一种汽车铝合金轮毂的低压铸造模具及铸造方法与流程

本发明涉及铝合金轮毂低压铸造，尤其涉及一种汽车铝合金轮毂的低压铸造模具及铸造方法。

背景技术：

1、低压铸造是目前生产汽车铝合金轮毂的主要工艺方式，其通过向密封的保温炉内通入低压气体，使铝液在压力作用下通过升液管自下而上平稳地充填至模腔中，待铝液凝固后开模取件。该工艺具有充型平稳、组织致密、生产效率高等优点，广泛应用于汽车铝合金轮毂的大规模生产。

2、针对上述及现有的相关技术，发明人认为往往存在以下缺陷：汽车铝合金轮毂的低压铸造模具在操作使用过程中，现有的铝液在熔炼、转运及浇注过程中，表面极易生成氧化膜并混入炉衬剥落物等非金属夹渣，这些夹渣会随铝液一同通过升液管直接进入模腔，最终凝固在轮毂内部形成夹渣缺陷，严重降低轮毂的力学性能和疲劳寿命，影响行车安全，此外，现有模具无法在铸造过程中在线清理升液管顶端积累的残渣，长期生产后升液管口容易堵塞，导致充型不畅，必须停机进行人工清理，严重影响生产效率和良品率。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有技术中汽车铝合金轮毂的低压铸造模具及铸造方法存在的缺点，为此我们提出一种汽车铝合金轮毂的低压铸造模具及铸造方法。

2、为了实现上述目的，本申请采用了如下技术方案：一种汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，包括承载座，以及分别设置在承载座外侧的衔接模和侧模，所述衔接模与侧模错位分布，且各自等间距分布有四组；所述侧模的上方设置有上模，所述上模与四组侧模分别通过气缸驱动进行合模铸造；所述承载座的中心顶端设置有下模，所述下模的内部设置有升液管；所述承载座的下方设置有储液组件；所述升液管的顶端设置有处理组件；所述处理组件包括设置在升液管顶端的处理壳，所述处理壳呈倒置圆台状，且与升液管不连通；所述处理组件的内部连接有分液管；所述处理壳的中部设置有滤渣网，其内部位于滤渣网下方的位置开设有分存腔；所述滤渣网的中部设置有输液管，所述输液管与下模相连接，且其顶端与下模顶面平齐；所述输液管与升液管之间通过连接管相连；所述输液管的底端外侧设置有阀体；所述输液管的外侧设置有导渣组件，所述导渣组件包括转动连接在输液管外侧的收集部件，所述收集部件的两侧设置有刮板；所述输液管的外侧还设置有封堵组件，所述封堵组件包括弹性连接在输液管外侧的复合布。

3、优选的，所述储液组件包括设置在承载座底端的存液，所述存液的一侧连接有进料管，另一侧连接有气管，所述升液管向下插入存液的内部。

4、优选的，所述处理壳的内壁开设有凹槽，所述分液管嵌设于凹槽内，且分液管等间距分布有四组，各分液管的底端均与升液管相连接。

5、优选的，所述输液管的外侧设置有环壳，所述环壳的内部设置有双向电机，所述双向电机的一端设置有齿轮一；所述环壳的内部还滑动连接有齿圈一，所述齿轮一与齿圈一啮合连接；所述齿圈一的底端设置有连接柱，所述连接柱与环壳滑动连接。

6、优选的，所述连接柱的底端设置有圆环，所述圆环与输液管转动连接。

7、优选的，所述圆环的两侧设置有连接板，所述连接板与开口框相连接；所述开口框和刮板的斜度与滤渣网的斜度相吻合。

8、优选的，所述环壳的顶端设置有固定柱，所述固定柱的一侧设置有连接壳，所述连接壳的内部滑动连接有齿圈二。

9、优选的，所述连接壳的内部转动连接有三组等间距分布的转轴，各转轴的外侧均设置有齿轮二；所述齿轮二共设置有四组且等间距分布，其中一组齿轮二与双向电机的输出端相连接，另外三组齿轮二分别与对应的转轴相连接；所述齿轮二与齿圈二啮合连接。

10、优选的，所述输液管的外侧设置有复合布，所述复合布的外侧设置有弹簧，且复合布的一端与处理壳的内壁相连接；所述复合布的底端设置有底接杆，所述底接杆等间距分布有四组；所述转轴的外侧绕卷有链条，所述链条与底接杆相连接。

11、本发明提出的另一种技术方案：一种汽车铝合金轮毂的低压铸造方法，采用如权利要求1-9任一项所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具实施，包括以下步骤：

12、s1：驱动四组侧模向承载座方向移动，使各组侧模与错位分布的衔接模紧密贴合，提高合模定位精度和密封性能；启动上模顶端的气缸，驱动上模向下移动完成整体合模；侧模与衔接模的错位分布设计，使得合模时相互嵌合，形成封闭的铸造模腔；

13、s2：启动外部压力组件，将干燥的低压气体通入储液组件内部，使储液组件内的液面受到均匀的气体压力作用，在气体压力驱动下，储液组件内部的铝液通过升液管自下向上平稳输送，铝液经升液管输送至顶端，进入处理组件等待过滤处理；

14、s3：铝液经升液管输送至顶端后，通过分液管均匀分流进入处理壳内部，铝液在处理壳中穿过滤渣网，滤渣网将铝液中的氧化皮、炉壁剥落物等固态杂质有效拦截，过滤后的纯净铝液在重力作用下向下流动，存储在滤渣网下方的分存腔中，等待后续充型；

