一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)及澆注方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)，涉及輪轂鑄造技術(shù)領(lǐng)域。該汽車輪轂澆注系統(tǒng)包括第一模腔、第二模腔及位于第一模腔與第二模腔之間的公共模腔，第一模腔通過升液管與其上方的第一模具連通，第二模腔通過升液管與其上方的第二模具連通，公共模腔通過補(bǔ)液口分別與第一模腔和第二模腔連通；公共模腔的上方設(shè)有進(jìn)料口，內(nèi)部設(shè)有加熱器和溫度檢測儀。本發(fā)明還公開一種適用于該汽車輪轂澆注系統(tǒng)的澆注方法，包括加料、補(bǔ)液、升液、充型加壓、保壓和釋壓脫模。本發(fā)明通過設(shè)置公共模腔向第一模腔和第二模腔內(nèi)補(bǔ)充熔液，大大減少了氧化物產(chǎn)生的幾率，消除了補(bǔ)液過程對輪轂成型的影響，有效實現(xiàn)了輪轂鑄造的不間斷生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】
一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)及澆注方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及輪轂鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)及適用于該汽車輪轂澆注系統(tǒng)的澆注方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車輪是涉及汽車安全的零部件之一，可以分為鋼質(zhì)車輪和鋁合金車輪，由于鋁合金車輪與鋼質(zhì)車輪相比，具有重量輕、強(qiáng)度大、制動平衡性能好、精度高、導(dǎo)熱性好、汽車油耗低等許多優(yōu)點，因此鋁合金車輪有著廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]鋁合金車輪的制造技術(shù)主要有鑄造和鍛造等，其中廣泛使用的鑄造技術(shù)又分為重力鑄造和低壓鑄造兩種。前者的制造過程簡單，只需把液態(tài)的合金倒入鑄模內(nèi)冷卻成型即可，其工藝簡單、模具耐用、制造成本低;后者是利用低壓將液態(tài)的合金壓進(jìn)鑄模內(nèi)，其分子分布平均、孔隙較少、金屬密度高、強(qiáng)度大，且安全系數(shù)較前者高，造型也更為復(fù)雜、美觀，因此后者更能符合人們的需求。
[0004]現(xiàn)有的鋁合金車輪低壓澆注系統(tǒng)，通常是采用中心模腔向鑄造模具中澆注鋁液。當(dāng)中心模腔內(nèi)的鋁液較少時，需要關(guān)停低壓鑄造機(jī)，并打開加料門向模腔內(nèi)補(bǔ)充熔液。由于熔液在補(bǔ)充的過程中會產(chǎn)生熱量損失，因此補(bǔ)液后需要對熔液加熱保溫一段時間才能使用；而且補(bǔ)液時鋁液與空氣接觸，會產(chǎn)生較多氧化物，為避免氧化物對鑄造車輪造成影響，鑄造前需要將模腔內(nèi)的氧化物、熔渣等物質(zhì)清理出來，該過程費時費力，大大降低了生產(chǎn)效率，不利于鋁合金輪轂的連續(xù)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個目的在于提供一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)，能夠提高模腔的澆注效率，實現(xiàn)輪轂的連續(xù)化生產(chǎn)。
[0006]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種適用于該汽車輪轂澆注系統(tǒng)的澆注方法。
[0007]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0008]—種汽車輪轂澆注系統(tǒng)，包括第一模腔、第二模腔及位于第一模腔與第二模腔之間的公共模腔，所述第一模腔通過升液管與其上方的第一模具連通，所述第二模腔通過升液管與其上方的第二模具連通，所述公共模腔通過補(bǔ)液口分別與第一模腔和第二模腔連通;所述公共模腔的上方設(shè)有進(jìn)料口，內(nèi)部設(shè)有加熱器和溫度檢測儀。
[0009]作為一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述升液管的上端與模具的澆口連接，下端插入相應(yīng)模腔內(nèi)，且所述升液管的內(nèi)徑大于模具澆口的內(nèi)徑。
