[实用新型]一种铝合金车轮的铸造装置

说明书

技术领域

本专利属于铸造成形装备领域，特别涉及铝合金车轮的铸造成形装备。

背景技术

铸造工艺生产铝合金车轮具有适应性强、花色品种多样、生产成本低等优点,是国内外生产铝合金车轮的最普遍方法。铸造工艺方法包括重力铸造、低压铸造和差压铸造等，低压铸造的成形性好，轮廓清晰，密度均匀，表面光洁，成品率在九成以上，是铝合金车轮的主流制造方法。但是由于实际设备条件和技术条件等因素的限制，低压铸造车轮仍然普遍存在因补缩力不足而产生的缩松、缩孔等缺陷，现行解决缩孔、缩松缺陷的方法是对模具结构和工艺参数的改良，但都未取得明显的效果。人们试图增加低压铸造机保温炉的气体压力，来达到强力补缩的目的，但由于保温炉的材料和结构，不能承受更强的气压，使得直接增加气压的方法无果而终。

本专利将气体低压充型和升压补缩技术相结合，保温炉施加低压气体仅用于充型，补缩压力不是靠向保温炉液面施加气体压力来实现的，而是靠以液压缸为动力的补缩装置来实现的，与大量应用的低压铸造工艺相比，既提高了补缩压力，又降低了保温炉的气体压力，具有明显的技术优势。

发明内容

一种铝合金车轮的铸造装置，专门用于铝合金车轮铸造的充型及凝固过程中升压补缩，其特征在于：1）依据等静压推注补缩原理，通过设立一个与模具型腔相联通的截面为圆形的补缩容腔（1-1），采用液压缸（1-4）将补缩容腔（1-1）内的铝液随着铸件的顺序凝固实时地推注到模具型腔内进行补缩；2）铸造工艺过程为：保温炉（1-6）内施加低压气体完成铝液向模具型腔的低压充型---液压缸（1-4）推动补缩推注活塞（1-3）封堵进液口---保温炉（1-6）减压至常压---控制顺序凝固并推动补缩推注活塞（1-3）将补缩容腔（1-1）内的铝液推注至模具型腔---卸压并开模卸料；3）实现本工艺过程的装置由补缩容腔（1-1）、联接保温炉（1-6）并与补缩容腔（1-1）斜交联通的升液管（1-2）、补缩推注活塞（1-3）和液压缸（1-4）组成。

本专利中的补缩容腔（1-1）设于模具（1-5）的中心孔下方，并与模具（1-5）的中心孔联通，升液管（1-2）一端插入保温炉（1-6）内铝水液面以下，另一端与补缩容腔（1-1）下端斜交联通，补缩容腔（1-1）的容积设定为铸件体积的6-8%，补缩容腔（1-1）与补缩推注活塞（1-3）材料相同，作为优选的材料选为氮化硅，二者配合间隙为0.12~0.20mm。

本专利中的补缩容腔（1-1）内设有间隙配合的补缩推注活塞（1-3），补缩推注活塞（1-3）向上移动至充液口位置以上，实现对升液管（1-2）料液的封堵，继续向上运动实现对料液的加压补缩，随着模具型腔内铝液的顺序凝固，实时地将补缩容腔（1-1）内的铝液全部推注至模具型腔内，补缩容腔（1-1）外侧设有料液补温装置（1-7），在推注过程中对料液进行补温，保证了补缩容腔（1-1）中料液的流动性。

本专利中的补缩推注活塞（1-3）的推力是靠液压缸(1-4)来实现的，推注压力随凝固过程变化，推注压力范围为0.5~8.0bar。

本专利带来的有益效果在于：1）提高了补缩压力，减少气孔和缩松的形成，获得高致密度车轮；2）保温炉的气压减少一半，从而提高保温炉的使用寿命；3）得到无浇口的铸坯，提高了材料利用率；4)本方法和装置可方便用于现有低压铸造机升级改造。

附图说明

图1是本发明的升压补缩装置及模具剖开视图。

图1中主要包括：补缩容腔（1-1）、升液管（1-2）、补缩推注活塞（1-3）、液压缸(1-4)、模具（1-5）、保温炉（1-6）、补温装置（1-7）。

具体实施方式

以下结合附图就具体实施方式进行详细说明（本实施例是对本专利的进一步说明，而不是对本专利作出的任何限定）

结合附图1对实施细则进行说明，以一款尺寸为16X6.5英寸、材料为A356的铝车轮为例，采用本设备生产铸造铝合金车轮的过程如下：

（1）首先将保温炉（1-6）移出，安于铸造机的一侧，升液管（1-2）与补缩容腔（1-1）相连接，补缩容腔（1-1）安装在模具（1-5）中心下侧，模具（1-5）安装至压铸机滑块和工作台之间。

（2）低压铸造机工作，保温炉（1-6）内部的料液经过升液管（1-2）和补缩容腔（1-1）流至模具型腔中，铝水平稳地将型腔充满。