本實用新型涉及鑄造設備領域，具體而言涉及一種鑄造輪轂的模具，尤其適于氣體增壓和機械增壓同時使用的鑄造輪轂模具。

背景技術：

重力鑄造是輪轂鑄造工藝中常用的方式，是一種將金屬液尤其是鋁液在地球重力作用下注入模具內鑄型的工藝，澆鑄的鋁液控制、模具的密封性均是重力澆鑄的關鍵工作步驟。

重力鑄造的鑄件常見缺陷：主要有針孔、氣孔、氧化夾渣、熱裂、疏松等。

金屬液在冷卻凝固過程中會大幅收縮，為避免鑄件內部形成縮松與表面凹陷，會在輪轂上設置冒口用以補縮，為了使鑄件能充分得到金屬用于補縮，減少鑄件內部缺陷，一般在輪輞部位增加一整圈的環口和在輪轂中間部位(安裝盤處)澆口用于補縮。即便如此，輪輻部分由于冷卻速度慢，所以疏松現象仍舊比較突出,廢品率高達20％左右,而且成型工藝時間比較長，效率低下，鑄坯的工藝出品率低；同時為了補償金屬液的收縮，輪輞部分設置的冒口通常比較大，一方面浪費了原料，增加了成本，另一方面增加了鑄件的重量。

金屬型重力鑄造由于沒有外加壓力，在冷卻凝固過程中，鋁合金液體內部會產生氣體，這些氣體因受鋁液高粘度的束縛很難排出，大量氣體滯留在鑄件內部，形成氣孔，同時鋁液在無壓狀態下進行結晶凝固，導致補縮困難，在熱節點容易產生晶粒粗大，晶相組織不均勻的情況，鑄件組織疏松或縮松，極易產生裂紋，故容易產生針孔、氣孔、氧化夾渣、熱裂、疏松等缺陷，嚴重影響了產品的氣密性和機械性能，降低了產品的正品率。

技術實現要素：

本實用新型目的在于提供一種不需要冒口，且提高了鑄件的抗拉強度和鑄件的品質的鑄造輪轂的模具。

本實用新型的上述目的通過獨立權利要求的技術特征實現，從屬權利要求以另選或有利的方式發展獨立權利要求的技術特征。

為達成上述目的，本實用新型提出一種鑄造輪轂的模具，包括模具底板、下模、上模、上模芯、分流錐、上模板、頂桿板、頂桿壓板、第一側模、第二側模和增壓環。

所述下模與模具底板固定。

所述上模具有大致筒狀構造，所述上模芯與上模固定，該上模芯位于筒底的中央位置。

所述分流錐固定在下模的中央位置，正對上模芯。

所述上模與上模板之間通過導柱固定連接，該上模板被設置成與鑄造機的上機臺板連接，所述導柱為4個立柱，其均勻分布在上模的頂端且連接到上模。

所述頂桿板與頂桿壓板連接在一起，在頂桿板與頂桿壓板上設有貫穿頂桿板與頂桿壓板的貫穿孔，所述導柱穿過貫穿孔，所述頂桿板與頂桿壓板可沿導柱做上下滑動。

所述第一側模、第二側模分別被設置成與鑄造機兩側的油缸連接，并可與所述下模、上模合模，第一側模、第二側模、下模、上模、分流錐、上模芯和增壓環形成封閉型腔。

所述兩個半圓形的澆口杯分別對稱地固定在第一側模與第二側模上端的澆口位置，鑄造鋁液通過澆口杯和第一側模與第二側模的流道注入所述封閉型腔。

所述頂桿板上固定有至少一個增壓環連桿，增壓環連桿的另一端穿過上模上方設置的縱深槽連接到上模下方設置的增壓環上，所述增壓環連桿可隨著頂桿板上下運動。

所述上模芯上設有向封閉型腔輸入高壓氣體和將封閉型腔內的氣體排出的 空氣通道，所述空氣通道內設有連接增壓氣管的增壓通路和連接排出氣管的排出通路。

應當理解，前述構思以及在下面更加詳細地描述的額外構思的所有組合只要在這樣的構思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的實用新型主題的一部分。另外，所要求保護的主題的所有組合都被視為本公開的實用新型主題的一部分。

結合附圖從下面的描述中可以更加全面地理解本實用新型教導的前述和其他方面、實施例和特征。本實用新型的其他附加方面例如示例性實施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見，或通過根據本實用新型教導的具體實施方式的實踐中得知。

附圖說明

附圖不意在按比例繪制。在附圖中，在各個圖中示出的每個相同或近似相同的組成部分可以用相同的標號表示。為了清晰起見，在每個圖中，并非每個組成部分均被標記?，F在，將通過例子并參考附圖來描述本實用新型的各個方面的實施例，其中：

