[发明专利]一种基于多升液管的车轮快速顺序凝固成型装置与方法

权利要求书

1.一种基于多升液通道的车轮成型装置，其特征在于，包括：保温容器、升液通道、模具、气体加压机构；

所述保温容器用以存储金属熔体，保温容器内设有至少两个升液通道，所述升液通道的至少一部分位于金属熔体内，所述升液通道用以输送金属熔体；

所述保温容器与气体加压机构相连接，所属气体加压机构可提供压力，使保温容器内的熔体在该压力下沿升液通道上升并进入模具型腔；

所述模具具有可供金属熔体凝固成型的型腔，所述升液通道在上方与通过模具上的浇口与型腔相连通，

所述模具上的浇口，开设在车轮轮辋正下方的圆环面上。

2.根据权利要求1所述的一种基于多升液通道的车轮成型装置，其特征在于，所述浇口数量为两个，在相对车轮轴线的两侧对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种基于多升液通道的车轮成型装置，其特征在于，与浇口相对应的升液通道数量为两个，在相对车轮轴线的两侧对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种基于多升液通道的车轮成型装置，其特征在于，所述浇口数量大于两个，环绕车轮轴线设置。

5.根据权利要求4所述的一种基于多升液通道的车轮成型装置，其特征在于，与浇口相对应的升液通道数量大于两个，环绕车轮轴线设置。

6.根据权利要求1、2或4所述的一种基于多升液通道的车轮成型装置，其特征在于，所述升液通道上方设有浇注组件，所述浇注组件与模具上的浇口相连通。

7.根据权利要求1所述的一种基于多升液通道的车轮成型装置，其特征在于，还包括在车轮模具上对应车轮轮心位置处设置的中央浇口，所述中央浇口下方与中央升液通道连通。

8.利用权利要求1-7任一项所述的装置进行车轮成型的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)升液：通过高压气源对保温炉内的铝液进行加压，使铝液在压力下沿着升液管上升到浇口位置；

(2)充型：继续升压，使铝液通过浇口进入型腔，该充型阶段为两段式加压，第一阶段升压速度为0.1～0.2kPa/s，时间为2～4s，随后进入第二阶段快速升压，直至将型腔充满；

该第二阶段的升压速度P′由如下方式确定：

式中：P′为升压速度，单位为kPa/s；H为型腔总高度，单位为mm；ρ为金属熔体密度，单位为g/cm³；K为阻力系数，其取值范围为1～1.5；t为预设充型时间，单位为s；102为单位换算系数；N为升液管数量，其取值范围为2～6；x为其升液指数，取值范围为0.2～0.8；

(3)结晶增压保压：充型结束后，将压力快速增加并保压，直到车轮凝固完成；

(4)卸压放气：铝合金车轮凝固完毕，解除保温炉内的气体压力，使升液管和浇道口未凝固的铝液流回到保温炉中。

9.利用权利要求8所述车轮成型的方法，其特征在于，预设充型时间t优选取10s，N优选取2～4，为0.5。

10.利用权利要求9所述车轮成型的方法，其特征在于，升液之前，模具温度不高于400℃，优选的，模具温度不高于350℃，更优选的，模具温度不高于300℃。