排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具,鋁合金車(chē)輪模具由底模、輪輞以及頂模組成,在模具上容易形成卷氣的位置安裝排氣鑲件,安裝位置分布于模具頂模窗口和頂桿周?chē)?。本發(fā)明低壓鑄造鋁合金車(chē)輪模具排氣鑲件在模具上均勻分布,提高了排氣面積,使混在鋁液里面細(xì)小的氣泡能順利排出,使鑄件氣孔、縮松、澆不足等缺陷減少,產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量有明顯提高。
【專利說(shuō)明】
排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于車(chē)輪制造領(lǐng)域,尤其是一種排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的快速發(fā)展,鋁合金車(chē)輪的制造和應(yīng)用業(yè)迅猛發(fā)展起來(lái),鋁合 金車(chē)輪制造技術(shù)是多種多樣的,而鋁車(chē)輪的鑄造工藝,目前主要有兩種:一種是金屬型重力 鑄造,另一種是低壓鑄造,我國(guó)主要采用較低成本的低壓鑄造工藝,而產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量是低壓 鑄造車(chē)輪的主要難題,它嚴(yán)重影響車(chē)輪的強(qiáng)度、安全性。
[0003] 影響低壓鑄造產(chǎn)品質(zhì)量的主要有氣孔、縮松、澆不足等缺陷,其產(chǎn)生原因是鋁液在 充型過(guò)程中含有氣體,鑄件冷卻速度越快,氣體在模具型腔內(nèi)未完全排出,殘留在型腔內(nèi)的 氣體含量大于其溶解度時(shí)即以氣泡的形式析出,來(lái)不及排出的氣體在鑄件內(nèi)部形成不規(guī)則 表面粗糙的孔洞。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,提供一種排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪 模具,能有效的減少內(nèi)部質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生,提高產(chǎn)品的安全性,降低生產(chǎn)成本。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006] -種排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具,鋁合金車(chē)輪模具由底模、輪輞以及頂模組成, 底模上徑向均布制有多個(gè)大窗口,在相鄰的大窗口之間均制有一小窗口;底模的外周連接 邊模下端,在邊模上端制有頂模,其特征在于:在模具上容易形成卷氣的位置安裝排氣鑲 件,安裝位置分布于模具頂模窗口和頂桿周?chē)?,具體為:
[0007] 在底模的每個(gè)大窗口中心位置均安裝有一底模排氣鑲件,每個(gè)底模排氣鑲件的端 面和側(cè)面均制有排氣線,在每條排氣線對(duì)應(yīng)的大窗口均延伸制有排氣孔通;在每個(gè)小窗口 中心位置均安裝有一底模排氣鑲件,每個(gè)底模排氣鑲件的端面和側(cè)面均制有排氣線,在每 條排氣線對(duì)應(yīng)的小窗口均延伸制有排氣孔通道;在頂模上對(duì)應(yīng)輪緣的位置均安裝有輪緣排 氣鑲件,在頂模位置徑向均布安裝有多個(gè)輪緣排氣鑲件。
[0008] 而且,在輪輞徑向均布設(shè)置有多個(gè)輪輞排氣鑲件。
[0009] 而且,排氣鑲件貫穿模具的安裝位置,排氣鑲件本身為圓柱形,端面與側(cè)面刻有排 氣線。
[0010] 而且,排氣孔內(nèi)鑲嵌排氣鑲件,在排氣孔周?chē)龀雠艢馔ǖ?,排氣鑲件在頂模的?口和輪緣部位均勻分布,增加模具排氣面積;鋁液注入模具后,模具內(nèi)各部位殘留的氣體通 過(guò)排氣鑲件快速排出。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0012] 1、本發(fā)明低壓鑄造鋁合金車(chē)輪模具排氣鑲件在模具上均勻分布,提高了排氣面 積,使混在鋁液里面細(xì)小的氣泡能順利排出,使鑄件氣孔、縮松、澆不足等缺陷減少,產(chǎn)品內(nèi) 部質(zhì)量有明顯提尚。
