CN102407293B - 带有冷却装置的轮毂模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种带有冷却装置的轮毂模具，所述的冷却装置的包括水冷却装置、水雾冷却装置和风冷却装置；所述的水冷却装置包括设置在与轮辐中心厚大区相对应的上模具（1）、下模具（3）的中间位置的冷却水道（6）；所述的水雾冷却装置包括固定在侧模具（4）上的水雾管路（7）；所述风冷却装置包括固定在上模具（1）上的气体管路（8），通过采用不同的冷却方式对铸件的不同部位进行冷却，使铸件能较好自远离浇注口部分最先凝固，然后是靠近浇注口部分凝固，最后是浇注口本身凝固，避免后凝固位置和热节点位置因为无法得到料的补充而出现缩孔或疏松等缺陷，使铸件废品率降低，进而提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械铸造技术领域，具体讲是一种带有冷却装置的轮毂模具。
背景技术
轮毂作为汽车最重要的运动部件之一，对其的性能，重量，使用寿命都有很高的要求。目前，铝合金轮毂以其质量轻、散热快、减震性能好、寿命长、平衡好等优点，在汽车工业中脱颖而出。
铝合金轮毂一般采用铸造的方式进行生产，用于铸造轮毂的模具主要包括上模具、下模具、侧模具和底座，所述上模具、下模具和侧模具组合后，形成待铸造轮毂的铸造型腔，所述的下模具和侧模具均固定在底座上。浇注时，从位于下模具上的浇注口进料对型腔进行填充，在浇注后的凝固过程中，上模具、下模具和侧模具的交界处所形成的区域是铸造轮毂的热节点，就轮毂的结构而言，上述热节点是指轮辐与轮辋之间的交接过渡部位，由于轮毂一般为圆形，该过渡部位也就为圆环，即整个环形的过渡部位均为热节点，该部位的壁厚较厚，浇注后冷却速度较慢，而与其相邻的轮辐和轮辋的壁厚则相对较薄，冷却速度较快，所以在该处的轮毂铸件毛坯上易产生缩孔、疏松等缺陷，影响轮毂铸件毛坯质量；同时，轮辐中心位置一般也为厚大区，该位置铸件体积最大，冷却十分不易，但是对于铝合金轮毂，冷却越快轮毂强度越好，而且，轮毂冷却需要顺序凝固，所述的顺序凝固是指，铸件的凝固是自表面向中心进行，自远离浇注口部分最先凝固，然后是靠近浇注口部分凝固，最后是浇注口本身凝固，顺序凝固可以使后凝固部位对先凝固部位进行料的补充，尽量减少缩孔和疏松。目前，通常采用在模具上设置冷却装置，通过对模具进行冷却的方式来冷却铸件，控制铸件使其顺序凝固，同时，减少冷却时间，使铸件强度更好，现有技术的冷却装置一般为单一的风冷却或水雾冷却或水冷却，在冷却能力方面，水冷却最好，水雾冷却其次，风冷却最差，但是采用单一的冷却方式，无法较好的控制铸件的凝固顺序，若在后凝固的位置无法得到料的补充，就会出现缩孔、疏松等问题，导致产品报废。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种使铸件能较好顺序凝固、避免后凝固位置和热节点位置出现缩孔或疏松等缺陷的带有冷却装置的轮毂模具。
为解决上述的技术问题，本发明的一种带有冷却装置的轮毂模具，包括上模具、下模具、侧模具和底座，所述上模具、下模具和侧模具组合后，形成待铸造轮毂的铸造型腔，所述的下模具和侧模具均固定在底座上，所述的带有冷却装置的轮毂模具设置有水冷却装置、水雾冷却装置和风冷却装置；所述的水冷却装置包括设置在与轮辐中心厚大区相对应的上模具、下模具的中间位置的冷却水道，所述冷却水道设有与外界连通的进水道和出水道；所述的水雾冷却装置包括固定在侧模具上的水雾管路，所述水雾管路设有与外界连通的进水雾口，所述水雾管路末端设有喷嘴指向侧模具外壁的多个水雾喷头；所述风冷却装置包括固定在上模具上的气体管路，所述气体管路设有与外界连通的进气口，所述气体管路末端设有喷嘴指向上模具的多个气体喷头。