15、s4：当滤渣网表面积累的铝渣达到一定量时，启动导渣组件进行在线清理，导渣组件的收集部件围绕输液管外侧转动，带动两侧的刮板沿滤渣网表面移动，刮板将滤渣网表面的铝渣铲起并向边缘集中收集，实现不停机状态下的自动排渣；

16、s5：在清理铝渣的同时，封堵组件的复合布弹性展开，与处理壳内部底端形成独立的密封空间，升液管通过连接管与密封空间连通，低压气体进入并对内部气体进行挤压，当密封空间内的气体压力达到预设阈值时，输液管底端外侧的阀体自动开启；

17、s6：阀体开启后，分存腔内的纯净铝液在压力作用下通过输液管自下而上输入模腔内部，铝液在模腔中逐渐充满并冷却凝固，形成铝合金轮毂铸件，铸造完成后释放储液组件内的气体压力，升液管中未凝固的铝液回流，最后开模取出成型的轮毂工件。

18、本发明的技术效果和优点：

19、本发明中，通过设置处理组件，在升液管顶端连接四组分液管将铝液均匀导入处理壳，利用处理壳中部设置的滤渣网对铝液中的氧化皮、炉壁剥落物等固态杂质进行有效拦截过滤，过滤后的纯净铝液存储在分存腔中，避免了带有渣质的铝液进入模腔，从而从根源上防止了轮毂内部夹渣缺陷的产生，提高了铝合金轮毂的力学性能和成品率；同时分存腔起到缓冲和储液作用，保证过滤后的铝液能够平稳连续地供给模腔，提升了铸造过程的稳定性；

20、通过设置导渣组件和封堵组件，在滤渣网表面积累铝渣时启动双向电机驱动刮板沿滤渣网表面移动，将铝渣铲起并向边缘集中收集，实现了不停机状态下的在线自动排渣，避免了滤网堵塞，保证了过滤效率的持续性，减少了人工清理频率和停机时间，显著提高了铸造连续性；同时，双向电机通过齿轮齿圈联动传动，带动复合布弹性展开形成独立密封空间，利用低压环境自动控制阀体开启，实现铝液的精确输送，避免了外部气体进入模腔，保证铸造过程稳定可靠，从而在提升轮毂质量的同时有效降低了生产成本。

1.一种汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，其特征在于，包括承载座，以及分别设置在承载座外侧的衔接模和侧模，所述衔接模与侧模错位分布，且各自等间距分布有四组；所述侧模的上方设置有上模，所述上模与四组侧模分别通过气缸驱动进行合模铸造；所述承载座的中心顶端设置有下模，所述下模的内部设置有升液管；所述承载座的下方设置有储液组件；所述升液管的顶端设置有处理组件；所述处理组件包括设置在升液管顶端的处理壳，所述处理壳呈倒置圆台状，且与升液管不连通；所述处理组件的内部连接有分液管；所述处理壳的中部设置有滤渣网，其内部位于滤渣网下方的位置开设有分存腔；所述滤渣网的中部设置有输液管，所述输液管与下模相连接，且其顶端与下模顶面平齐；所述输液管与升液管之间通过连接管相连；所述输液管的底端外侧设置有阀体；所述输液管的外侧设置有导渣组件，所述导渣组件包括转动连接在输液管外侧的收集部件，所述收集部件的两侧设置有刮板；所述输液管的外侧还设置有封堵组件，所述封堵组件包括弹性连接在输液管外侧的复合布。

2.根据权利要求1所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，其特征在于：所述储液组件包括设置在承载座底端的存液，所述存液的一侧连接有进料管，另一侧连接有气管，所述升液管向下插入存液的内部。

3.根据权利要求1所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，其特征在于：所述处理壳的内壁开设有凹槽，所述分液管嵌设于凹槽内，且分液管等间距分布有四组，各分液管的底端均与升液管相连接。

4.根据权利要求1所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，其特征在于：所述输液管的外侧设置有环壳，所述环壳的内部设置有双向电机，所述双向电机的一端设置有齿轮一；所述环壳的内部还滑动连接有齿圈一，所述齿轮一与齿圈一啮合连接；所述齿圈一的底端设置有连接柱，所述连接柱与环壳滑动连接。

5.根据权利要求5所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，其特征在于：所述连接柱的底端设置有圆环，所述圆环与输液管转动连接。

6.根据权利要求6所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，其特征在于：所述圆环的两侧设置有连接板，所述连接板与开口框相连接；所述开口框和刮板的斜度与滤渣网的斜度相吻合。

7.根据权利要求4所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，其特征在于：所述环壳的顶端设置有固定柱，所述固定柱的一侧设置有连接壳，所述连接壳的内部滑动连接有齿圈二。

8.根据权利要求7所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，其特征在于：所述连接壳的内部转动连接有三组等间距分布的转轴，各转轴的外侧均设置有齿轮二；所述齿轮二共设置有四组且等间距分布，其中一组齿轮二与双向电机的输出端相连接，另外三组齿轮二分别与对应的转轴相连接；所述齿轮二与齿圈二啮合连接。

9.根据权利要求8所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具，其特征在于：所述输液管的外侧设置有复合布，所述复合布的外侧设置有弹簧，且复合布的一端与处理壳的内壁相连接；所述复合布的底端设置有底接杆，所述底接杆等间距分布有四组；所述转轴的外侧绕卷有链条，所述链条与底接杆相连接。

10.一种汽车铝合金轮毂的低压铸造方法，采用如权利要求1-9任一项所述的汽车铝合金轮毂的低压铸造模具实施，其特征在于：包括以下步骤：