[实用新型]一种铸造铝合金转向节模具的冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铸造模具技术领域，具体指一种铸造铝合金转向节模具的冷却系统，尤其是麦弗逊式悬挂系统用铝合金转向节铸造模具的冷却系统。

背景技术

麦弗逊式独立悬挂具有结构简单、质轻、响应速度快等优点，因而成为目前应用最广泛的汽车前悬挂系统。转向节作为此类悬挂系统中极其重要的安全结构件，在转向、紧急制动、侧滑、越过不平路面时承受多种疲劳载荷作用和意外事件的冲击。因此，其必须具有优良的综合性能，以保证汽车和驾驶安全。

早期的转向节多为采用整体锻造成形，但锻造成品率低、生产成本高；对于形状复杂的转向节，则采用焊接式和螺栓连接式。为解决锻造方法生产转向节的上述问题和不足，采用球墨铸铁整体铸造成形转向节的方法得到了广泛应用，这种方法实现了转向节零件一体化成形，生产工序少，是目前各种汽车转向节成形的主要方法。

然而，随着对汽车轻量化、降低燃油消耗的要求不断提高，转向节零件面临着升级换代的迫切需求，正逐步趋向于“以铝代铁”的方向发展。目前，关于铸造铝合金转向节的研发，主要采用了挤压铸造、差压铸造、低压铸造三种成形工艺。在铸造过程中，模具结构是影响铸件凝固行为、成品率和生产效率的主要因素，决定铸件的凝固组织与力学性能、以及铸造缺陷的形成等，尤其是冷却系统。因此，如何优化冷却系统的设计以避免引起凝固收缩缺陷、减小模具变形、加快铸件的冷却速度，是铸造铝合金转向节模具开发考虑的重点。

发明内容

铝合金铸造生产中，点冷和线冷是应用水冷最常见的冷却方式。然而，这两种方式的冷却强度有限，尤其是对于铸件厚壁部位，易因冷却强度不足而导致心部组织粗大，进而影响铸件的性能。因此，对于形状复杂、壁厚相差较大的汽车安全结构件而言，仅采用点冷和线冷工艺难以满足其组织性能的要求，如麦弗逊式悬挂系统用转向节零件。

为了克服现有技术的不足，本实用新型针对麦弗逊式悬挂系统用铝合金转向节的结构特征、性能要求以及铸造工艺性等多方面因素，提供了一种铸造铝合金转向节模具的冷却系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种铸造铝合金转向节模具的冷却系统，包括模具本体，所述模具本体内设置有模腔，其中所述模腔包括有对应减震器安装孔部位的减震器部位腔、对应横向拉杆球销安装孔部位的拉杆部位腔、对应三角臂球销安装孔部位的三角臂部位腔、对应制动卡钳球销安装孔部位的卡钳部位腔。所述模具本体内对应减震器部位腔的位置处设置有减震器部位面冷却槽，对应拉杆部位腔的位置处设置有拉杆部位点冷却腔，对应三角臂部位腔的位置处设置有三角臂部位线冷却槽，对应卡钳部位腔的位置处设置有卡钳部位点冷却槽。其中所述减震器部位面冷却槽为面状冷却槽，所述拉杆部位点冷却腔、卡钳部位点冷却槽为朝向模腔的管状冷却腔，所述三角臂部位线冷却槽为围绕三角臂部位腔的管状冷却腔。

作为一个优选项，所述减震器部位面冷却槽为分布在减震器部位腔上下两侧的曲面状冷却槽。

作为一个优选项，所述减震器部位面冷却槽的厚度为5～10mm，且与减震器部位腔的型腔面距离为20～30mm。

作为一个优选项，所述拉杆部位点冷却腔的内径为8～12mm，且与拉杆部位腔的型腔面距离为12～18mm。

作为一个优选项，所述三角臂部位线冷却槽的直径为8～15mm，且与三角臂部位腔的型腔面的距离为25～35mm。

作为一个优选项，所述卡钳部位点冷却槽的内径为8～12mm，且与卡钳部位腔的型腔面的距离为12～18mm。

本实用新型的有益效果是：针对麦弗逊式悬挂系统用铝合金转向节铸造工艺和性能要求，在铸造凝固过程中采用面冷、线冷、点冷相结合的水冷方式，实现转向节铸件顺序凝固；加强对转向节各安装孔部位的冷却，使得铸件组织致密，从而提高铸件的力学性能和疲劳性能；保证模具热平衡，减小模具变形，有利于提高铸造生产的稳定性；加快铸件厚壁部位的冷却速度，提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是麦弗逊式悬挂系统用转向节的侧视图。

图2是麦弗逊式悬挂系统用转向节的俯视图。

图3是本实用新型的模具结构示意图。

图4是本实用新型采用低压铸造铝合金转向节时的模具冷却系统的布局示意图。

图5是本实用新型采用挤压铸造铝合金转向节时的模具冷却系统的布局示意图。

具体实施方式