一種排氣鑲件低壓鋁合金車輪模具的制作方法

本實用新型屬于車輪制造領域，尤其是一種排氣鑲件低壓鋁合金車輪模具。

背景技術：

隨著我國汽車市場的快速發(fā)展，鋁合金車輪的制造和應用業(yè)迅猛發(fā)展起來，鋁合金車輪制造技術是多種多樣的，而鋁車輪的鑄造工藝，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，我國主要采用較低成本的低壓鑄造工藝，而產品內部質量是低壓鑄造車輪的主要難題，它嚴重影響車輪的強度、安全性。

影響低壓鑄造產品質量的主要有氣孔、縮松、澆不足等缺陷，其產生原因是鋁液在充型過程中含有氣體，鑄件冷卻速度越快，氣體在模具型腔內未完全排出，殘留在型腔內的氣體含量大于其溶解度時即以氣泡的形式析出，來不及排出的氣體在鑄件內部形成不規(guī)則表面粗糙的孔洞。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種排氣鑲件低壓鋁合金車輪模具，能有效的減少內部質量缺陷的產生，提高產品的安全性，降低生產成本。

本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的：

一種排氣鑲件低壓鋁合金車輪模具，鋁合金車輪模具由底模、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圍，具體為：

在底模的每個大窗口中心位置均安裝有一底模排氣鑲件，每個底模排氣鑲件的端面和側面均制有排氣線，在每條排氣線對應的大窗口均延伸制有排氣孔通；在每個小窗口中心位置均安裝有一底模排氣鑲件，每個底模排氣鑲件的端面和側面均制有排氣線，在每條排氣線對應的小窗口均延伸制有排氣孔通道；在頂模上對應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輪緣排氣鑲件。

而且，在輪輞徑向均布設置有多個輪輞排氣鑲件。

而且，排氣鑲件貫穿模具的安裝位置，排氣鑲件為圓柱形，端面與側面刻有排氣線。

本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：

1、本實用新型低壓鑄造鋁合金車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，產品內部質量有明顯提高。

2、本實用新型低壓鑄造鋁合金車輪模具排氣鑲件在減少產品內部缺陷方面優(yōu)勢明顯，投入生產后綜合廢品率降低0.75％，節(jié)省了生產成本。

3、本實用新型在低壓鑄造鋁合金車輪模具的頂模窗口靠破位置及頂桿周邊位置設計排氣孔，然后在排氣孔內安裝排氣鑲件，在鑄造充型時將模具內氣體充分排出，減少因鑄件凝固過程中氣體來不及排出所形成的氣孔、縮松、澆不足等缺陷，有效的提高了產品內部質量，提高成品率，從而降低了生產成本。

附圖說明

圖1為產品模具安裝排氣鑲件示意圖；

圖2為產品剖面結構示意圖；

圖3為模具鑄造作業(yè)過程示意圖；

圖4為一種排氣鑲件端面結構示意圖；

圖5為另一種排氣鑲件端面結構示意圖。

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。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。

一種排氣鑲件低壓鋁合金車輪模具，鋁合金車輪模具結構參見附圖所示以LZ853-1875產品模具為例，由底模、輪輞以及頂模組成，底模對應車輪產品的盤面結構，底模上徑向均布制有多個大窗口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，邊模對應車輪產品的輪輞結構，在邊模上端制有頂模1，頂模對應車輪產品的輪緣結構；

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圍，具體為：

在底模的每個大窗口中心位置均安裝有一的底模排氣鑲件4，每個底模排氣鑲件的端面和側面均制有排氣線，在每條排氣線對應的大窗口均延伸制有排氣孔通道5，增加模具排氣面積，促進鋁液充型過程中模具型腔內的氣體排出；

在每個小窗口中心位置均安裝有一的底模排氣鑲件，每個底模排氣鑲件的端面和側面均制有排氣線，在每條排氣線對應的小窗口均延伸制有排氣孔通道；

在頂模上對應輪緣的位置均安裝有的輪緣排氣鑲件2，在頂模位置徑向均布安裝有36個輪緣排氣鑲件。

在輪輞徑向均布設置有多個輪輞排氣鑲件7，本實施例采用的輪輞排氣鑲件直徑為

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，端面與側面刻有排氣線，利用排氣線將模具型腔內殘留氣體導出。參見附圖4、5所示，的較大排氣鑲件中心制有放射狀的排氣通槽，的較小排氣鑲件外壁徑向制有多條徑向分布的排氣通槽。