[0010]作為一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述公共模腔與第一模腔和第二模腔為一體式結(jié)構(gòu)，且相鄰模腔之間設(shè)有隔板，所述隔板的底部開設(shè)有所述補(bǔ)液口。
[0011 ]作為一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述補(bǔ)液口處設(shè)有塞桿，所述塞桿的端部與補(bǔ)液口相匹配。
[0012]作為一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述加熱器為浸入式加熱器，包括電阻絲及包覆于電阻絲外周的陶瓷管。
[0013]作為一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)的優(yōu)選方案，所述第一模腔及第二模腔均連接有通氣加壓裝置，用于將模腔內(nèi)的熔液壓入相應(yīng)模具內(nèi)。
[0014]—種適用于如以上所述的汽車輪轂澆注系統(tǒng)的澆注方法，包括以下步驟:
[0015]加料:利用加熱爐將鋁合金坯料熔化成液態(tài)，將所得熔液通過進(jìn)料口注入公共模腔，并對公共模腔內(nèi)的熔液進(jìn)行加熱保溫；
[0016]補(bǔ)液:打開第一模腔和第二模腔上的補(bǔ)液口，使鋁液從公共模腔流入第一模腔和第二模腔中，當(dāng)?shù)谝荒Ｇ缓偷诙Ｇ粌?nèi)的鋁液上升到設(shè)定液位時，關(guān)閉補(bǔ)液口 ；
[0017]升液:對第一模腔和第二模腔內(nèi)的鋁液進(jìn)行加壓，使鋁液從第一模腔和第二模腔內(nèi)分別導(dǎo)入相應(yīng)的升液管頂部，但未進(jìn)入模具的型腔；
[0018]充型加壓:繼續(xù)增大壓力，使鋁液沿升液管上升至模具中，直至充滿整個型腔；
[0019]保壓:鋁液充滿模具型腔后，保持液面的壓力，對型腔進(jìn)行冷卻，使輪轂成型凝固；
[0020]釋壓脫模:凝固完成后，對模腔進(jìn)行排氣釋壓，使不參與充型的鋁液泄壓回流，泄壓后冷卻一定時間，開模將輪轂取出。
[0021]作為一種汽車輪轂澆注方法的優(yōu)選方案，所述加料步驟中，在熔液注入公共模腔后，還需對熔液進(jìn)行精煉、去渣處理。
[0022]作為一種汽車輪轂饒注方法的優(yōu)選方案，所述補(bǔ)液步驟中，鋁液的饒注溫度為695cC ?700 cC ο
[0023]作為一種汽車輪轂澆注方法的優(yōu)選方案，在所述補(bǔ)液、升液、充型加壓、保壓和釋壓脫模各步驟中，均能向公共模腔中進(jìn)行加料。
[0024]本發(fā)明的有益效果為:
[0025]本發(fā)明通過向公共模腔內(nèi)注入熔融鋁液，再由公共模腔向第一模腔和第二模腔內(nèi)補(bǔ)充熔液，大大降低了第一模腔和第二模腔與空氣接觸的機(jī)會，減少了氧化物產(chǎn)生的幾率，改善了鋁液的澆注質(zhì)量;而且公共模腔內(nèi)的加熱器，可將鋁液保持在一定溫度，避免了液料在流入第一模腔或第二模腔后再進(jìn)行加熱的麻煩，消除了補(bǔ)液過程對輪轂成型造成的影響;該澆注方法與傳統(tǒng)工藝相比，其補(bǔ)液過程不要需要停機(jī)，且隨時可向公共模腔內(nèi)添加鋁液，有效實現(xiàn)了輪轂鑄造的不間斷生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)本發(fā)明實施例的內(nèi)容和這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1是本發(fā)明實施方式提供的汽車輪轂澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:
[0029]1、第一模腔;2、第二模腔;3、公共模腔;4、升液管;5、第一模具;6、第二模具;7、補(bǔ)液口 ； 8、隔板;9、塞桿。
【具體實施方式】
[0030]為使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]如圖1所示，本實施方式提供了一種優(yōu)選的汽車輪轂澆注系統(tǒng)，適用于鋁合金車輪低壓鑄造成型。該澆注系統(tǒng)包括第一模腔1、第二模腔2及位于第一模腔I與第二模腔2之間的公共模腔3，其中第一模腔I通過升液管4與其上方的第一模具5連通，第二模腔2通過升液管4與其上方的第二模具6連通，公共模腔3通過補(bǔ)液口 7分別與第一模腔I和第二模腔2連通;公共模腔3的上方設(shè)有進(jìn)料口，用于向公共模腔3內(nèi)添加熔融鋁液或去除熔液中的氧化物雜質(zhì)，同時公共模腔3的內(nèi)部還設(shè)有加熱器和溫度檢測儀，用于將其內(nèi)的鋁液保持在一定溫度。
