專利名稱：帶有冷卻裝置的輪轂模具的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械鑄造技術領域，具體講是一種帶有冷卻裝置的輪轂模具。
背景技術：
輪轂作為汽車最重要的運動部件之一，對其的性能，重量，使用壽命都有很高的要求。目前，鋁合金輪轂以其質量輕、散熱快、減震性能好、壽命長、平衡好等優點，在汽車工業中脫穎而出。鋁合金輪轂一般采用鑄造的方式進行生產，用于鑄造輪轂的模具主要包括上模具、下模具、側模具和底座，所述上模具、下模具和側模具組合后，形成待鑄造輪轂的鑄造型腔，所述的下模具和側模具均固定在底座上。澆注時，從位于下模具上的澆注口進料對型腔進行填充，在澆注后的凝固過程中，上模具、下模具和側模具的交界處所形成的區域是鑄造輪轂的熱節點，就輪轂的結構而言，上述熱節點是指輪輻與輪輞之間的交接過渡部位，由于輪轂一般為圓形，該過渡部位也就為圓環，即整個環形的過渡部位均為熱節點，該部位的壁厚較厚，澆注后冷卻速度較慢，而與其相鄰的輪輻和輪輞的壁厚則相對較薄，冷卻速度較快，所以在該處的輪轂鑄件毛坯上易產生縮孔、疏松等缺陷，影響輪轂鑄件毛坯質量；同時， 輪輻中心位置一般也為厚大區，該位置鑄件體積最大，冷卻十分不易，但是對于鋁合金輪轂，冷卻越快輪轂強度越好，而且，輪轂冷卻需要順序凝固，所述的順序凝固是指，鑄件的凝固是自表面向中心進行，自遠離澆注口部分最先凝固，然后是靠近澆注口部分凝固，最后是澆注口本身凝固，順序凝固可以使后凝固部位對先凝固部位進行料的補充，盡量減少縮孔和疏松。目前，通常采用在模具上設置冷卻裝置，通過對模具進行冷卻的方式來冷卻鑄件， 控制鑄件使其順序凝固，同時，減少冷卻時間，使鑄件強度更好，現有技術的冷卻裝置一般為單一的風冷卻或水霧冷卻或水冷卻，在冷卻能力方面，水冷卻最好，水霧冷卻其次，風冷卻最差，但是采用單一的冷卻方式，無法較好的控制鑄件的凝固順序，若在后凝固的位置無法得到料的補充，就會出現縮孔、疏松等問題，導致產品報廢。

發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種使鑄件能較好順序凝固、避免后凝固位置和熱節點位置出現縮孔或疏松等缺陷的帶有冷卻裝置的輪轂模具。為解決上述的技術問題，本發明的一種帶有冷卻裝置的輪轂模具，包括上模具、下模具、側模具和底座，所述上模具、下模具和側模具組合后，形成待鑄造輪轂的鑄造型腔，所述的下模具和側模具均固定在底座上，所述的帶有冷卻裝置的輪轂模具設置有水冷卻裝置、水霧冷卻裝置和風冷卻裝置；所述的水冷卻裝置包括設置在與輪輻中心厚大區相對應的上模具、下模具的中間位置的冷卻水道，所述冷卻水道設有與外界連通的進水道和出水道；所述的水霧冷卻裝置包括固定在側模具上的水霧管路，所述水霧管路設有與外界連通的進水霧口，所述水霧管路末端設有噴嘴指向側模具外壁的多個水霧噴頭；所述風冷卻裝置包括固定在上模具上的氣體管路，所述氣體管路設有與外界連通的進氣口，所述氣體管
3路末端設有噴嘴指向上模具的多個氣體噴頭。采用上述結構后，本發明具有以下優點通過采用不同的冷卻方式對鑄件的不同部位進行冷卻，使鑄件能較好自遠離澆注口部分最先凝固，然后是靠近澆注口部分凝固，最后是澆注口本身凝固，避免后凝固位置和熱節點位置因為無法得到料的補充而出現縮孔或疏松等缺陷，使鑄件廢品率降低，進而提高了生產效率。作為改進，所述冷卻水道圍成的形狀與待鑄造輪轂上該處的輪廓相匹配。采用與待鑄造輪轂上該處的輪廓相匹配的冷卻水道，使鑄件該處的冷卻效果更好，且冷卻更均勻， 冷卻后強度更好。作為改進，所述多個水霧噴頭包括多個第一水霧噴頭和多個第二水霧噴頭；所述的第一水霧噴頭指向側模具外壁的位置為與待鑄造輪轂輪輻的輻條相對應的位置，所述的第一水霧噴頭數量與輻條的數量一一對應；所述第二水霧噴頭指向側模具外壁的位置為與待鑄造輪轂輪輞上端相對應的位置，所述與輻條相對應的位置為與輻條端部相對應的位置。