CN108284212A - 一种铝合金车轮低压铸造多浇口工艺及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种铝合金车轮低压铸造多浇口工艺及其装置。采用多浇口浇注方式，在车轮内轮缘端部设置多浇口，使铝液从内轮缘处首先进入，待轮辋处的模具型腔充满铝液后，铝液又同时从中心浇口进入，待铝液充满模具型腔后开始加压、冷却。冷却时，从铝液最后充填的车轮外轮缘部位开始，启动边模环形水冷，由于冷却工艺是从外轮缘处开始凝固，且同时轮辋和轮辋部位方向顺序凝固，大大缩短了轮辋和轮辐位置铸件的结晶凝固时间，在提高生产效率的同时，又提高铸件内部组织致密度，材料力学性能好，特别是轮辐的延伸率得到大幅提高。

Description

一种铝合金车轮低压铸造多浇口工艺及其装置
技术领域
本发明提供一种铝合金车轮低压铸造浇注工艺及其装置。
背景技术
目前，传统的铝合金车轮低压铸造大都采用中心底注的工艺方法。铝液通过中心浇口进入模具型腔，横向流经车轮轮辐部位后转向垂直充填轮辋部位，直至充型完成。在结晶凝固过程中，轮辋处于远离中心浇口的远端，最先开始凝固，故而需要轮辐部位优先补缩轮辋，推迟轮辐部位结晶凝固时机，影响铝合金车轮材料力学性能，特别是轮辐部位的延伸率普遍偏低，直接影响到车轮的整体质量。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足，提高铝合金车轮质量，提供了一种铝合金车轮低压铸造工艺及装置，用于重点改善车轮轮辐延伸率，同时提高铸造生产效率。
本发明采用的技术方案是：一种铝合金车轮低压铸造多浇口工艺，铸造工艺采用多浇口浇注方式，在车轮内轮缘端部设置多浇口，使铝液从内轮缘处首先进入，待轮辋处的模具型腔充满铝液后，铝液又同时从中心浇口进入，待铝液充满模具型腔后开始加压、冷却。
冷却时，从铝液最后充填的车轮外轮缘部位开始，启动边模环形水冷，且水冷位于靠近外轮缘的轮辐和轮辋交界厚大部位，顶模冷却同样采用环形水冷，水冷位于轮辐正上方的顶模，顶模中心位置采用点水冷冷却中心浇口。
通过对冷却时间和流量的控制，型腔里的铝液随着模具的冷却先后顺序而结晶，结晶由外轮缘同时向轮辋和轮辐方向进行，直至内轮缘和轮心位置最终凝固，完成整个铸造过程。
所述的低压铸造过程中，车轮铸件轮辐和外轮缘正面朝上，轮辋和内轮缘部位在下部。
所述的内轮缘多浇口设置在内轮缘正下方，浇口形状均为圆形，且浇口的数量依据车轮大小各异，数量至少8个。
所述的中心浇口设置在轮心正下方，浇口形状为圆形。
所述的边模环形水冷、顶模环形水冷，其距离铸件表面距离15-40mm，所述的冷却水流量为150-400L/hr。
一种铝合金车轮低压铸造装置，包括冷却成形模具***、压力浇注***，铸造装置包括多浇口模具，下方与浇口盆相通并固定装配在机台台板上，机台板下方为低压保温炉，炉内铝液通过升液管链接浇口盆中心入口位置。
所述的低压铸造模具的上模、边模与机台的液压控制***链接，在上模设有铸件脱模用的顶出机构。
所述的浇口盆与模具连接处设置多个浇口，每个浇口处均有一个陶瓷材料的浇口套，用于铝液充型后加压补缩阶段的浇口处最后结晶凝固。
由于本发明在车轮内轮缘下方设置多个小浇口，同时在轮心设置一个中心浇口，所以铝液充填时间缩短一半，提高了充型生产效率；由于冷却工艺是从外轮缘处开始凝固，且同时轮辋和轮辋部位方向顺序凝固，大大缩短了轮辋和轮辐位置铸件的结晶凝固时间，提高铸件内部组织致密度，材料力学性能好，特别是轮辐的延伸率得到大幅提高；同时，整个铸造装置设备简单，在普通低压中心浇注铸造基础上增加了一个浇口盆，整个工艺过程简单、易操作。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
图1是本发明低压多浇口工艺铸造示意图。
具体实施方式
图1中，本发明所述的铝合金车轮低压铸造多浇口工艺装置,主要包括模具冷却***和压力浇注***，铸造模具包括下模（2）、上模（4）、边模（3）、铸件顶出杆（8），整套模具置于浇口盆（1）上，之间通过多个浇口套（11）联通模具型腔与浇口盆，浇口盆装配在低压铸造主机机台台板（12）上，之间装有升液管（13）联通保温炉（14）内铝液通过升液管，在压力作用下进入浇口盆内，继而在经过浇口套进入模具型腔。
所述的模具冷却***包括边模环形水冷（9）和（10）、上模环形水冷（6）和（7）和中心分流锥水冷（5），待铝液完全充满模具型腔后快速启动边模具环形水冷，从外轮缘处铸件开始结晶凝固，依次开启上模环形水冷和中心点水冷，直至铸件完成顺序凝固。

Claims (4)

1.一种铝合金车轮低压铸造多浇口工艺，其特征在于：铸造工艺采用多浇口浇注方式，在车轮内轮缘端部设置多浇口，使铝液从内轮缘处首先进入，待轮辋处的模具型腔充满铝液后，铝液又同时从中心浇口进入，冷却时，从铝液最后充填的车轮外轮缘部位开始，启动边模环形水冷，且水冷位于靠近外轮缘的轮辐和轮辋交界厚大部位，顶模冷却同样采用环形水冷，水冷位于轮辐正上方的顶模，顶模中心位置采用点水冷冷却中心浇口。
2.根据权利要求1所述一种铝合金车轮低压铸造多浇口工艺，其特征是：在低压铸造过程中，车轮的轮辐和外轮缘正面朝上，轮辋和内轮缘部位在下部。
3.根据权利要求1所述一种铝合金车轮低压铸造多浇口工艺，其特征是：多浇口设置在内轮缘正下方和中心浇口，浇口形状均为圆形。
4.根据权利要求1所述一种铝合金车轮低压铸造多浇口工艺，其特征是：边模环形水冷、顶模环形水冷距离铸件表面距离15-40mm，冷却水流量为150-400L/hr，边模环形水冷需在铝液充满模具型腔后立即开启。
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