本發(fā)明涉及機械鑄造技術領域，尤其涉及一種輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置。

背景技術：

輪轂作為汽車最重要的運動部件之一，對其性能、重量、使用壽命都有很高的要求。目前，鋁合金輪轂以其質(zhì)量輕、散熱快、減震性能好、壽命長、平衡好等優(yōu)點，在汽車工業(yè)中脫穎而出。

鋁合金輪轂一般采用鑄造的方式進行生產(chǎn)，用于鑄造輪轂的模具主要包括上模具、下模具、側(cè)模具和底座，模具、下模具和側(cè)模具組合后，形成待鑄造輪轂的鑄造型腔，下模具和側(cè)模具均固定在底座上。澆注時，從位于下模具上的澆注口進料對型腔進行填充，在澆注后的凝固過程中，上模具、下模具和側(cè)模具的交界處所形成的區(qū)域是鑄造輪轂的熱節(jié)點，就輪轂的結(jié)構而言，上述熱節(jié)點是指輪輻與輪輞之間的交接過渡部位，由于輪轂一般為圓形，該過渡部位也就為圓環(huán)，即整個環(huán)形的過渡部位均為熱節(jié)點，該部位的壁厚較厚，澆注后冷卻速度較慢，而與其相鄰的輪輻和輪輞的壁厚則相對較薄，冷卻速度較快，所以在該處的輪轂鑄件毛坯上易產(chǎn)生縮孔、疏松等缺陷，影響輪轂鑄件毛坯質(zhì)量，輪輻中心位置一般也為厚大區(qū)，該位置鑄件體積最大，冷卻十分不易，但是對于鋁合金輪轂，冷卻越快輪轂強度越好。

現(xiàn)有的汽車鋁輪轂低壓鑄造模具在輪輻轉(zhuǎn)角熱節(jié)處及后掛處均沒有設置冷卻系統(tǒng)，為了滿足產(chǎn)品鑄造能達到順序凝固，只能增加輪輻部分以及中心澆口部分的溫度，并延長鑄造周期，生產(chǎn)效率低?？梢姡舨粚峁?jié)點處迅速冷卻，會導致輪轂局部容易疏松、過熱時后道加工容易漏氣、機械性能容易不足、抗拉及延伸數(shù)值不達標并且90度沖擊不容易過，另外，模具整體溫度高造成鑄造周期較長。

有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型結(jié)構的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置，能夠使得輪轂模具在鑄造輪轂時避免輪轂中部過熱、輪轂局部疏松，且能夠縮短模具的鑄造周期。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置，包括與所述輪轂模具的上模同軸且能夠安裝于所述上模熱節(jié)點處的環(huán)狀的胎環(huán)本體，所述胎環(huán)本體設有緊挨的進水口和出水口、以及連通所述進水口和所述出水口的冷卻水道，且所述冷卻水道貼近所述胎環(huán)本體與所述上模接觸的外壁。

進一步的，所述冷卻水道由多個沿所述胎環(huán)本體外壁鉆設的長孔依次交叉連接而成，首端與末端的所述長孔的端部分別與所述進水口和所述出水口對接；且所述長孔位于所述胎環(huán)本體外壁的端部經(jīng)焊接封閉。

進一步的，所述冷卻水道為凹設在所述胎環(huán)本體上且與所述胎環(huán)本體同軸的環(huán)槽，所述環(huán)槽為優(yōu)弧形且其兩端分別與所述進水口和所述出水口對接，所述環(huán)槽上焊接有與其匹配的環(huán)形蓋板。

進一步的，所述進水口與所述出水口的內(nèi)壁上均設有多個閉合后能夠封住所述冷卻水道的瓣膜。

進一步的，所述進水口與所述出水口的內(nèi)壁上均連接有卡緊水管的卡圈。

進一步的，所述胎環(huán)本體上至少設有一個安裝孔。

進一步的，所述上模內(nèi)壁上沿其周向設有卡緊所述胎環(huán)本體的柔性金屬圈。

本發(fā)明的有益效果為：胎環(huán)本體可在鑄造輪轂時，對上模的熱節(jié)點部位進行冷卻，使鑄件能較好地自遠離澆注口部分最先凝固，然后是靠近澆注口部分凝固，最后是澆注口本身凝固，避免后凝固位置和熱節(jié)點位置因為無法得到料的補充而出現(xiàn)縮孔或疏松等缺陷，使鑄件廢品率降低，進而提高了生產(chǎn)效率，同時對模具降溫，可縮短鑄造周期。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施方式1提供的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置的結(jié)構主視圖；