圖1是鑄造輪轂的模具的其中一具體實施例的結構示意圖。

圖2是鑄造輪轂的模具在去除兩側模后的結構示意圖。

圖3是增壓環的結構示意圖。

具體實施方式

為了更了解本實用新型的技術內容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明如下。

在本公開中參照附圖來描述本實用新型的各方面，附圖中示出了許多說明的實施例。本公開的實施例不必定意在包括本實用新型的所有方面。應當理解，上面介紹的多種構思和實施例，以及下面更加詳細地描述的那些構思和實施方 式可以以很多方式中任意一種來實施，這是因為本實用新型所公開的構思和實施例并不限于任何實施方式。另外，本實用新型公開的一些方面可以單獨使用，或者與本實用新型公開的其他方面的任何適當組合來使用。

結合圖1和圖2所示，根據本實用新型的實施例，一種鑄造輪轂的模具包括模具底板1、下模2、上模7、上模芯28、分流錐3、上模板12、頂桿板9、頂桿壓板11、第一側模4、第二側模20和增壓環19。

所述下模2與模具底板1固定。

所述上模7具有大致筒狀構造，所述上模芯28與上模7固定，該上模芯28位于筒底的中央位置。

所述分流錐3固定在下模2的中央位置，正對上模芯28。

所述上模7與上模板12之間通過導柱8固定連接，該上模板12被設置成與鑄造機的上機臺板連接，所述導柱8為4個立柱，其均勻分布在上模7的頂端且連接到上模7。

所述頂桿板9與頂桿壓板11連接在一起，在頂桿板9與頂桿壓板11上設有貫穿頂桿板9與頂桿壓板11的貫穿孔，所述導柱穿過貫穿孔，所述頂桿板與頂桿壓板可沿導柱8做上下滑動。

所述第一側模4、第二側模20分別被設置成與鑄造機兩側的油缸連接，并可與所述下模2、上模7合模，第一側模4、第二側模20、下模2、上模7、分流錐3、上模芯28和增壓環19形成封閉型腔。

所述兩個半圓形的澆口杯6分別對稱地固定在第一側模4與第二側模20上端的澆口位置，鑄造鋁液通過澆口杯6和第一側模4與第二側模20的流道注入所述封閉型腔。

所述頂桿板9上固定有至少一個增壓環連桿16，增壓環連桿16的另一端穿過上模7上方設置的縱深槽連接到上模7下方設置的增壓環19上，所述增壓環連桿16可隨著頂桿板9上下運動。

所述上模芯28上設有向封閉型腔輸入高壓氣體和將封閉型腔內的氣體排出 的空氣通道，所述空氣通道內設有連接增壓氣管的增壓通路和連接排出氣管的排出通路。

結合圖1、圖2所示，圖中標號為5的部件為冷鐵，用于對澆口位置實現快速、強制冷卻。

如上所述，本實用新型的增壓鑄造模具采用氣壓增壓和機械增壓相結合的方式，增壓環19在鑄造機增壓油缸的作用下向下運動，增壓環19擠壓封閉型腔外緣內的鋁液，使鑄件的外緣部位向下擠壓，提高了鑄件外緣部位的密度和鑄件的品質，且與此同時高壓氣體通過空氣通道對鑄件的中間部位增壓，使壓力均勻分布在鑄件上，保證了整個鑄件組織的一致性；克服了傳統的重力鑄造模具需要在模具上設置冒口的缺陷，使鑄件預留加工余量及鑄件變形量小，提高了加工效率，降低了鑄件的廢品率。

結合圖1、圖3所示，所述頂桿板上固定有6個增壓環連桿16，所述增壓環連桿16均勻分布于頂桿板上，所述增壓環連桿16的另一端通過螺紋連接到增壓環19上，使增壓環19受力均勻，保證增壓環19作用在鑄件外緣的力平衡，提高了鑄件外緣部位的鑄件品質。

如圖1、圖2所示，所述貫穿孔內設有第一襯套10，連接在一起的頂桿板9與頂桿壓板11可通過第一襯套10沿著導柱8做上下滑動，減少了頂桿板和頂桿壓板與導柱之間的摩擦，提高了模具的壽命。

如圖1所示，所述上模7上部設有的縱深槽內設有第二襯套18，所述述第二襯套18上設有襯套壓板17，所述增壓環連桿16可在第二襯套18內做上下滑動，減少了增壓環連桿16與上模7上部設有的縱深槽的直接接觸，提高了模具的使用壽命。

如圖1所示，增壓通路中設置有增壓控制閥門23，所述高壓氣體通過進氣管22輸入增壓控制閥門23；所述排出通路中設置有氣體排出控制閥門24，所述封閉型腔內的氣體通過排氣管25排出。

