專利名稱：輪轂砂芯及低壓鑄造輪轂模具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及模具領域，更具體而言，涉及一種輪轂砂芯及低壓鑄造輪轂模具。
背景技術：
現(xiàn)有的汽車輪轂和摩托車輪轂鑄造包括重力鑄造和低壓鑄造，相關技術中，一種 低壓鑄造輪轂模具如圖1至圖4所示，包括上模4、邊模5、下模6、砂芯本體1、分流錐2和 排氣塞3，高溫鋁液經(jīng)箭頭a所示的低壓澆注口進入型腔，砂芯本體I的中心開有通孔14， 分流錐2與砂芯本體I穿孔配合，分流錐2的頂部起到鋁液分流作用，分流錐2上開孔并安 裝12個6mm的排氣塞3排氣。
在生產(chǎn)過程中，分流錐2的頂部因多次高溫鋁液沖刷，容易造成腐蝕，影響分流錐 的使用壽命；分流錐2與通孔14為間隙配合，高溫鋁液容易進入砂芯本體的排氣面(分流錐 與砂芯本體配合面)；高溫鋁液進入砂芯本體的排氣面后，馬上會進入網(wǎng)狀排氣塞，使排氣 孔不能有效排氣。
另外，用于低壓鑄造的輪轂砂芯，會因為低壓鑄造爐內(nèi)壓力使鋁液壓入砂芯本體 的表面，使得鋁液和砂芯顆粒粘結，得到的鑄件表面不光潔，不利于輪轂散熱，影響行車安 全，達不到安全性要求。
由于分流錐2與砂芯本體I的配合問題、砂芯本體I的精度、分流錐2粘鋁等造成 排氣塞3堵塞，導致模具下機，備模一次只能生產(chǎn)1-2個班次(一個班次約合8小時)，同時 會使砂芯本體下壓，導致產(chǎn)品壁厚不夠報廢，例如，產(chǎn)品因砂芯本體下壓合格率只有30%左 右，無法進行批量生產(chǎn)，對生產(chǎn)資源和能源帶來很大浪費，迫切需要一種更科學有效的方法 來解決這個技術難題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于，提供一種輪轂砂芯，避免分流錐頂部與鋁液接觸而造成 腐蝕、粘鋁，提高分流錐的使用壽命；同時使模具型腔中的空氣和砂芯本體中的氣體更好地 排出。本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種低壓鑄造輪轂模具。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種輪轂砂芯，包括砂芯本體，所述砂芯本體的一 端設置有錐形凸起，所述砂芯本體的另一端開有盲孔，所述砂芯本體開有所述盲孔的一端 設置有環(huán)形凸臺。
本發(fā)明提供的輪轂砂芯，在砂芯本體的一端設置錐形凸起，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)分流錐 頂部的分流功能，避免了分流錐頂部受高溫鋁液的沖刷，從而避免分流錐被腐蝕、砂芯粘 鋁，提高了分流錐的壽命，降低生產(chǎn)成本；另外在砂芯本體另一端設置的盲孔，使砂芯具備 中空結構，可對排氣塞形成保護，在部分鋁液進入排氣塞前下落，在砂芯內(nèi)部形成緩存，防 止排氣塞進鋁。
在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述環(huán)形凸臺遠離所述砂芯本體的一端的端面垂直 于所述盲孔的軸線。
這樣，利用凹凸雙平面配合形成對分流錐排氣塞的保護，減少分流錐與砂芯本體 配合面因鋁液滲入造成的排氣塞堵塞的情況發(fā)生，使模具型腔中的空氣和砂芯本體內(nèi)的氣 體更好地排出。
在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述砂芯本體的外表面涂有水基涂料。
這樣，可以避免鋁液和砂芯顆粒粘結；同時采用這種輪轂砂芯得到的輪轂鑄件型 腔內(nèi)部表面光滑，有利于砂芯本體的清理和輪轂散熱性能，提高了行車的安全性。
在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述錐形凸起、盲孔、環(huán)形凸臺與所述砂芯本體一體 成型制成。
這樣，原有分流錐頂部的分流功能由砂芯本體上的錐形凸起實現(xiàn)，原有分流錐的 排氣功能由砂芯本體上的盲孔和新分流錐實現(xiàn)，減小了分流錐的體積，同時減少了在分流 錐上開孔及安裝排氣塞的個數(shù)，降低了生產(chǎn)成本。
在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述錐形凸起的頂角在60°至150°的范圍之內(nèi)。