[0032]本發(fā)明通過向公共模腔3內(nèi)注入熔融鋁液，再由公共模腔3向第一模腔I和第二模腔2內(nèi)補(bǔ)充熔液，大大降低了第一模腔I和第二模腔2與空氣接觸的機(jī)會，減少了氧化物產(chǎn)生的幾率，改善了鋁液的澆注質(zhì)量;而且公共模腔3內(nèi)的加熱器，可將鋁液保持在一定溫度，避免了液料在流入第一模腔I或第二模腔2后再進(jìn)行加熱的麻煩，消除了補(bǔ)液過程對輪轂成型造成的影響;該澆注方法與傳統(tǒng)工藝相比，其補(bǔ)液過程不要需要停機(jī)，且隨時可向公共模腔3內(nèi)添加鋁液，有效實現(xiàn)了輪轂鑄造的不間斷生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。
[0033]進(jìn)一步地，本實施方式升液管4的上端與模具的澆口相連接，下端插入相應(yīng)的模腔內(nèi)，當(dāng)施壓裝置對第一模腔I或第二模腔2內(nèi)的熔液施加壓力時，熔液即可沿升液管4上升至相應(yīng)鑄造模具的型腔內(nèi)。此處，應(yīng)保證升液管4的內(nèi)徑大于模具澆口的內(nèi)徑，以達(dá)到良好的補(bǔ)縮效果。
[0034]優(yōu)選地，本發(fā)明公共模腔3與第一模腔I和第二模腔2為一體式結(jié)構(gòu)，且公共模腔3與第一模腔I和第二模腔2之間均設(shè)有隔板8，隔板8的底部設(shè)有臺階，補(bǔ)液口 7即開設(shè)在該臺階上。進(jìn)一步地，補(bǔ)液口 7處設(shè)有塞桿9，塞桿9的端部呈凸緣狀結(jié)構(gòu)，用于與補(bǔ)液口 7相匹配，以保證相鄰模腔之間的密封性。具體地，塞桿9為耐高溫耐氧化的陶瓷桿，其一端伸出公共模腔3之外，并由氣缸或液壓缸帶動，在公共模腔3內(nèi)上下移動，用于控制補(bǔ)液口 7的開閉。
[0035]進(jìn)一步地，本實施方式的加熱器采用浸入式加熱器，其內(nèi)部為電阻絲，外部包覆有耐高溫、導(dǎo)熱的陶瓷類套管。由于該加熱器的發(fā)熱部分是浸在鋁液中，所產(chǎn)生的熱量全部作用在鋁液上，具有很好的節(jié)能作用。而且，該設(shè)計避免了模腔內(nèi)的鋁液表面受到高溫的輻射烘烤，大大減少了表面鋁渣的產(chǎn)生，提高了鋁液的利用率。作為優(yōu)選，第一模腔I和第二模腔2內(nèi)也設(shè)有加熱器，分別用于對相應(yīng)模腔內(nèi)的鋁液進(jìn)行加熱，以保證鑄造過程在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。此外，各個模腔中均設(shè)有熱電偶測溫儀，用于檢測熔液的溫度，并將檢測結(jié)果反饋到控制器，再由控制器控制加熱器工作，以避免熔液溫度過高或過低，影響輪轂的鑄造質(zhì)量。另外，本發(fā)明的第一模腔I及第二模腔2還均連接有通氣加壓裝置，用于向相應(yīng)的模腔內(nèi)通入空氣或惰性氣體，進(jìn)而將熔液壓入對應(yīng)的模具內(nèi)。
[0036]本發(fā)明還提出一種適用于如以上所述的汽車輪轂澆注系統(tǒng)的澆注方法，其包括以下步驟:
[0037]加料:利用加熱爐將鋁合金坯料熔化成液態(tài)，將所得熔液通過進(jìn)料口注入公共模腔3，并對公共模腔3內(nèi)的熔液進(jìn)行加熱保溫；
[0038]該步驟中，在熔液注入公共模腔3后，還需對熔液進(jìn)行精煉、去渣處理，以防止氧化雜物進(jìn)入模具型腔，影響輪轂的成型質(zhì)量。
[0039]補(bǔ)液:打開第一模腔I和第二模腔2上的補(bǔ)液口7，使鋁液從公共模腔3流入第一模腔I和第二模腔2中，當(dāng)?shù)谝荒Ｇ籌和第二模腔2內(nèi)的鋁液上升到設(shè)定液位時，關(guān)閉補(bǔ)液口7;
[0040]該步驟中，鋁液的澆注溫度優(yōu)選為695°C?700°C，這里，該溫度確定的原則是:在保證鑄件成形的前提下，澆注溫度越低越好。澆注溫度高，對輪轂的輪輞成形有利，但對輪輻的熱節(jié)縮松傾向大，結(jié)晶晶粒也粗大，降低了輪轂的機(jī)械性能。當(dāng)然，也不能過分地降低澆注溫度，否則輪轂下部分的輪輞會過早凝固，失去壓力下結(jié)晶的機(jī)會。另外，該步驟既能同時向第一模腔I和第二模腔2內(nèi)補(bǔ)液，也能單獨向第一模腔I或第二模腔2內(nèi)補(bǔ)液，有效提高了該澆注系統(tǒng)的適用性。
[0041 ]升液:對第一模腔I和第二模腔2內(nèi)的鋁液進(jìn)行加壓，使鋁液從第一模腔I和第二模腔2內(nèi)分別導(dǎo)入相應(yīng)的升液管4頂部，但未進(jìn)入模具的型腔；
[0042]充型加壓:繼續(xù)增大壓力，使鋁液沿升液管4上升至模具中，直至充滿整個型腔；
[0043]保壓:鋁液充滿模具型腔后，保持液面的壓力，對型腔進(jìn)行冷卻，使輪轂成型凝固；
[0044]釋壓脫模:凝固完成后，對模腔進(jìn)行排氣釋壓，使不參與充型的鋁液泄壓回流，泄壓后冷卻一定時間，開模將輪轂取出。
