[發明專利]一種能消除汽車鋁合金車輪大尺寸熱節點的方法及裝置

在審

• 申請號: 202011206521.4
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112024848A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 管歆格;李萍;胡因行;管建國;李光宇
• 申請（專利權）人: 江蘇凱特汽車部件有限公司
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04;B22D15/00
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

本發明公開了一種能消除汽車鋁合金車輪大尺寸熱節點的方法及裝置，該裝置由控制柜、壓縮空氣導管、頂模油缸、鑄造機頂板、四根導柱、提升架、鋁合金車輪模具、四個邊模油缸、若干液壓油管、鑲塊、保溫爐、升液管、鑄造機底臺板與接料盤組成；該方法包括開發汽車鋁合金車輪模具、開發鑲塊模具及制備鑲塊、安裝使用鑲塊三個部分，所述汽車鋁合金車輪模具開發包括利用分析軟件對大尺寸復雜結構鋁合金車輪鑄造性潛在失效模式進行模擬分析，找出大尺寸鋁合金車輪熱節點的具體位置、尺寸大小以及個數，再根據開發設計的結果制備對應的鋁合金車輪模具。該裝置和方法可明顯減少鋁合金車輪熱節點，提升產品合格率。

技術領域

本發明涉及有色金屬鑄造領域，具體地說，涉及一種能消除汽車鋁合金車輪大尺寸熱節點的方法及裝置。

背景技術

現在我國汽車鋁合金車輪生產廠家有200余家，年產量超過1.5億件,約占全球汽車鋁車輪總產量的60%以上，是名副其實的鋁車輪制造和出口大國。鋁合金車輪制造方式有重力鑄造、低壓鑄造、旋壓鑄造、鍛造等制造方式，其中鍛造雖然性能較高，但對于22英寸以上、復雜結構造型產品很難成形，且制造成本是其它制造方式的3倍以上，因此產業化應用受到限制。目前低壓鑄造仍是最主流的制造方式，但其最大的問題是成型技術中模具溫度場的梯度控制、鑄造過程的順序凝固；由于目前鋁車輪產品造型越來越復雜、輪輞結構和規格越來越多，鑄造過程溫度場的梯度控制和順序凝固更加困難，非常容易產生鋁合金車輪鑄件局部熱節點，一些22英寸以上的復雜結構鋁車輪熱節點尺寸越來越大，鋁合金車輪鑄件局部截面突變尺寸甚至超過了50.0mm，因此導致鋁合金車輪鑄件外觀縮孔、縮松，機械加工后產品縮孔、疏松等問題非常突出，不僅嚴重影響了產品的結構強度與安全性能，而且造成產品綜合合格率低、生產成本居高不下。

目前，鋁車輪行業解決該疑難問題的控制措施主要為在模具對應熱節點區域安裝風管冷卻、實施水霧冷卻、安置冷鐵棒或加大補縮通道等，在鑄造生產中發現雖然熱節點問題得到一定程度的改善，但是現有的風管冷卻或水霧冷卻方式存在反彈風易造成相鄰區域縮松，生產過程不穩定；在熱節點區域安置冷鐵棒，對于較大尺寸的熱節點效果不明顯；加大補縮通道則容易造成鑄造周期長、加工余量大、產品得料率低等問題，因此目前這些措施在生產過程中不僅對縮孔與縮松改善不明顯，而且生產成本會增加，效果都不理想。因此創新鋁合金車輪鑄造過程中的技術和裝備，特別是消除鑄造過程中大尺寸熱節點成為了車輪鑄造行業的共同難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種能消除汽車鋁合金車輪大尺寸熱節點的方法及裝置，它能有效解決大直徑、復雜結構鋁合金車輪鑄造過程中因大尺寸熱節點難以消除而造成的縮孔、縮松的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種能消除汽車鋁合金車輪大尺寸熱節點的裝置，該裝置由控制柜、壓縮空氣導管、頂模油缸、鑄造機頂板、四根導柱、提升架、鋁合金車輪模具、四個邊模油缸、若干液壓油管、鑲塊、保溫爐、升液管、鑄造機底臺板與接料盤組成；

所述四根導柱的底端分別安裝在鑄造機底臺板上，頂端安裝在鑄造機頂板上；

所述四個邊模油缸分別固定在鑄造機底臺板上，并呈四面分布，四個邊模油缸分別通過液壓油管與控制柜連接；

所述鋁合金車輪模具包括頂模、四塊邊模和底模，用于澆注鋁合金車輪；

所述四塊邊模呈四面分布，并分別與對應的邊模油缸連接，在邊模油缸的驅動下可水平移動；

所述頂模油缸安裝在鑄造機頂板的正中心區域，頂模油缸的內部通過液壓油管與控制柜連接，頂模油缸的下部與提升架連接，用于控制提升架上下移動；

所述提升架滑動安裝在四根導柱上，下部連接頂模，用于控制頂模上下移動；

所述頂模位于提升架下方并與提升架連接，在提升架的帶動下可上下移動；