如圖1所示，所述頂桿壓板11上設有頂桿板法蘭15，所述頂桿板法蘭15 與油缸法蘭13通過C型卡14連接，所述油缸法蘭13與鑄造機增壓油缸螺紋連接，使頂桿壓板11與鑄造機增壓油缸連接可靠。

如圖1所示，所述第一側模4和第二側模20的底部以及模具底板1上部分別設有鍵槽，所述鍵槽內設置有導向鍵21，所述導向鍵21通過螺栓固定于模具底板1上，所述導向鍵21使第一側模4和第二側模20能夠沿導向鍵21作前后運動，使兩側模運動平穩，保證兩側模的模面可靠的接觸，確保封閉型腔的密閉性。

如圖1、圖2所示，空氣通道內設置有貫穿上模芯28的氣管接頭26，氣管接頭26的底部設有氣塞27，所述氣塞27上設有容許空氣通過的孔，所述氣塞27與氣管接頭26過盈配合，使氣塞27與氣管接頭26能夠可靠連接，氣塞27使進入封閉型腔的鋁液與氣管不直接接觸，使鋁液不會堵塞氣管，保證了氣壓增壓的可靠性。

如圖3所示，所述增壓環19上設有用于排出模具封閉型腔外緣的氣體的排氣機構，該排氣機構為排氣塞29，該排氣塞29貫穿增壓環19，使封閉型腔外緣的氣體能夠通過排氣塞29排出，提高了鑄件外緣部位的鑄件質量。

一種鑄造輪轂的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、合模，鋁液通過澆口杯6注入封閉型腔；

步驟2、封閉型腔內的空氣通過空氣通道排出；

步驟3、澆注完成后，通水冷卻，使澆鑄口位置的鋁液快速凝固，將模具封閉型腔與流道阻斷；

步驟4、通過對上模芯28上設置的空氣通道輸入高壓氣體對封閉型腔內的鋁液施加壓力，同時使增壓環19在鑄造機增壓油缸的作用下向下滑動并擠壓封閉型腔外緣的鋁液；

步驟5、鑄件凝固完成后，通過上模芯28上的空氣通道排出封閉型腔內的高壓氣體，開模取出鑄件。

作為優選的，結合圖1、圖2所示，對鑄造輪轂的模具內的封閉型腔加壓的 方法，包括以下步驟：

步驟1、增壓控制閥門23關閉，氣體排出控制閥門24打開，鋁液通過澆口杯6注入封閉型腔；

步驟2、封閉型腔內的空氣通過氣體排出控制閥門24排出；封閉型腔外緣的氣體通過排氣塞29排出；

步驟3、澆注完成后，通水冷卻，使澆鑄口位置的鋁液快速凝固將模具封閉型腔與流道阻斷；

步驟4、氣體排出控制閥門24關閉，增壓控制閥門23打開，高壓氣體經過增壓控制閥門23和氣塞27進入封閉型腔，對封閉型腔內的鋁液施加壓力，增壓環19在鑄造機增壓油缸的作用下向下滑動并擠壓封閉型腔外緣的鋁液；

步驟5、鋁液凝固完成后，增壓控制閥門23關閉，氣體排出控制閥門24打開，封閉型腔內的氣體通過排氣管25排出。

結合圖1、圖2所示，本實用新型的一種鑄造輪轂的模具，其連接方式如下：

下模2與模具底板1螺栓連接。

模具底板1與壓鑄機下機臺板螺栓連接。

上模7與上模板12通過導柱8固定連接。

上模板12與鑄造機上機臺板采用T型螺栓連接。

頂桿板9與頂桿壓板11螺栓連接，該結構與導柱8之間通過第一襯套10做上下滑動。

第一側模4和第二側模20與鑄造機兩側油缸采用插銷連接。

上模芯28與上模7螺栓固定。

分流錐3與下模2螺栓固定。

增壓環連桿16與增壓環19螺紋連接。

澆口杯6分別與第一側模4和第二側模20采用螺栓連接。

結合圖1、圖2所示，其開模運動方式如下：

機臺兩側油缸向外拉開第一側模4和第二側模20。

機臺上板上升，通過上模板12及導柱8帶著上模7及包裹其外的鑄件毛坯向上運動到設定的打料高度。

鑄造機增壓油缸向下推動頂桿壓板11及頂桿板9運動，增壓環19隨頂桿板9向下運動頂出鑄件毛坯。

結合圖1、圖2所示，其合模運動方式如下：

機臺兩側油缸向內推動第一側模4和第二側模20直到兩側模的模面完全貼合。

機臺上板帶動上模板12及導柱8帶著上模7向下運動，直到上模6與下模1的模面完全貼合。

雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型。本實用新型所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本實用新型的保護范圍當視權利要求書所界定者為準。