[0045]進(jìn)一步地，該澆注方法中的加料步驟可與其它任一步驟同時進(jìn)行，這樣有效保證了輪轂鑄造的連續(xù)性，實現(xiàn)了鋁車輪不間斷生產(chǎn)，大大提高了工作效率。
[0046]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【主權(quán)項】
1.一種汽車輪轂澆注系統(tǒng)，其特征在于，包括第一模腔(I)、第二模腔(2)及位于第一模腔(I)與第二模腔(2)之間的公共模腔(3)，所述第一模腔(I)通過升液管(4)與其上方的第一模具(5)連通，所述第二模腔(2)通過升液管(4)與其上方的第二模具(6)連通，所述公共模腔(3)通過補(bǔ)液口(7)分別與第一模腔(I)和第二模腔(2)連通;所述公共模腔(3)的上方設(shè)有進(jìn)料口，內(nèi)部設(shè)有加熱器和溫度檢測儀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪轂澆注系統(tǒng)，其特征在于，所述升液管(4)的上端與模具的澆口連接，下端插入相應(yīng)模腔內(nèi)，且所述升液管(4)的內(nèi)徑大于模具澆口的內(nèi)徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車輪轂澆注系統(tǒng)，其特征在于，所述公共模腔(3)與第一模腔(I)和第二模腔(2)為一體式結(jié)構(gòu)，且相鄰模腔之間設(shè)有隔板(8)，所述隔板(8)的底部開設(shè)有所述補(bǔ)液口(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車輪轂澆注系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)液口(7)處設(shè)有塞桿(9)，所述塞桿(9)的端部與補(bǔ)液口(7)相匹配。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪轂澆注系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器為浸入式加熱器，包括電阻絲及包覆于電阻絲外周的陶瓷管。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪轂澆注系統(tǒng)，其特征在于，所述第一模腔(I)及第二模腔(2)均連接有通氣加壓裝置，用于將模腔內(nèi)的熔液壓入相應(yīng)模具內(nèi)。7.—種適用于如權(quán)利要求1-6任一項所述的汽車輪轂澆注系統(tǒng)的澆注方法，其特征在于，包括以下步驟: 加料:利用加熱爐將鋁合金坯料熔化成液態(tài)，將所得熔液通過進(jìn)料口注入公共模腔(3)，并對公共模腔(3)內(nèi)的熔液進(jìn)行加熱保溫； 補(bǔ)液:打開第一模腔(I)和第二模腔(2)上的補(bǔ)液口( 7)，使鋁液從公共模腔(3)流入第一模腔(I)和第二模腔(2)中，當(dāng)?shù)谝荒Ｇ?I)和第二模腔(2)內(nèi)的鋁液上升到設(shè)定液位時，關(guān)閉補(bǔ)液口(7); 升液:對第一模腔(I)和第二模腔(2)內(nèi)的鋁液進(jìn)行加壓，使鋁液從第一模腔(I)和第二模腔(2)內(nèi)分別導(dǎo)入相應(yīng)的升液管(4)頂部，但未進(jìn)入模具的型腔； 充型加壓:繼續(xù)增大壓力，使鋁液沿升液管(4)上升至模具中，直至充滿整個型腔； 保壓:鋁液充滿模具型腔后，保持液面的力，對型腔進(jìn)行冷卻，使輪轂成型凝固； 釋壓脫模:凝固完成后，對模腔進(jìn)行排氣釋壓壓，使不參與充型的鋁液泄壓回流，泄壓后冷卻一定時間，開模將輪轂取出。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的澆注方法，其特征在于，所述加料步驟中，在熔液注入公共模腔(3)后，還需對熔液進(jìn)行精煉、去渣處理。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的澆注方法，其特征在于，所述補(bǔ)液步驟中，鋁液的澆注溫度為695 °C ?700 °C。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的澆注方法，其特征在于，在所述補(bǔ)液、升液、充型加壓、保壓和釋壓脫模各步驟中，均能向公共模腔(3)中進(jìn)行加料。
【文檔編號】B22D18/04GK105880523SQ201610325903
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】宗緒惠, 魏授桐, 闞駿
【申請人】昆山六豐機(jī)械工業(yè)有限公司