一種銑邊車輪用軟水循環(huán)水冷模具裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及汽車鋁合金車輪鑄造領(lǐng)域，具體地說，涉及一種銑邊車輪用軟水循環(huán) 水冷模具裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年，隨著歐美消費(fèi)者對(duì)汽車車輪個(gè)性化、時(shí)尚化要求的不斷提高，作為汽車驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵部件之一的鋁合金車輪，消費(fèi)者不僅要求其有可靠的安全性和舒適性，而且對(duì) 外觀要求越來越高，有些地區(qū)甚至將鋁車輪外觀上升到藝術(shù)品的角度來要求。為迎合消費(fèi) 者的這種需求，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多種外觀時(shí)尚的鋁車輪，例如:精車亮面、亮邊噴彩色、銑邊車 輪等，這些新品種的出現(xiàn)使車輪越來越成為汽車重要的裝飾件，特別是銑邊車輪因在車輪 表面處理后再用特制的刀具銑出光彩奪目的輪輻側(cè)面，從而和輪輻正面形成強(qiáng)烈的對(duì)比， 具有特別明顯的美學(xué)效果，因此近幾年始終是國際市場(chǎng)熱捧的新品，產(chǎn)品附加值是普通鋁 車輪的2-3倍。
[0003] 目前，我國鋁合金汽車車輪的生產(chǎn)量占全球市場(chǎng)的55%~60%，有近200家專業(yè)生產(chǎn) 汽車鋁合金車輪的企業(yè)，但是中國汽車鋁車輪的制造技術(shù)特別是鑄造技術(shù)在國際上尚處于 中等水平。目前行業(yè)存在的突出問題是鑄造周期長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品針孔、渣孔、氣孔等缺 陷多。原來產(chǎn)品在表面處理后即為成品，表面處理時(shí)噴粉、噴漆可起到掩蓋針孔、渣孔等鑄 造缺陷的作用，現(xiàn)在因銑邊車輪在表面處理后還需對(duì)輪輻側(cè)面進(jìn)行車銑，因此就會(huì)將原來 的鑄造缺陷特別是針孔缺陷全部顯露出來，因此銑邊鋁車輪的廢品率非常高。而之所以產(chǎn) 品存在針孔，一方面是因?yàn)殍T造過程中鋁液含有氣體與夾渣物，另一方面是鑄造周期長(zhǎng)、結(jié) 晶凝固過程過冷度較低等原因造成的。因此在投料過程中要嚴(yán)防水汽及各種含氣臟物混入 鋁液中，通過除渣、精煉清除氧化夾雜和氣體，特別是實(shí)現(xiàn)快速凝固、增大凝固時(shí)的結(jié)晶過 冷度對(duì)防止針孔尤為重要。前二者行業(yè)內(nèi)做得較好，而實(shí)現(xiàn)快速凝固、增大凝固時(shí)的結(jié)晶過 冷度目前基本采取在模具上設(shè)計(jì)風(fēng)冷和水冷方式解決，但以上方式對(duì)針孔的改善效果不 佳。風(fēng)冷不僅要使用大功率的空壓機(jī)造成能源消耗巨大，而且鑄造周期長(zhǎng)、冷卻效果不佳； 水冷雖然冷卻效果較風(fēng)冷好，但現(xiàn)有方式存在著冷卻不均勻、水直接噴在模具上造成模具 腐蝕嚴(yán)重、使用過程由于容易形成水垢造成冷卻水管堵塞導(dǎo)致生產(chǎn)不順暢等問題，因此如 何研發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速凝固、均勻冷卻并防止模具腐蝕、水管堵塞的模具裝置來解決銑 邊車輪的制造瓶頸十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有風(fēng)冷和水冷技術(shù)的不足，針對(duì)銑邊車輪針孔缺陷嚴(yán)重、 報(bào)廢率高的現(xiàn)狀，開發(fā)一種軟水循環(huán)水冷模具裝置。
[0005] 實(shí)現(xiàn)以上目的技術(shù)方案是：一種銑邊車輪用軟水循環(huán)水冷模具裝置，該裝置由水 霧生成器、環(huán)形水霧冷卻管、冷卻水處理箱、冷卻水儲(chǔ)水箱、軟化水儲(chǔ)水箱組成;其中水霧生 成器由水霧出口接頭、錐面水霧噴頭、水汽混合室、壓縮空氣接頭、水管接頭、進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥 組成;環(huán)形水霧冷卻管由外層管、內(nèi)層管、水霧分流器組成。水霧導(dǎo)入管一端連接水霧生成 器，另一端連接水霧分流器，水霧生成器數(shù)量為6-12個(gè)，水霧生成器水霧出口接頭與錐面水 霧噴頭相連接，錐面水霧噴頭表面均勻分布著1.0-1.5mm的圓孔，該圓孔在壓縮空氣的作用 下促使水汽混合物均勻生成水霧，錐形水霧噴頭與水汽混合室相連接，壓縮空氣接頭一端 與水汽混合室相連接，另一端與壓縮空氣導(dǎo)入管相連接，壓縮空氣導(dǎo)入管另一端與低壓機(jī) 控制系統(tǒng)相連接，工作過程的壓力、延時(shí)與開啟時(shí)間由低壓機(jī)控制系統(tǒng)控制。水管接頭一端 與水汽混合室相連接，另一端通過導(dǎo)管與軟化水儲(chǔ)水箱相連接，在水管接頭上安裝進(jìn)水量 調(diào)節(jié)閥，該調(diào)節(jié)閥可控制軟化水的進(jìn)入量。