參見附圖3所示，低壓鑄造鋁合金車輪模具排氣鑲件是在頂模的窗口和頂桿周圍打排氣孔，排氣孔內鑲嵌排氣鑲件，在排氣孔周圍做出排氣通道，排氣鑲件在頂模的窗口和輪緣部位均勻分布，其數(shù)量較多，增加模具排氣面積，鋁液8注入模具后，模具內各部位殘留的氣體9能夠快速排出。

試驗驗證：

第一次試做：

試做時先檢測來料鋁液密度和溫度，如果在試做過程中鋁液的密度或溫度過低，會導致鋁液含氫量增加和影響充型時鋁液的流動性，會增加現(xiàn)縮松、氣孔、澆不足等缺陷的產生機率，此次試做的鋁液來料檢測合格。

鑄造車間在9號壓鑄機上線進行試做，此次試做周期6個班次，每班單機班產為80件，共壓鑄473只LZ853-1875毛坯，毛坯廢品缺陷明細如下：

從以上數(shù)據(jù)來看縮松、氣孔缺陷較多，其中縮松和氣孔缺陷產生位置主要為輪心，為了進一步降低輪心的縮松和氣孔缺陷的產生機率，項目組與模具廠家進行會議研討并分析原因。

(3)項目組針對輪心易出現(xiàn)縮松和氣孔的問題，與模具廠家確定每個小窗口位置設計新增直徑10mm排氣鑲件。

改進完畢的LZ853-1875模具到達我公司，對模具上安裝的排氣鑲件進行檢查，確認排氣鑲件通暢后，準備第二次試做。

第二次試做：

對來料鋁液進行密度和溫度檢測，檢測數(shù)據(jù)如下：

鑄造車間將小窗口新增排氣鑲件的LZ853-1875模具在9號壓鑄機上線，第二次試做周期6個班次，共壓鑄493只LZ853-1875毛坯，毛坯廢品缺陷如下：

根據(jù)以上試做結果來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、氣孔缺陷沒有下降，針對輪輞部位縮松、氣孔問題，項目組與模具廠家再次進行會議研討，分析模具其他部位新增排氣鑲件提高排氣面積的方案。

(4)項目組與廠家針對降低輪輞部位縮松、氣孔缺陷，提高模具輪輞部位排氣效果的問題，在模具頂桿周圍新增直徑為10mm的排氣鑲件。

改進后的LZ853-1875產品模具到廠，排氣鑲件檢查完畢后，鑄造車間上線進行第三次試做。

第三次試做：

鑄造車間9號壓鑄機上線頂桿周圍新增排氣鑲件的LZ853-1875模具，此次試做條件與前兩次相同，周期6個班次，共壓鑄469只LZ853-1875毛坯，毛坯廢品缺陷如下：

從以上數(shù)據(jù)來看，第三次試做效果較好，產品各部位氣孔、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。

(5)為了進一步驗證低壓鑄造鋁合金車輪模具排氣鑲件效果，項目組對應用排氣鑲件的模具與未應用排氣鑲件的模具進行對比，每套模具生產960只，共1920只，缺陷明細對比情況如下：

由上表可以看出應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、澆不足等缺陷的產生機率。

(6)為驗證應用排氣鑲件模具生產的穩(wěn)定性，項目組準備大批量試生產，但是第一套模具為試做模具且生產數(shù)量較多，不宜再進行試生產，故項目組要求模具廠家按照最終試做方案新開3套LZ853-1875的模具，模具到廠后開始批量試生產，此次批量試生產每套模具上線三個循環(huán)，缺陷明細如下：

低壓鑄造鋁合金車輪模具排氣鑲件生產穩(wěn)定性良好，提高模具排氣面積，加強排氣效果，氣孔、縮松、澆不足等缺陷廢品產生機率明顯降低。

(7)項目組與模具廠家進行會議研討，對其他幾款產品進行同水平展開。

低壓鑄造鋁合金車輪模具排氣鑲件投入生產后，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％。

盡管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖，但是本領域的技術人員可以理解：在不脫離本實用新型的精神和范圍內，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內容。