這樣，錐形凸起可以更好地起到鋁液分流作用，結構簡單，便于加工制造。
在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述錐形凸起的頂角為90°。
這樣，錐形凸起的鋁液分流效果更好，有利于提升輪轂鑄件的結構性能。
在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述盲孔為錐形孔。
錐形孔有利于砂芯本體中的氣體更好地排出，提升輪轂鑄件的力學性能。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種低壓鑄造輪轂模具，包括上模、邊模、下模和分 流錐，還包括上述任一項技術方案中所述的輪轂砂芯，所述分流錐上設置有安裝孔，所述安 裝孔內(nèi)安裝有排氣塞，所述排氣塞設置有中心孔，所述分流錐與所述環(huán)形凸臺配合安裝，所 述排氣塞的中心孔與所述盲孔連通。
在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述分流錐與所述環(huán)形凸臺套接配合，所述排氣塞的 中心孔朝向所述盲孔的一端的端面與所述盲孔開口端的端面之間留有間隙。
這樣，可對排氣塞形成保護，在部分鋁液進入排氣塞前下落，在砂芯本體的盲孔內(nèi) 形成緩存，防止排氣塞進鋁。
在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述排氣塞的中心孔的內(nèi)徑在IOmm至25mm的范圍之 內(nèi)。
由于現(xiàn)有技術的排氣塞的內(nèi)徑為6_，新分流錐中的排氣塞的內(nèi)徑較現(xiàn)有技術的 排氣塞的內(nèi)徑更大，所以只需安裝一個排氣塞即可，大大簡化了分流錐的制作程序，降低了 生產(chǎn)成本。
在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述排氣塞的中心孔的內(nèi)徑為12mm或20mm。
綜上所述，本發(fā)明提供的砂芯本體不采用通孔結構，而是將砂芯本體的頂部設計 成分流錐頂部的形狀，利用砂芯成型的錐形凸起代替原來的分流錐頂部，實現(xiàn)對鋁液的分 流目的；砂芯本體與分流錐采用U型套接配合，使分流錐不再與鋁液直接接觸，即使有少量 鋁液通過分流錐和砂芯本體的配合面滲入，也會流到砂芯本體的錐形孔底部，而不會堵塞 排氣塞；新的分流錐體積更小，排氣塞從原來的12個減少為I個，大大減少了成本；而且， 由于排氣塞不會堵塞，排氣效果比原來的更好，即使生產(chǎn)中出現(xiàn)排氣塞被堵塞的現(xiàn)象，模具 也不需下機，直接在機臺上將排氣塞敲出更換即可，模具可生產(chǎn)6個以上班次，提高了生產(chǎn) 效率，降低備模成本，改進后砂芯下墜問題完全解決，鑄造合格率由原來的30%上升到90%左右。


圖1是相關技術中一種低壓鑄造輪轂模具的剖視示意圖2是圖1中A部放大圖3是圖1中砂芯本體的正視不意圖4是圖3中B-B向剖視圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的輪轂砂芯的正視示意圖6是圖5中C-C向剖視圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施例的低壓鑄造輪轂模具的剖視示意圖8是圖7中D部放大圖。
圖1至圖8中附圖標記與部件名稱之間的對應關系為
I砂芯本體，2分流錐，3排氣塞，4上模，5邊模，6下模，11錐形凸起，12盲孔，13環(huán)形凸臺，14通孔。
具體實施方式
為了使本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實 施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及 實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具 體實施例的限制。
如圖5和圖6所示，本發(fā)明提供了一種輪轂砂芯，包括砂芯本體I,所述砂芯本體I 的一端設置有錐形凸起11，所述砂芯本體I的另一端開有盲孔12，所述砂芯本體I開有所 述盲孔12的一端設置有環(huán)形凸臺13。