環(huán)形水霧冷卻管外層管材質(zhì)為紫銅，該材料具有 良好的導(dǎo)熱性能，外層管在環(huán)狀"U"形槽內(nèi)緊貼靠模具，一端封閉一端開通；內(nèi)層管材質(zhì)為 不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性；內(nèi)層管中間均勻分布分布著直徑1.5~2.0mm的水霧噴出孔， 水霧噴出孔數(shù)量為30-50個(gè);環(huán)形水霧冷卻管中心設(shè)計(jì)水霧分流器，水霧分流器的中部與壓 縮空氣導(dǎo)入管相連接，水霧分流器每間隔1200有一連接管穿過外層管與內(nèi)層管相連接，水 霧通過水霧導(dǎo)入管進(jìn)入水霧分流器再均勻通入內(nèi)層管，通過水霧噴出孔噴向外層管的內(nèi) 壁。該結(jié)構(gòu)內(nèi)層管在外層管內(nèi)，水霧直接噴在外層管的內(nèi)壁上，將模具傳遞給外層管的熱量 吸收，可避免水霧直接噴到模具上，避免模具腐蝕;可促使水霧在每一部位均勻噴出，保證 冷卻強(qiáng)度更大、冷卻更均勻;水霧吸收模具散發(fā)的熱量后變成水蒸氣，水蒸氣通過外層管進(jìn) 入水蒸氣導(dǎo)出管。散熱器安裝在冷卻水處理箱內(nèi)，水蒸氣導(dǎo)出管通過散熱器與冷凝水導(dǎo)出 管相連接，冷凝水導(dǎo)出管通入軟化水儲(chǔ)水箱內(nèi)；冷卻水處理箱左側(cè)上部安裝有進(jìn)水管，右側(cè) 面上部與出水管相連接，出水管的另一端與冷卻水儲(chǔ)水箱相連接;進(jìn)水管、冷卻水處理箱、 出水管與冷卻儲(chǔ)水箱之間形成水循環(huán)冷卻，對(duì)水蒸氣導(dǎo)出管導(dǎo)出的水蒸氣進(jìn)行冷凝處理； 壓縮空氣導(dǎo)入管、水霧生成器、水霧導(dǎo)入管、環(huán)形水霧冷卻管、水蒸氣導(dǎo)出管、散熱器、冷凝 水導(dǎo)出管、軟化水儲(chǔ)水箱之間形成軟化水、水霧、水蒸氣、冷凝水循環(huán)。
[0006] 依據(jù)車輪造型特征在頂模、底模鑄件壁厚較大部位銑深度為15.0~17.0mm、寬度 為12.0~15.0mm的環(huán)狀"U"形槽;將環(huán)形水霧冷卻管鑲嵌入槽內(nèi)，環(huán)形水霧冷卻管在頂模與 底?？煞謩e設(shè)置2~4個(gè)。在壓縮空氣的作用下軟化水通過水管接頭進(jìn)入水汽混合室，水汽 混合物通過錐形水霧噴頭進(jìn)一步霧化進(jìn)入水霧出口接頭，水霧出口接頭通過連接管進(jìn)入水 霧分流器，通過水霧分流器再均勻進(jìn)入環(huán)形水霧冷卻管的內(nèi)層管循環(huán);環(huán)形水霧冷卻管吸 收模具散發(fā)的熱量使水霧轉(zhuǎn)化成水蒸氣，水蒸氣攜帶著熱量進(jìn)入水蒸氣導(dǎo)出管并最終進(jìn)入 軟化水儲(chǔ)水箱。
[0007] 該循環(huán)所使用的軟化水可有效避免水垢在模具上產(chǎn)生，并避免水垢對(duì)冷卻效果的 影響;該裝置設(shè)計(jì)可避免水霧直接噴到模具上，從而避免模具腐蝕;可促使水霧在每一部位 均勻噴出，保證冷卻均勻、冷卻強(qiáng)度更大;環(huán)形水霧冷卻管的延時(shí)時(shí)間、開啟時(shí)間、壓縮空氣 壓力以及軟化水進(jìn)入量，由低壓鑄造機(jī)控制系統(tǒng)控制，因此該裝置具有可有效縮短鑄造周 期、增大凝固時(shí)的結(jié)晶過冷度、避免模具腐蝕、減少針孔并實(shí)現(xiàn)水循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)，是一種 制作簡(jiǎn)單、使用方便、生產(chǎn)過程穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高的銑邊車輪用軟水循環(huán)水冷模具裝置。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009] 圖2為本發(fā)明環(huán)狀水霧冷卻管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖3為本發(fā)明水霧生成器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖4為本發(fā)明和模具的裝配圖。
[0012] 具體的實(shí)施方式 以638-2410銑邊車輪用軟水循環(huán)水冷模具裝置為例： 如圖1所示本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置由水霧生成器3、環(huán)形水霧冷卻管1、冷卻水處理 箱5、冷卻水儲(chǔ)水箱12、軟化水儲(chǔ)水箱11組成。
[0013] 如圖2所示為本發(fā)明環(huán)狀水霧冷卻管結(jié)構(gòu)示意圖，由外層管13、內(nèi)層管14、水霧分 流器16組成。
[0014] 如圖3所示為本發(fā)明水霧生成器結(jié)構(gòu)示意圖，由水霧出口接頭17、錐面水霧噴頭 18、水汽混合室19、壓縮空氣接頭20、水管接頭21、進(jìn)水量調(diào)節(jié)閥22組成。
[0015] 如圖4所示為本發(fā)明和模具的裝配圖，環(huán)形水霧冷卻管1安裝在頂模23與底模24相 對(duì)應(yīng)的鑄件壁厚較厚的區(qū)域。
[0016] 該裝置