采用上述结构后，本发明具有以下优点：通过采用不同的冷却方式对铸件的不同部位进行冷却，使铸件能较好自远离浇注口部分最先凝固，然后是靠近浇注口部分凝固，最后是浇注口本身凝固，避免后凝固位置和热节点位置因为无法得到料的补充而出现缩孔或疏松等缺陷，使铸件废品率降低，进而提高了生产效率。
作为改进，所述冷却水道围成的形状与待铸造轮毂上该处的轮廓相匹配。采用与待铸造轮毂上该处的轮廓相匹配的冷却水道，使铸件该处的冷却效果更好，且冷却更均匀，冷却后强度更好。
作为改进，所述多个水雾喷头包括多个第一水雾喷头和多个第二水雾喷头；所述的第一水雾喷头指向侧模具外壁的位置为与待铸造轮毂轮辐的辐条相对应的位置，所述的第一水雾喷头数量与辐条的数量一一对应；所述第二水雾喷头指向侧模具外壁的位置为与待铸造轮毂轮辋上端相对应的位置，所述与辐条相对应的位置为与辐条端部相对应的位置。将第一水雾喷头与第二水雾喷头分别指向铸件不易冷却的部位，使该处冷却更迅速，且所指向的位置均为远离冒口部位，使其可以率先凝固。
作为改进，所述多个气体喷头包括沿圆周均匀分布的用于冷却上模具内壁的多个第一气体喷头和指向上模具上端面中心处的一个第二气体喷头。采用多个沿圆周均匀分布的第一气体喷头，使铸件该位置冷却更均匀。
作为改进，所述侧模具外壁上第一水雾喷头所指向的位置处设有用于加强冷却效果的凹槽。设置凹槽使该处更容易冷却。
作为改进，所述侧模具外壁上第一水雾喷头、第二水雾喷头所指向的位置的周边设有用于加强冷却效果的第一挡板，所述上模具内壁上设有用于加强冷却效果的多个第二挡板；所述第二挡板位于第一气体喷头下方且数量与第一气体喷头一一对应。设置挡板后，使冷却部位更集中，对需要先凝固的部位集中进行冷却，方便铸件更好的进行顺序凝固。
附图说明
图1为本发明带有冷却装置的轮毂模具的剖视结构示意图。
图2为本发明水冷却装置的剖视结构示意图。
图3为本发明水雾冷却装置的结构示意图。
图中所示，1-上模具，2-底座，3-下模具，4-侧模具，5-浇注口，6-冷却水道，6.1-进水口，6.2-出水口，7-水雾管路，7.1-第一水雾喷头，7.2-第二水雾喷头，7.3-进水雾口，8-气体管路，8.1-第一气体喷头，8.2-第二气体喷头，8.3-进气口，9-凹槽，10-第一挡板，11-第二挡板，12-辐条。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1至3所示，一种带有冷却装置的轮毂模具，包括上模具1、下模具3、侧模具4和底座2，所述上模具1、下模具3和侧模具4组合后，形成待铸造轮毂的铸造型腔，所述的下模具3和侧模具4均固定在底座2上，所述的下模具3上设有浇注口5；所述的上模具1、下模具3和侧模具4组合是上模具1、下模具3和侧模具4贴合，所述的侧模具4由四块模具板贴合而成；所述的带有冷却装置的轮毂模具设置有水冷却装置、水雾冷却装置和风冷却装置；所述的水冷却装置包括设置在与轮辐中心厚大区相对应的上模具1、下模具3的中间位置的冷却水道6，所述冷却水道6设有与外界连通的进水道6.1和出水道6.2；所述的水雾冷却装置包括固定在侧模具4上的水雾管路7，所述水雾管路7设有与外界接通的进水雾口7.3，所述水雾管路7末端设有喷嘴指向侧模具4外壁的多个水雾喷头；所述风冷却装置包括固定在上模具1的上的气体管路8，所述气体管路8设有与外界接通的进气口8.3，所述气体管路8末端设有喷嘴指向上模具1的多个气体喷头。
所述冷却水道6围成的形状与待铸造轮毂上该处的轮廓相匹配。所述的冷却水道6为两个，即上模具1中间位置设有一个，下模具3中间位置设有一个，两个冷却水道6各自围成的形状与轮辐中心厚大区上下端面的轮廓相匹配，均为梅花形。
