[发明专利]轻合金轮圈铸件高压铸造方法及设备

说明书

本发明属于铸造方法及设备，特别是一种轻合金轮圈铸件高压铸造方法及设备。

习用的轻合金轮圈铸造成形采用的方法，或为重力铸造法，或为低压铸造法，或为意大利采用的利用传统压铸机的高压铸造法。

重力铸造法系以冒口处合金熔液本身的重力来补充合金凝固时所产生的体积收缩。

低压铸造法则以类似气压式热水瓶原理补偿体积收缩。

这两种铸造方法在铸造时，只能使用压缩空气或水雾冷却的方式来加速铸件凝固的时间，不仅致使铸件成形周期长，不适用于大量生产，而且造成铸件结晶颗粒粗大，机械强度差；特别是因铸造精度差，须预留较多加工量及须设置较大冒口，导致加工成本增加。

意大利采用的利用传统压铸机的单段浇口速度充填的高压铸造法为自三片式模具的中央浇口充填的高压铸造法。

如图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14所示，为使用单段浇口速度自中央浇口充填的高压铸造法进行轮圈压铸作业的过程。这种高压铸造法，为使模具便于制造及适当的合金熔液流向设计，采用三片式模具中央浇口充填为主，其模具由固定模、中间模、可动模及侧滑模组成，并置于单速压铸机的模板之间，固定模及可动模分别安装在单速压铸机的固定模板及可动模板上；固定模与中间模相邻的端面上设有一端位于中心、另一端与料管贯通的径向浇道；中间模与可动模相邻端面构成铸件端面模穴，中间模中心设有大、小端分别与铸件端面模穴及径向浇道贯通的锥形浇道；侧滑模置于中间模及可动模之间，其内周与可动模之间构成与铸件端面模穴贯通的圆周铸件模穴，并令铸件端面模穴及铸件圆周模穴构成与铸件形状相对应的铸件模穴。

这种铸造方法及铸造设备，不仅因设置中间模，使模具复杂，增加设备成本，而且在生产使用过程中，其径向浇道的料头会落在压铸机内，必须定时停机清理，不适用于自动化生产；特别是因脱模时铸件与浇道连接处须截断，故此浇道截面不能设计太大，然而为达到稳定的流量，则必须提高浇口处合金熔液的流速，使合金熔液在浇口处呈喷入状充填模穴，使之因模穴内空气无法排出而卷入合金熔液中，导致铸件中产生气孔。为此，须设备模内真空抽气设备，以保证铸件的质量，增加设备成本。

本发明的目的是提供一种生产成本低、设备简单、产品质量高，并能适用于自动化生产的轻合金轮圈铸件高压铸造方法及设备。

本发明的方法为由柱塞压缩料管内合金熔液，使料管内合金熔液经径向浇道以层流方式沿径向充填铸件模穴。

本发明的设备由压铸机和模具构成，压铸机上间隔设有相互平行的固定模板、可动模板及分流结构，固定模板上设有容置柱塞的料管，并令料管与分流结构的一端贯通。

模具由分别安装在固定模板、可动模板上的固定模、可动模及侧滑模构成，固定模与可动模相邻端面构成铸件端面模穴，在固定模的与可动模相邻的端面的下方设有一端与铸件端面模穴周边贯通的径向浇道，径向浇道的另一端与分流结构的另一端贯通；侧滑模置于固定模及可动模之间，其内周与可动模之间构成与铸件端面模穴贯通的圆周铸件模穴，并令铸件端面模穴及铸件圆周模穴构成与铸件形状相对应的铸件模穴。

由于本发明的方法为由柱塞压缩料管内合金熔液，使其经径向浇道以层流方式沿径向充填铸件模穴。本发明的设备由压铸机和模具构成，模具由分别安装在固定模板、可动模板上的固定模、可动模及侧滑模构成，可动模与固定模及侧滑模之间构成铸件模穴，在固定模端面下方设有一端与铸件模穴周边贯通的径向浇道，并设有两端分别与料管及径向浇道另一端贯通的分流结构。压铸时，不仅不会产生涡流现象，杜绝轮圈铸件中气孔的产生，无须设置中间模及模内真空抽气设备，使设备简单、成本低、产品质量高，而且减小并避免径向浇道处的料头落入压铸机中，能适用于自动化生产，从而达到本发明的目的。

图1、为本发明的设备结构示意剖面图。

图2、为图1中A部局部放大示意图。

图3、为图2中B部局部放大示意图。

图4、为图2中C部局部放大示意图。

图5、为图1中D-D剖面图。

图6、为习用的轻合金轮圈铸件高压铸造设备结构示意剖面图。

图7、为习用的轻合金轮圈铸件高压铸造设备结构示意剖面图(中间模与固定模分开状态)。

图8、为图7中E向视图。

图9、为习用的轻合金轮圈铸件高压铸造设备结构示意剖面图(可动模与中间模分开状态)。

图10、为图9中F向视图。

图11、为习用的轻合金轮圈铸件高压铸造设备结构示意剖面图(侧滑模退出状态)。

图12、为图11中G向视图。