實現(xiàn)含異形輪緣結(jié)構(gòu)的輪轂局部直接擠壓鑄造。

為了達(dá)到上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種適用于含異形輪緣結(jié)構(gòu)的輪轂局部擠壓鑄造模具，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(dǎo)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(dǎo)軌13，導(dǎo)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(dǎo)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(nèi)，封口刀21在封口油缸22的作用下能夠在澆道23內(nèi)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(dāng)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(yīng)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。

上述所述適用于含異形輪緣結(jié)構(gòu)的輪轂局部擠壓鑄造模具的鑄造工藝，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(wǎng)；

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(jié)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(dāng)上模11到達(dá)設(shè)定位置后停止運動，合模過程結(jié)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(dāng)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(jié)束；與此同時，反向頂桿18通過頂桿上板7使頂桿16復(fù)位；