圖2是本發(fā)明具體實施方式1提供的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置的結(jié)構側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明具體實施方式1提供的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置安裝于上模的結(jié)構示意圖；

圖4是本發(fā)明具體實施方式2提供的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置的結(jié)構主視圖；

圖5是本發(fā)明具體實施方式2提供的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置的結(jié)構側(cè)視圖；

圖6是本發(fā)明具體實施方式2提供的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置安裝于上模的結(jié)構示意圖；

圖7是本發(fā)明具體實施方式1跟2提供的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置中的進水口與出水口的瓣膜閉合后的結(jié)構示意圖；

圖8是本發(fā)明具體實施方式1跟2提供的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置中的進水口與出水口上的瓣膜打開一部分后的結(jié)構示意圖。

圖中：10、20-胎環(huán)本體，11、21-進水口，12、22-出水口，13-長孔，30-瓣膜，40-卡圈，16、26-安裝孔，17、27-柔性金屬圈，23-環(huán)槽、28-蓋板，50-上模。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。

實施方式1

如圖1至3所示，本發(fā)明的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置，用于安裝在輪轂模具的上模的熱節(jié)點(上模具與側(cè)模具的交界處所形成的區(qū)域是鑄造輪轂的熱節(jié)點)處，包括與輪轂模具的上模50同軸且能夠安裝于上模50熱節(jié)點處的環(huán)狀的胎環(huán)本體10，胎環(huán)本體10設有緊挨的進水口11和出水口12、以及連通進水口11和出水口12的冷卻水道，且冷卻水道貼近胎環(huán)本體10與上模50接觸的外壁。

具體的，冷卻水道由多個沿胎環(huán)本體10外壁鉆設的長孔13依次交叉連接而成，首端與末端的長孔13的端部分別與進水口11和出水口12對應；且長孔13位于胎環(huán)本體10外壁的端部經(jīng)焊接封閉。

該實施例中，通過從胎環(huán)本體10側(cè)壁鉆孔以形成冷卻水道的方式，加工方便，對于胎環(huán)本體10側(cè)壁上長孔13的口，焊接封閉，將側(cè)壁上長孔13的口堵死，僅使長孔13連接形成的冷卻水道的兩端分別與進水口11和出水口12對接，且冷卻水道的路徑大致為優(yōu)弧形。冷卻水通過水管從進水口11進、從出水口12出，對上模50的熱節(jié)點處進行冷卻。由于是間接冷卻，本發(fā)明將冷卻水道貼近胎環(huán)本體10與上模50接觸的外壁，以最大限度的對上模50的熱節(jié)點進行冷卻。

為方便將該冷卻裝置安裝到上模50，本發(fā)明在胎環(huán)本體10上至少設有一個安裝孔16，且在上模50內(nèi)壁上沿其周向設有卡緊胎環(huán)本體10的柔性金屬圈17。利用螺絲通過安裝孔16，可將胎環(huán)本體10鎖緊在上模50上；另外，柔性金屬圈17利用自身的彈力，可以將胎環(huán)本體10卡緊并定位，便于安裝胎環(huán)本體10。同時，柔性金屬圈17可起到熱傳導作用，上模50產(chǎn)生的熱量傳遞給柔性金屬圈17，由于柔性金屬圈17直接與胎環(huán)本體10接觸，冷卻水在冷卻水道內(nèi)流通時，帶走柔性金屬圈17上的熱量，從而對上模50進行冷卻。

如圖7至8所示，本發(fā)明在進水口11與出水口12的內(nèi)壁上均設有多個閉合后能夠封住冷卻水道的瓣膜30，利用壓差原理，在沒有對瓣膜30施加外力下，殘留在冷卻水道內(nèi)的水不會從進水口11與出水口12處漏出。當需要對上模冷卻時，將水管擠壓瓣膜30，使各瓣膜30打開，將水管從各瓣膜30中間穿過，即可使冷卻水通過水管從進水口11進、從出水口12出。

