[实用新型]一种铝车轮铸造模具

说明书

技术领域

本实用新型涉及模具，具体地说涉及车轮铸造模具。 

背景技术

随着汽车厂商对车轮轮辋结构、性能和安全性的要求越来越高，尤其是轮辋动刚性和惯性等方面的要求使内轮缘与轮辋部位倒梯度关系日趋明显，在铸造过程中既要保证轮辋部位的金属利用率也要提高内轮缘和轮辋力学性能。

今后面临的技术难题，一是内轮缘厚大冷却缓慢导致其金相组织粗大、力学性能低下。二是内轮缘的性能高低对于行车安全至关重要，为了保证其充分的补缩，轮辋梯度必须尽可能大，这样对于铝车轮的原材料成本控制和后期机加工都是不利的，而且由于铸件的凝固是由表及里的方式，越厚的轮辋毛坯越难保证机加后轮辋成品的力学性能。因此，传统的模具结构很难解决上述问题。

发明内容

旨在解决上述传统模具结构的不足，本实用新型提供一种能够降低车轮轮辋毛坯重量、减少轮辋机加工量、提高内轮缘及轮辋部位的力学性能，同时又能提高生产效率的轻量化模具结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝车轮铸造模具，包括顶模、边模和顶摸，其特征在于：在避免热处理变形及正常机加工余量的基础上，减小车轮轮辋毛坯梯度尺寸，即减少了其机加工量的同时保留了更多结晶组织致密的部分。

轮辋区域的边模壁厚由50mm-60mm减薄至20-30mm，可保证轮辋毛坯顺序凝固成型。

内轮缘部位的顶模采取冷却管路，加强内轮缘的冷却速度，减少内轮缘的凝固时间。

本实用新型的有益效果是，已针对多款产品进行设计，轮辋毛坯轻量化可提高金属利用率约5-6%，大大降低了原材料成本和机加工量；高温铝液的热量大幅减少，使每个车轮的生产效率比原来快约30s左右；同时，细化了内轮缘及轮辋部位的金相纤维组织，提高了内轮缘、轮辋部位的力学性能。

附图说明

图1是现有技术模具结构图。

图2是本实用新型模具结构图。

图中：1-顶模，2-边摸，3-内轮缘，4-毛坯轮辋轮廓，5-产品轮辋轮廓，6-冷却管路。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，设置冷却管路6, 建立更有利于铸件顺序凝固的较低的顶模1、边模2温度场，当铝液充型到内轮缘3处时，加强了内轮缘3的冷却速率，减少了内轮缘3的凝固时间，减轻了整个轮辋部位4的补缩负担。

在避免热处理变形及正常机加工余量的基础上，减小轮辋毛坯梯度尺寸，即减少了其机加工量的同时保留了更多结晶组织致密的部分。

轮辋区域的边模壁厚由50mm-60mm减薄至20-30mm，可保证轮辋毛坯顺序凝固成型。

二次枝晶SDAS铸造模拟计算结果对比，现有技术轮辋毛坯内轮缘3的SDAS值范围区间为23.3微米以上，而本实用新型轮辋毛坯内轮缘3的SDAS值范围区间为20-23.3微米；现有技术毛坯轮辋轮廓4的SDAS值范围区间为23.3-26微米，而本实用新型毛坯轮辋轮廓4的SDAS值范围区间为22-25微米。说明轮辋毛坯轻量化的模具结构对于细化轮辋金相纤维组织和提高内轮缘及轮辋部位的力学性能都有至关重要的作用。