將第一水霧噴頭與第二水霧噴頭分別指向鑄件不易冷卻的部位，使該處冷卻更迅速，且所指向的位置均為遠離冒口部位，使其可以率先凝固。作為改進，所述多個氣體噴頭包括沿圓周均勻分布的用于冷卻上模具內壁的多個第一氣體噴頭和指向上模具上端面中心處的一個第二氣體噴頭。采用多個沿圓周均勻分布的第一氣體噴頭，使鑄件該位置冷卻更均勻。作為改進，所述側模具外壁上第一水霧噴頭所指向的位置處設有用于加強冷卻效果的凹槽。設置凹槽使該處更容易冷卻。作為改進，所述側模具外壁上第一水霧噴頭、第二水霧噴頭所指向的位置的周邊設有用于加強冷卻效果的第一擋板，所述上模具內壁上設有用于加強冷卻效果的多個第二擋板；所述第二擋板位于第一氣體噴頭下方且數量與第一氣體噴頭一一對應。設置擋板后， 使冷卻部位更集中，對需要先凝固的部位集中進行冷卻，方便鑄件更好的進行順序凝固。


圖1為本發明帶有冷卻裝置的輪轂模具的剖視結構示意圖。圖2為本發明水冷卻裝置的剖視結構示意圖。圖3為本發明水霧冷卻裝置的結構示意圖。圖中所示，1-上模具，2-底座，3-下模具，4-側模具，5-澆注口，6-冷卻水道， 6. 1-進水口，6. 2-出水口，7-水霧管路，7. 1-第一水霧噴頭，7. 2-第二水霧噴頭，7. 3-進水霧口，8-氣體管路，8. 1-第一氣體噴頭，8. 2-第二氣體噴頭，8. 3-進氣口，9-凹槽，10-第一擋板，11-第二擋板，12-輻條。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。如圖1至3所示，一種帶有冷卻裝置的輪轂模具，包括上模具1、下模具3、側模具4 和底座2，所述上模具1、下模具3和側模具4組合后，形成待鑄造輪轂的鑄造型腔，所述的下模具3和側模具4均固定在底座2上，所述的下模具3上設有澆注口 5 ；所述的上模具1、 下模具3和側模具4組合是上模具1、下模具3和側模具4貼合，所述的側模具4由四塊模具板貼合而成；所述的帶有冷卻裝置的輪轂模具設置有水冷卻裝置、水霧冷卻裝置和風冷卻裝置；所述的水冷卻裝置包括設置在與輪輻中心厚大區相對應的上模具1、下模具3的中間位置的冷卻水道6，所述冷卻水道6設有與外界連通的進水道6. 1和出水道6. 2 ；所述的水霧冷卻裝置包括固定在側模具4上的水霧管路7，所述水霧管路7設有與外界接通的進水霧口 7. 3，所述水霧管路7末端設有噴嘴指向側模具4外壁的多個水霧噴頭；所述風冷卻裝置包括固定在上模具1的上的氣體管路8，所述氣體管路8設有與外界接通的進氣口 8.3， 所述氣體管路8末端設有噴嘴指向上模具1的多個氣體噴頭。所述冷卻水道6圍成的形狀與待鑄造輪轂上該處的輪廓相匹配。所述的冷卻水道 6為兩個，即上模具1中間位置設有一個，下模具3中間位置設有一個，兩個冷卻水道6各自圍成的形狀與輪輻中心厚大區上下端面的輪廓相匹配，均為梅花形。所述多個水霧噴頭包括多個第一水霧噴頭7. 1和多個第二水霧噴頭7. 2 ；所述的第一水霧噴頭7. 1指向側模具4外壁的位置為與待鑄造輪轂輪輻的輻條12相對應的位置， 所述與輻條12相對應的位置為與輻條12端部相對應的位置；所述的第一水霧噴頭7. 1數量與輻條12的數量一一對應；所述第二水霧噴頭7. 2指向側模具4外壁的位置為與待鑄造輪轂輪輞上端相對應的位置。所述側模具4外壁上第一水霧噴頭7. 1所指向的位置處設有用于加強冷卻效果的凹槽9 ；凹槽9為圓形凹槽，采用鉆孔的方式生成。所述側模具4外壁上第一水霧噴頭7. 1、第二水霧噴頭7. 2所指向的位置的周邊設有用于加強冷卻效果的第一擋板10。所述的周邊設有擋板是指一側或兩側設有第一擋板10，第一水霧噴頭7. 1所指向位置的上下兩側均設有第一擋板10 ；第二水霧噴頭7. 2所指向位置的下側設有第一擋板 10。所述多個氣體噴頭包括沿圓周均勻分布的用于冷卻上模具內壁的多個第一氣體噴頭8. 1和指向上模具1上端面中心處的一個第二氣體噴頭8. 2，所述上模具1內壁上設有用于加強冷卻效果的多個第二擋板11 ；所述第二擋板11位于第一氣體噴頭8. 1下方且數