本發(fā)明提供的輪轂砂芯，在砂芯本體的一端設置錐形凸起，替代傳統(tǒng)低壓鑄造輪 轂模具中的分流錐頂部，避免了分流錐頂部受高溫鋁液的沖刷，從而避免分流錐被腐蝕、砂 芯粘鋁等現(xiàn)象的發(fā)生，提高了分流錐的壽命，降低生產(chǎn)成本；另外在砂芯本體另一端設置的 盲孔，使砂芯具備中空結構，可對新分流錐和排氣塞形成保護，使部分鋁液在進入排氣塞前 下落，在砂芯本體內(nèi)部形成緩存，防止排氣塞進鋁。
如圖6所示，優(yōu)選地，所述環(huán)形凸臺13遠離所述砂芯本體I的一端的端面垂直于 所述盲孔12的軸線。
這樣，利用凹凸雙平面配合形成對分流錐排氣塞的保護，減少分流錐與砂芯本體 配合面因鋁液滲入造成的排氣塞堵塞，使模具型腔中的空氣和砂芯本體內(nèi)的氣體更好地排 出。
進一步，所述砂芯本體I的外表面涂有水基涂料。
水基涂料的主要成份為滑石粉云母、硅藻土、二氧化鈦、氧化鋁等，特殊成份為鋰 基凹凸棒土。其中，鋰基凹凸棒土的加入量一般是骨料總量的2% — 3%，涂料中的加入量視 骨料比重大小和涂料所需粘度的高低而決定。
使用方法
1、預制鋰基凹凸棒土漿料，以水作引發(fā)劑，水與鋰土之比為1:1。
2、經(jīng)充分攪拌引發(fā)，然后將所需乙醇在中速攪拌下分3至5次緩緩加入。
3、高速攪拌(轉速>1000轉/分)10至20分鐘，即可使用。
4、砂芯浸入涂料中時，溫度為150°C至200°C。
利用余熱進行浸涂，節(jié)約能源，成本低，操作簡單，同時方便砂芯清理，提高鑄件的 力學性能，保證形成安全。
這樣，可以避免鋁液和砂芯顆粒粘結；同時采用這種輪轂砂芯得到的輪轂鑄件型 腔內(nèi)部表面光滑，有利于砂芯本體的清理和輪轂散熱性能，提高了行車的安全性。
在上述實施例中，優(yōu)選地，所述錐形凸起11、盲孔12、環(huán)形凸臺13與所述砂芯本體 I 一體成型制成。
這樣，原有的分流錐頂部由砂芯本體上的錐形凸起替代，在輪轂鑄造過程中，減小 了分流錐的體積，減少了在分流錐上開孔及安排排氣塞的個數(shù)，降低了生產(chǎn)成本。
如圖6所示，所述錐形凸起11的頂角在60°至150°的范圍之內(nèi)。
這樣，錐形凸起可以更好地起到鋁液分流作用，結構簡單，便于加工制造。
優(yōu)選地，所述錐形凸起11的頂角為90°。
這樣，錐形凸起的鋁液分流效果更好，有利于提升輪轂鑄件的結構性能。
在上述實施例中，優(yōu)選地，如圖6所示，所述盲孔12為錐形孔。
錐形孔有利于砂芯本體中的氣體更好地排出，提升輪轂鑄件的力學性能。
如圖7和圖8所示，本發(fā)明還提供一種低壓鑄造輪轂模具，包括上模4、邊模5、下 模6和分流錐2，還包括上述實施例中所述的輪轂砂芯，所述分流錐2上設置有安裝孔，所 述安裝孔內(nèi)安裝有排氣塞3，所述排氣塞3設置有中心孔，所述分流錐2與所述環(huán)形凸臺13 配合安裝，所述排氣塞3的中心孔與所述盲孔12連通，高溫鋁液經(jīng)箭頭a所示的低壓澆注 口進入型腔。
在上述實施例中，優(yōu)選地，所述分流錐2與所述環(huán)形凸臺13套接配合，所述排氣塞 3的中心孔朝向所述盲孔12的一端的端面與所述盲孔12的開口端的端面之間留有間隙。
這樣，可對排氣塞形成保護，在部分鋁液進入排氣塞前下落，在砂芯本體的盲孔內(nèi) 形成緩存，防止排氣塞進鋁。
在上述實施例中，優(yōu)選地,所述排氣塞3的中心孔的內(nèi)徑d在IOmm至25mm的范圍 之內(nèi)。
由于排氣塞的內(nèi)徑較現(xiàn)有技術的排氣塞的內(nèi)徑更大，所以只需安裝一個排氣塞即 可，大大簡化了在分流錐上安裝排氣塞的制作程序，降低了生產(chǎn)成本。
更進一步，所述排氣塞3的中心孔的內(nèi)徑d為12mm或20mm。
本發(fā)明所述實施例的技術原理如下
1、利用砂芯本體成型的“V”字形錐形凸起對鋁液分流，避免了分流錐頂部與高溫 招液接觸造成的腐蝕、粘招，提聞了分流維的壽命。
2、利用環(huán)形凸臺13形成對分流錐排氣塞的第一重保護，減少分流錐與砂芯本體 的配合面因鋁液滲入造成排氣塞堵塞的情況發(fā)生，使模具腔型中的空氣和砂芯本體中的氣 體更好地排出。
3、利用盲孔12形成對分流錐排氣塞的第二重保護，可在環(huán)形凸臺因砂芯破損等 原因輕微失效時，使部分鋁液在進入排氣塞前下落，在砂芯本體內(nèi)部形成緩存，防止排氣塞 進招。
4、砂芯出模時，利用余熱馬上浸入水基涂料，在表面形成一層光滑涂層。