為進一步將水管穩(wěn)固在進水口11與出水口12上，本發(fā)明還在進水口11與出水口12的內(nèi)壁上均連接有卡緊水管的卡圈40，且卡圈40位于瓣膜30外側(cè)。

在鑄造輪轂時，過熱光檢x-ray發(fā)現(xiàn)輪轂局部熱疏松時，開啟該冷卻裝置即可消除疏松。

實施方式2

如圖4至6所示，本發(fā)明的輪轂模具胎環(huán)水冷卻裝置，用于安裝在輪轂模具的上模的熱節(jié)點(上模具與側(cè)模具的交界處所形成的區(qū)域是鑄造輪轂的熱節(jié)點)處，包括與輪轂模具的上模50同軸且能夠安裝于上模50熱節(jié)點處的環(huán)狀的胎環(huán)本體20，胎環(huán)本體20設有緊挨的進水口21和出水口22、以及連通進水口21和出水口22的冷卻水道，且冷卻水道貼近胎環(huán)本體20與上模50接觸的外壁。

具體的，冷卻水道為凹設在胎環(huán)本體20上且與胎環(huán)本體20同軸的環(huán)槽23，環(huán)槽23為優(yōu)弧形且其兩端分別與進水口21和出水口22對接，環(huán)槽23上焊接有與其匹配的環(huán)形蓋板28。

該實施例中，通過在胎環(huán)本體20上銑環(huán)槽23并在環(huán)槽23上焊接蓋板28形成冷卻水道的方式，加工方便，僅使冷卻水道的兩端分別與進水口21和出水口22對接，且冷卻水道的路徑為優(yōu)弧形。冷卻水通過水管從進水口21進、從出水口22出，對上模50的熱節(jié)點處進行冷卻。由于是間接冷卻，本發(fā)明將冷卻水道貼近胎環(huán)本體20與上模50接觸的外壁，以最大限度的對上模50的熱節(jié)點進行冷卻。

為方便將該冷卻裝置安裝到上模50，本發(fā)明在胎環(huán)本體20上至少設有一個安裝孔26，且在上模50內(nèi)壁上沿其周向設有卡緊胎環(huán)本體20的柔性金屬圈27。利用螺絲通過安裝孔26，可將胎環(huán)本體20鎖緊在上模50上；另外，柔性金屬圈27利用自身的彈力，可以將胎環(huán)本體20卡緊并定位，便于安裝胎環(huán)本體20。同時，柔性金屬圈27可起到熱傳導作用，上模50產(chǎn)生的熱量傳遞給柔性金屬圈27，由于柔性金屬圈27直接與胎環(huán)本體20接觸，冷卻水在冷卻水道內(nèi)流通時，帶走柔性金屬圈27上的熱量，從而對上模50進行冷卻。

如圖7至8所示，本發(fā)明在進水口21與出水口22的內(nèi)壁上均設有多個閉合后能夠封住冷卻水道的瓣膜30，利用壓差原理，在沒有對瓣膜30施加外力下，殘留在冷卻水道內(nèi)的水不會從進水口21與出水口22處漏出。當需要對上模冷卻時，將水管擠壓瓣膜30，使各瓣膜30打開，將水管從各瓣膜30中間穿過，即可使冷卻水通過水管從進水口21進、從出水口22出。

為進一步將水管穩(wěn)固在進水口21與出水口22上，本發(fā)明還在進水口21與出水口22的內(nèi)壁上均連接有卡緊水管的卡圈40，且卡圈40位于瓣膜30外側(cè)。

在鑄造輪轂時，過熱光檢x-ray發(fā)現(xiàn)輪轂局部熱疏松時，開啟該冷卻裝置即可消除疏松。

綜上，本發(fā)明的冷卻裝置能夠在光檢發(fā)現(xiàn)輪轂局部熱疏松時，進行冷卻消除疏松，也能在輪轂中部過熱、光檢照不出疏松到后站加工漏氣時可進行冷卻，減少后道加工漏氣的幾率，對上模熱節(jié)點處冷卻，可確保鑄造出的輪轂的抗拉、延伸、90度沖擊的機械性能；另外，冷卻時可有效控制上模溫度，從而縮短周期，提升產(chǎn)能效率。

以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉專绢I域的技術人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。