[0013] 2、本發(fā)明低壓鑄造鋁合金車(chē)輪模具排氣鑲件在減少產(chǎn)品內(nèi)部缺陷方面優(yōu)勢(shì)明顯, 投入生產(chǎn)后綜合廢品率降低0.75%,節(jié)省了生產(chǎn)成本。
[0014] 3、本發(fā)明在低壓鑄造鋁合金車(chē)輪模具的頂模窗口靠破位置及頂桿周邊位置設(shè)計(jì) 排氣孔,然后在排氣孔內(nèi)安裝排氣鑲件,在鑄造充型時(shí)將模具內(nèi)氣體充分排出,減少因鑄件 凝固過(guò)程中氣體來(lái)不及排出所形成的氣孔、縮松、澆不足等缺陷,有效的提高了產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì) 量,提高成品率,從而降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為產(chǎn)品模具安裝排氣鑲件示意圖;
[0016] 圖2為產(chǎn)品剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017] 圖3為模具鑄造作業(yè)過(guò)程示意圖;
[0018] 圖4為一種排氣鑲件端面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019] 圖5為另一種排氣鑲件端面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 1頂模,2輪緣排氣鑲件,3大窗口,4底模排氣鑲件,5排氣孔通道,6小窗口,7輪輞排 氣鑲件,8鋁液,9氣體。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述,以下實(shí)施例只是描述性 的,不是限定性的,不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022] -種排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具,鋁合金車(chē)輪模具結(jié)構(gòu)參見(jiàn)附圖所示以LZ853-1875產(chǎn)品模具為例,由底模、輪輞以及頂模組成,底模對(duì)應(yīng)車(chē)輪產(chǎn)品的盤(pán)面結(jié)構(gòu),底模上徑 向均布制有多個(gè)大窗口 3,在相鄰的大窗口之間均制有一小窗口6;底模的外周連接邊模下 端,邊模對(duì)應(yīng)車(chē)輪產(chǎn)品的輪輞結(jié)構(gòu),在邊模上端制有頂模1,頂模對(duì)應(yīng)車(chē)輪產(chǎn)品的輪緣結(jié)構(gòu);
[0023] 在模具上容易形成卷氣的位置安裝排氣鑲件,安裝位置分布于模具頂模窗口和頂 桿周?chē)唧w為:
[0024] 在底模的每個(gè)大窗口中心位置均安裝有一@ 20mm的底模排氣鑲件4,每個(gè)底模排 氣鑲件的端面和側(cè)面均制有排氣線,在每條排氣線對(duì)應(yīng)的大窗口均延伸制有排氣孔通道5, 增加模具排氣面積,促進(jìn)鋁液充型過(guò)程中模具型腔內(nèi)的氣體排出;
[0025] 在每個(gè)小窗口中心位置均安裝有一? lOmiD的底模排氣鑲件,每個(gè)底模排氣鑲件的 端面和側(cè)面均制有排氣線,在每條排氣線對(duì)應(yīng)的小窗口均延伸制有排氣孔通道;
[0026] 在頂模上對(duì)應(yīng)輪緣的位置均安裝有0 1〇腿1的輪緣排氣鑲件2,在頂模位置徑向均 布安裝有36個(gè)輪緣排氣鑲件。
[0027] 在輪輞徑向均布設(shè)置有多個(gè)輪輞排氣鑲件7,本實(shí)施例采用的輪輞排氣鑲件直徑 為