本發(fā)明提供的上述實施例具有如下有益效果
砂芯本體不再采用通孔結構，而是將砂芯本體的頂部設計成原分流錐頂部的形 狀，利用砂芯成型的錐形凸起代替原來的分流錐頂部，對鋁液進行分流；
砂芯本體與新分流錐采用U型套接配合，使新分流錐不再與鋁液直接接觸，即使 有少量鋁液通過新分流錐和砂芯本體的配合面滲入，也會流到砂芯本體的錐形孔底部，而 不會堵塞排氣塞；
新的分流錐體積更小，分流錐上的排氣塞數(shù)量由內(nèi)徑為6mm的12個減少為內(nèi)徑為 20mm的I個，大大減少了成本；
由于排氣塞不會堵塞，排氣效果比原來的更好，即使生產(chǎn)中出現(xiàn)排氣塞被堵塞的 現(xiàn)象，模具也不需下機，直接在機臺上將排氣塞敲出更換即可，模具可生產(chǎn)6個以上班次， 提高了生產(chǎn)效率，降低備模成本，改進后砂芯下墜問題完全解決，鑄造合格率由原來的30% 上升到90%左右。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技 術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種輪轂砂芯，包括砂芯本體(1)，其特征在于，所述砂芯本體(I)的一端設置有錐形凸起(11)，所述砂芯本體(I)的另一端開有盲孔(12)，所述砂芯本體(I)開有所述盲孔(12)的一端設置有環(huán)形凸臺(13)。
2.根據(jù)權利要求1所述的輪轂砂芯，其特征在于，所述環(huán)形凸臺(13)遠離所述砂芯本體(I)的一端的端面垂直于所述盲孔(12)的軸線。
3.根據(jù)權利要求1所述的輪轂砂芯，其特征在于，所述砂芯本體(I)的外表面涂有水基涂料。
4.根據(jù)權利要求1所述的輪轂砂芯，其特征在于，所述錐形凸起(11)、盲孔(12)、環(huán)形凸臺(13 )與所述砂芯本體(I) 一體成型制成。
5.根據(jù)權利要求1所述的輪轂砂芯，其特征在于，所述錐形凸起(11)的頂角在60°至150°的范圍之內(nèi)。
6.根據(jù)權利要求5所述的輪轂砂芯，其特征在于，所述錐形凸起(11)的頂角為90°。
7.根據(jù)權利要求1所述的輪轂砂芯，其特征在于，所述盲孔(12)為錐形孔。
8.一種低壓鑄造輪轂模具，包括上模(4)、邊模(5)、下模(6)和分流錐(2)，其特征在于，還包括權利要求1至7中任一項所述的輪轂砂芯，所述分流錐(2)上設置有安裝孔，所述安裝孔內(nèi)安裝有排氣塞(3)，所述排氣塞(3)設置有中心孔，所述分流錐(2)與所述環(huán)形凸臺(13)配合安裝，所述排氣塞(3)的中心孔與所述盲孔(12)連通。
9.根據(jù)權利要求8所述的低壓鑄造輪轂模具，其特征在于，所述分流錐(2)與所述環(huán)形凸臺(13)套接配合，所述排氣塞(3)的中心孔朝向所述盲孔(12)的一端的端面與所述盲孔(12)開口端的端面之間留有間隙。
10.根據(jù)權利要求9所述的低壓鑄造輪轂模具，其特征在于，所述排氣塞(3)的中心孔的內(nèi)徑在IOmm至25mm的范圍之內(nèi)。
11.根據(jù)權利要求10所述的低壓鑄造輪轂模具，其特征在于，所述排氣塞(3)的中心孔的內(nèi)徑為12mm或20mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種輪轂砂芯及低壓鑄造輪轂模具，輪轂砂芯包括砂芯本體(1)，所述砂芯本體(1)的一端設置有錐形凸起(11)，所述砂芯本體(1)的另一端開有盲孔(12)，所述砂芯本體(1)開有所述盲孔(12)的一端設置有環(huán)形凸臺(13)。本發(fā)明提供的技術方案，砂芯本體不再采用通孔結構，而是將砂芯本體的頂部設計成分流錐頂部的形狀，利用砂芯成型的錐形凸起代替原來的分流錐頂部，實現(xiàn)對鋁液的分流；分流錐不再與鋁液直接接觸，即使有少量鋁液通過分流錐和砂芯本體的配合面滲入，也會流到砂芯本體的錐形孔底部，而不會堵塞排氣塞，提高了生產(chǎn)效率，降低了備模成本。
文檔編號B22C9/28GK103042193SQ20121056322
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權日2012年12月21日
發(fā)明者沈承敏, 陳行山, 徐華慶, 徐威, 吳建波 申請人:浙江今飛凱達輪轂股份有限公司