所述多个水雾喷头包括多个第一水雾喷头7.1和多个第二水雾喷头7.2；所述的第一水雾喷头7.1指向侧模具4外壁的位置为与待铸造轮毂轮辐的辐条12相对应的位置，所述与辐条12相对应的位置为与辐条12端部相对应的位置；所述的第一水雾喷头7.1数量与辐条12的数量一一对应；所述第二水雾喷头7.2指向侧模具4外壁的位置为与待铸造轮毂轮辋上端相对应的位置。所述侧模具4外壁上第一水雾喷头7.1所指向的位置处设有用于加强冷却效果的凹槽9；凹槽9为圆形凹槽，采用钻孔的方式生成。所述侧模具4外壁上第一水雾喷头7.1、第二水雾喷头7.2所指向的位置的周边设有用于加强冷却效果的第一挡板10。所述的周边设有挡板是指一侧或两侧设有第一挡板10，第一水雾喷头7.1所指向位置的上下两侧均设有第一挡板10；第二水雾喷头7.2所指向位置的下侧设有第一挡板10。
所述多个气体喷头包括沿圆周均匀分布的用于冷却上模具内壁的多个第一气体喷头8.1和指向上模具1上端面中心处的一个第二气体喷头8.2，所述上模具1内壁上设有用于加强冷却效果的多个第二挡板11；所述第二挡板11位于第一气体喷头8.1下方且数量与第一气体喷头8.1一一对应。
Claims (6)
1.一种带有冷却装置的轮毂模具，包括上模具（1）、下模具（3）、侧模具（4）和底座（2），所述上模具（1）、下模具（3）和侧模具（4）组合后，形成待铸造轮毂的铸造型腔，所述的下模具（3）和侧模具（4）均固定在底座（2）上，其特征在于：所述的冷却装置的包括水冷却装置、水雾冷却装置和风冷却装置；所述的水冷却装置包括设置在与轮辐中心厚大区相对应的上模具（1）、下模具（3）的中间位置的冷却水道（6），所述冷却水道（6）设有与外界连通的进水口（6.1）和出水口（6.2）；所述的水雾冷却装置包括固定在侧模具（4）上的水雾管路（7），所述水雾管路（7）设有与外界连通的进水雾口（7.3），所述水雾管路（7）末端设有喷嘴指向侧模具（4）外壁的多个水雾喷头；所述风冷却装置包括固定在上模具（1）上的气体管路（8），所述气体管路（8）设有与外界连通的进气口（8.3），所述气体管路（8）末端设有喷嘴指向上模具（1）的多个气体喷头；
所述多个气体喷头包括沿圆周均匀分布的用于冷却上模具内壁的多个第一气体喷头（8.1）和指向上模具（1）上端面中心处的一个第二气体喷头（8.2）；
所述多个水雾喷头包括多个第一水雾喷头（7.1）和多个第二水雾喷头（7.2）；所述的第一水雾喷头（7.1）指向侧模具（4）外壁的位置为与待铸造轮毂轮辐的辐条（12）相对应的位置，所述的第一水雾喷头（7.1）数量与辐条（12）的数量一一对应；所述第二水雾喷头（7.2）指向侧模具（4）外壁的位置为与待铸造轮毂轮辋上端相对应的位置。
2.根据权利要求1所述的带有冷却装置的轮毂模具，其特征在于：所述冷却水道（6）围成的形状与待铸造轮毂上该处的轮廓形状相匹配。
3.根据权利要求1所述的带有冷却装置的轮毂模具，其特征在于：所述与辐条（12）相对应的位置为与辐条（12）端部相对应的位置。
4.根据权利要求1所述的带有冷却装置的轮毂模具，其特征在于：所述侧模具（4）外壁上第一水雾喷头（7.1）所指向的位置处设有用于加强冷却效果的凹槽（9）。
5.根据权利要求1所述的带有冷却装置的轮毂模具，其特征在于：所述侧模具（4）外壁上第一水雾喷头（7.1）、第二水雾喷头（7.2）所指向的位置的周边设有用于加强冷却效果的第一挡板（10）。
6.根据权利要求1所述的带有冷却装置的轮毂模具，其特征在于：所述上模具（1）内壁上设有用于加强冷却效果的多个第二挡板（11）；所述第二挡板（11）位于第一气体喷头（8.1）下方且数量与第一气体喷头（8.1）一一对应。
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