量與第一氣體噴頭8. 1 一一對應。
權利要求
1.一種帶有冷卻裝置的輪轂模具，包括上模具(1)、下模具(3)、側模具(4)和底座(2)， 所述上模具(1)、下模具(3)和側模具(4)組合后，形成待鑄造輪轂的鑄造型腔，所述的下模具(3)和側模具(4)均固定在底座(2)上，其特征在于所述的冷卻裝置的包括水冷卻裝置、 水霧冷卻裝置和風冷卻裝置；所述的水冷卻裝置包括設置在與輪輻中心厚大區相對應的上模具(1)、下模具(3)的中間位置的冷卻水道(6)，所述冷卻水道(6)設有與外界連通的進水口(6. 1)和出水口(6. 2);所述的水霧冷卻裝置包括固定在側模具(4)上的水霧管路(7)，所述水霧管路(7)設有與外界連通的進水霧口(7. 3)，所述水霧管路(7)末端設有噴嘴指向側模具(4)外壁的多個水霧噴頭；所述風冷卻裝置包括固定在上模具(1)上的氣體管路(8)， 所述氣體管路(8)設有與外界連通的進氣口(8. 3)，所述氣體管路(8)末端設有噴嘴指向上模具(1)的多個氣體噴頭。
2.根據權利要求1所述的帶有冷卻裝置的輪轂模具，其特征在于所述冷卻水道(6)圍成的形狀與待鑄造輪轂上該處的輪廓形狀相匹配。
3.根據權利要求1所述的帶有冷卻裝置的輪轂模具，其特征在于所述多個水霧噴頭包括多個第一水霧噴頭(7. 1)和多個第二水霧噴頭(7. 2);所述的第一水霧噴頭(7. 1)指向側模具(4)外壁的位置為與待鑄造輪轂輪輻的輻條(12)相對應的位置，所述的第一水霧噴頭(7. 1)數量與輻條(12)的數量一一對應；所述第二水霧噴頭(7. 2)指向側模具(4)外壁的位置為與待鑄造輪轂輪輞上端相對應的位置。
4.根據權利要求3所述的帶有冷卻裝置的輪轂模具，其特征在于所述與輻條(12)相對應的位置為與輻條(12)端部相對應的位置。
5.根據權利要求1所述的帶有冷卻裝置的輪轂模具，其特征在于所述多個氣體噴頭包括沿圓周均勻分布的用于冷卻上模具內壁的多個第一氣體噴頭(8. 1)和指向上模具(1) 上端面中心處的一個第二氣體噴頭(8. 2)。
6.根據權利要求3所述的帶有冷卻裝置的輪轂模具，其特征在于所述側模具(4)外壁上第一水霧噴頭(7. 1)所指向的位置處設有用于加強冷卻效果的凹槽(9)。
7.根據權利要求3所述的帶有冷卻裝置的輪轂模具，其特征在于所述側模具(4)外壁上第一水霧噴頭(7. 1)、第二水霧噴頭(7. 2)所指向的位置的周邊設有用于加強冷卻效果的第一擋板(10)。
8.根據權利要求5所述的帶有冷卻裝置的輪轂模具，其特征在于所述上模具(1)內壁上設有用于加強冷卻效果的多個第二擋板(11)；所述第二擋板(11)位于第一氣體噴頭 (8. 1)下方且數量與第一氣體噴頭(8. 1) 一一對應。
全文摘要
本發明公開的一種帶有冷卻裝置的輪轂模具，所述的冷卻裝置的包括水冷卻裝置、水霧冷卻裝置和風冷卻裝置；所述的水冷卻裝置包括設置在與輪輻中心厚大區相對應的上模具(1)、下模具(3)的中間位置的冷卻水道(6)；所述的水霧冷卻裝置包括固定在側模具(4)上的水霧管路(7)；所述風冷卻裝置包括固定在上模具(1)上的氣體管路(8)，通過采用不同的冷卻方式對鑄件的不同部位進行冷卻，使鑄件能較好自遠離澆注口部分最先凝固，然后是靠近澆注口部分凝固，最后是澆注口本身凝固，避免后凝固位置和熱節點位置因為無法得到料的補充而出現縮孔或疏松等缺陷，使鑄件廢品率降低，進而提高了生產效率。
文檔編號B22D30/00GK102407293SQ20111040216
公開日2012年4月11日 申請日期2011年12月7日 優先權日2011年12月7日
發明者何燦東, 劉建高, 陳木星 申請人:佛山市燦東模具技術有限公司, 寧波燦東模具技術有限公司