[实用新型]铝合金花纹块低压浇注设备

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种轮胎模具铝合金花纹块的低压浇注设备。

背景技术：

铝合金花纹块是轮胎模具中用于硫化成型轮胎花纹的重要部件，该部件的加工方式，目前国内外普遍应用的工艺有以下三种：

1、雕刻工艺：适用于载重胎模具。

2、电腐蚀工艺：适用于载重胎和乘用胎模具。

3、铝合金铸造工艺：适用于高档乘用胎模具。

出于安全性、舒适性和美观性的要求，乘用胎花纹设计较载重胎复杂，且花纹的形状精度及尺寸精度要求很高。因此，模具的花纹圈加工主要采用铝合金铸造工艺。

乘用胎模具按结构形式分为两种：两半模，轴向分型为上、下两半。活络模，胎侧轴向开模，胎顶花纹部位径向开模，分8或9瓣。

目前，活络模铝合金花纹块铸造工艺普遍应用的有以下两种：

1、整体浇注(重力铸造或低压铸造)—将单块型芯按工艺直径要求拼装成整体模芯进行浇注。

优点：浇注步骤简单，整套花纹圈可一次浇注成型，批量生产效率高。

缺点：1)花纹块分瓣准确度难以控制，分瓣处对接花筋形状精度差。

2)局部花纹因出现铸造缺陷需补铸时，必须整圈浇注，造成多余浪费，维修成本高

2、分块浇注(重力铸造)—按分瓣结构，将单块型芯做为模芯分开浇注。

优点：1)花纹块分瓣准确，分瓣处相接花筋形状精度好。

2)局部花纹有铸造缺陷，可单块补铸，维修成本低。

缺点：浇注步骤复杂，整套花纹圈浇分块要浇注多次，批量生产效率低。

上述两种铸造工艺，各有本身的优缺点。相比之下，如从产品精度方面考虑，应选择分体铸造工艺。但该工艺除上述缺点外，还有一个潜在的致命弱点，即铝液的二次污染。所谓二次污染是指经过除气精炼后的纯净铝液，在浇注工序中由于与空气的接触，继续发生吸气反应的过程。这是因为空气中含有一定比例的水汽，在化学亲和力的作用下，水汽和熔融状的铝液发生化学反应，其反应式如下：

3H₂O+2AL＝AL₂O₃+3H₂，生成的AL₂O₃和氢气是铝溶液中最严重的污染体，因为AL₂O₃一旦溶入铝液中，对铸件材质性能带来不利影响，而铝液中的氢气则会使铸件在结晶、凝固时形成气孔和缩松的倾向增大。

在分块浇注的工序中，先将铝液经过精除气，达到浇注温度后，倒入保温浇包中。再用浇包对单块型芯进行浇注。该方式属于重力铸造，过程中铝液增大了与大气接触的机率，因而不可避免地产生二次污染。对于分块浇注工序来说是难以解决的致命缺点。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种低压浇注设备，可解决铝合金花纹块分块浇注工艺中铝液的二次污染问题，且可实现多件铝合金花纹块铸件同时浇注，有利于提高浇注的生产效率。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

铝合金花纹块低压浇注设备，包括坩埚、升液管，在所述坩埚上设置圆盘式的浇道基板，所述升液管下端自浇道基板的中心孔穿过并延伸至坩埚内；在所述浇道基板上密封覆盖有浇道盖板，所述浇道盖板上分布有多个铸型，各铸型的上端设置有冒口，下端设置有内浇道；在所述浇道基板与浇道盖板之间的空腔内铺设有主浇道，主浇道上分布有多个浇道通道，各浇道通道分别与所述铸型的内浇道及所述升液管的上端口连通。

采用本实用新型的设备浇注时，铝液在设定的压力下，经过升液管上升至主浇道内，通过竖浇道、内浇道继续上升并充满铸型，当铝液升至冒口高度的4/5位置时，开始保压，保压时间为140s。铸件的补缩过程，由铸件上方的冒口进行。盖板上的铸型安装位置处，有一排风孔，通过排风管与外部真空泵相连。当铝液充满铸型后，即保压开始时，启动真空泵，以4L/min的流量连续进行抽真空排气冷却，持续500s后结束。

这一浇注过程，铝液始终处在密闭的空间内，避免了二次污染问题。盖板上设有四个竖浇道，可安置四个铸型同时浇注，一次浇注四个花纹块。卸压后，主浇道和竖浇道中的铝液返回坩埚，准备下次浇注。主浇道可重复使用，每次浇注过程结束后不需拆卸盖板，可实现连续地分批浇注，有利于提高生产效率。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、将分块铸造工艺的浇注方式，由重力铸造改为低压铸造，使铝液在浇注过程中始终处于密封空间内，不与大气接触，避免了二次污染，铸件产生气孔缺陷的机率大为减少，因此提高了铸件产品的合格品率。