[0028] 排氣鑲件需貫穿模具厚度,排氣鑲件本身為直徑10-20mm圓柱形,端面與側(cè)面刻有 排氣線,利用排氣線將模具型腔內(nèi)殘留氣體導(dǎo)出。參見(jiàn)附圖4、5所示,0湖曬的較大排氣鑲 件中心制有放射狀的排氣通槽,? 10HM的較小排氣鑲件外壁徑向制有多條徑向分布的排氣 通槽。
[0029] 參見(jiàn)附圖3所示,低壓鑄造鋁合金車(chē)輪模具排氣鑲件是在頂模的窗口和頂桿周?chē)?打排氣孔,排氣孔內(nèi)鑲嵌排氣鑲件,在排氣孔周?chē)龀雠艢馔ǖ?,排氣鑲件在頂模的窗口?輪緣部位均勻分布,其數(shù)量較多,增加模具排氣面積,鋁液8注入模具后,模具內(nèi)各部位殘留 的氣體9能夠快速排出。
[0030] 試驗(yàn)驗(yàn)證:
[0031] 第一次試做:
[0033]試做時(shí)先檢測(cè)來(lái)料鋁液密度和溫度,如果在試做過(guò)程中鋁液的密度或溫度過(guò)低, 會(huì)導(dǎo)致鋁液含氫量增加和影響充型時(shí)鋁液的流動(dòng)性,會(huì)增加現(xiàn)縮松、氣孔、澆不足等缺陷的 產(chǎn)生機(jī)率,此次試做的鋁液來(lái)料檢測(cè)合格。
[0034]鑄造車(chē)間在9號(hào)壓鑄機(jī)上線進(jìn)行試做,此次試做周期6個(gè)班次,每班單機(jī)班產(chǎn)為80 件,共壓鑄473只LZ853-1875毛坯,毛坯廢品缺陷明細(xì)如下:
[0036] 從以上數(shù)據(jù)來(lái)看縮松、氣孔缺陷較多,其中縮松和氣孔缺陷產(chǎn)生位置主要為輪心, 為了進(jìn)一步降低輪心的縮松和氣孔缺陷的產(chǎn)生機(jī)率,項(xiàng)目組與模具廠家進(jìn)行會(huì)議研討并分 析原因。
[0037] (3)項(xiàng)目組針對(duì)輪心易出現(xiàn)縮松和氣孔的問(wèn)題,與模具廠家確定每個(gè)小窗口位置 設(shè)計(jì)新增直徑l〇mm排氣鑲件。
[0038]改進(jìn)完畢的LZ853-1875模具到達(dá)我公司,對(duì)模具上安裝的排氣鑲件進(jìn)行檢查,確 認(rèn)排氣鑲件通暢后,準(zhǔn)備第二次試做。
[0039] 第二次試做:
[0041 ]對(duì)來(lái)料鋁液進(jìn)行密度和溫度檢測(cè),檢測(cè)數(shù)據(jù)如下:
[0042]鑄造車(chē)間將小窗口新增排氣鑲件的LZ853-1875模具在9號(hào)壓鑄機(jī)上線,第二次試 做周期6個(gè)班次,共壓鑄493只LZ853-1875毛坯,毛坯廢品缺陷如下:
[0044] 根據(jù)以上試做結(jié)果來(lái)看輪輻及輪心位置的縮松和氣孔缺陷有所降低,但輪輞部位 的排氣效果不佳,縮松、氣孔缺陷沒(méi)有下降,針對(duì)輪輞部位縮松、氣孔問(wèn)題,項(xiàng)目組與模具廠 家再次進(jìn)行會(huì)議研討,分析模具其他部位新增排氣鑲件提高排氣面積的方案。
[0045] (4)項(xiàng)目組與廠家針對(duì)降低輪輞部位縮松、氣孔缺陷,提高模具輪輞部位排氣效果 的問(wèn)題,在模具頂桿周?chē)略鲋睆綖閘〇mm的排氣鑲件。
[0046]改進(jìn)后的LZ853-1875產(chǎn)品模具到廠,排氣鑲件檢查完畢后,鑄造車(chē)間上線進(jìn)行第 三次試做。
[0047] 第三次試做:
[0048]鑄造車(chē)間9號(hào)壓鑄機(jī)上線頂桿周?chē)略雠艢忤偧腖Z853-1875模具,此次試做條 件與前兩次相同,周期6個(gè)班次,共壓鑄469只LZ853-1875毛坯,毛坯廢品缺陷如下:
[0050] 從以上數(shù)據(jù)來(lái)看,第三次試做效果較好,產(chǎn)品各部位氣孔、縮松及澆不足等缺陷有 明顯降低,模具排氣面積有較大提高。
[0051] (5)為了進(jìn)一步驗(yàn)證低壓鑄造鋁合金車(chē)輪模具排氣鑲件效果,項(xiàng)目組對(duì)應(yīng)用排氣 鑲件的模具與未應(yīng)用排氣鑲件的模具進(jìn)行對(duì)比,每套模具生產(chǎn)960只,共1920只,缺陷明細(xì) 對(duì)比情況如下:
[0053]由上表可以看出應(yīng)用排氣鑲件的模具氣孔、縮松、澆不足缺陷的廢品率為4.69%; 未應(yīng)用排氣鑲件的模具氣孔、縮松、澆不足缺陷的廢品率為5.63%,應(yīng)用排氣鑲件的模具能 有效的降低氣孔、縮松、澆不足等缺陷的產(chǎn)生機(jī)率。
[0054] (6)為驗(yàn)證應(yīng)用排氣鑲件模具生產(chǎn)的穩(wěn)定性,項(xiàng)目組準(zhǔn)備大批量試生產(chǎn),但是第一 套模具為試做模具且生產(chǎn)數(shù)量較多,不宜再進(jìn)行試生產(chǎn),故項(xiàng)目組要求模具廠家按照最終 試做方案新開(kāi)3套LZ853-1875的模具,模具到廠后開(kāi)始批量試生產(chǎn),此次批量試生產(chǎn)每套模 具上線三個(gè)循環(huán),缺陷明細(xì)如下:
[0057] 低壓鑄造鋁合金車(chē)輪模具排氣鑲件生產(chǎn)穩(wěn)定性良好,提高模具排氣面積,加強(qiáng)排 氣效果,氣孔、縮松、澆不足等缺陷廢品產(chǎn)生機(jī)率明顯降低。
[0058] (7)項(xiàng)目組與模具廠家進(jìn)行會(huì)議研討,對(duì)其他幾款產(chǎn)品進(jìn)行同水平展開(kāi)。
[0059]低壓鑄造鋁合金車(chē)輪模具排氣鑲件投入生產(chǎn)后,我公司廢品數(shù)每月減少562只,綜 合廢品率由6.4%降低至5.65%,綜合廢品率降低0.75%。
[0060]盡管為說(shuō)明目的公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例和附圖,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理 解:在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),各種替換、變化和修改都是可能的,因此,本發(fā)明的范 圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具,鋁合金車(chē)輪模具由底模、輪輞以及頂模組成,底 模上徑向均布制有多個(gè)大窗口,在相鄰的大窗口之間均制有一小窗口;底模的外周連接邊 模下端,在邊模上端制有頂模,其特征在于:在模具上容易形成卷氣的位置安裝排氣鑲件, 安裝位置分布于模具頂模窗口和頂桿周?chē)?,具體為: 在底模的每個(gè)大窗口中心位置均安裝有一底模排氣鑲件,每個(gè)底模排氣鑲件的端面和 側(cè)面均制有排氣線,在每條排氣線對(duì)應(yīng)的大窗口均延伸制有排氣孔通;在每個(gè)小窗口中心 位置均安裝有一底模排氣鑲件,每個(gè)底模排氣鑲件的端面和側(cè)面均制有排氣線,在每條排 氣線對(duì)應(yīng)的小窗口均延伸制有排氣孔通道;在頂模上對(duì)應(yīng)輪緣的位置均安裝有輪緣排氣鑲 件,在頂模位置徑向均布安裝有多個(gè)輪緣排氣鑲件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具,其特征在于:在輪輞徑向均布 設(shè)置有多個(gè)輪輞排氣鑲件。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具,其特征在于:排氣鑲件貫穿模 具的安裝位置,排氣鑲件本身為圓柱形,端面與側(cè)面刻有排氣線。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣鑲件低壓鋁合金車(chē)輪模具的排氣方法,其特征在于:排氣 孔內(nèi)鑲嵌排氣鑲件,在排氣孔周?chē)龀雠艢馔ǖ?,排氣鑲件在頂模的窗口和輪緣部位均?分布,增加模具排氣面積;鋁液注入模具后,模具內(nèi)各部位殘留的氣體通過(guò)排氣鑲件快速排 出。
【文檔編號(hào)】B22D18/04GK105880526SQ201610503131
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】黃麗杰, 賀興君, 徐利, 劉哲, 張鵬程, 康佳軍
【申請(qǐng)人】秦皇島立中車(chē)輪有限公司