技术领域
[0001] 本发明涉及浇铸模具领域,尤其涉及一种飞轮壳浇铸模具。
相关背景技术
[0002] 飞轮壳是发动机上一个重要的基础件,其作用是连接发动机与变速器,承担发动机及变速器的部分重量,保护离合器和飞轮,同时也是发动机的支撑部件;飞轮壳零件结构复杂,形似盆状,薄壁,盆底定位面有悬空,工件的刚性差,加工时易变形,属难加工零件。
[0003] 目前飞轮壳的加工一般采用整体浇铸的方式实现一体化加工,但由于飞轮壳属于薄壁件,并且其外部的特定位置为定位孔、安装孔、定位柱等结构预留加工余量,导致其在浇铸时的毛坯件的壁厚上下浮动范围较大。
[0004] 众所周知,在金属件的铸造过程中,尤其是薄壁件,当工件毛坯不同位置的厚度差别较大时,容易引起工件的形变和开裂,其形变和开裂位置一般出现在壁厚过渡较大的位置,其原因是:壁厚较厚的位置的冷却速度较慢,而壁厚较薄的位置冷却速度较快,使得过渡位置的冷却凝固存在较大时间差,从而产生较大的内应力,出现形变或开裂。
[0005] 目前常用的技术手段是在壁厚较厚的位置开设通气孔,从而增加相应位置的散热速度,以达到不同壁厚位置的同时冷却,从而避免过渡位置的开裂变形,但实际应用过程中,该方法的散热效果有限,不能够完全解决过渡位置的变形开裂问题。
具体实施方式
[0024] 下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
[0025] 下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0026] 本发明的实施例提供了一种飞轮壳浇铸模具,该飞轮壳浇铸模具采用镂空设计的方式,减少型腔的壁厚,从而方便工件散热,另外采用位置可调的散热部针对不同工件的结构进行适当的位置调整,实现壁厚较厚位置的快速冷却,以达到整个工件同步冷却的效果,从而降低飞轮壳工件出现变形开裂等铸造缺陷。
[0027] 参见图1、2、3,一种飞轮壳浇铸模具包括上模100、下模200,上模100包括上外模110和上内模120,上外模110中央位置开设有第一圆孔,上内模120安装在第一圆孔内。
[0028] 下模200包括下外模210和下内模220,下外模210中央位置开设有第二圆孔,下内模220安装在第二圆孔内,下内模220的上表面和上内模120的下表面合模后共同形成飞轮壳工件的型腔。
[0029] 上外模110沿高度方向开设有若干个定位孔111,下外模210的上表面固定有若干个定位柱211的第一端,定位柱211与定位孔111一一对应并同轴设置,定位柱211能够配置在定位孔111内,通过定位孔111和定位柱211配置关系,使得上模100和下模200顺利合模,从而保证上内模120和下内模220形成飞轮壳工件的型腔,完成飞轮壳工件的铸造。
[0030] 第一圆孔内表面与上导向环112同轴固定,上导向环112位于上内模120的上方,上导向环112上安装有上夹部130。
[0031] 如图5所示,上夹部130包括第一夹块131,第一夹块131靠近上导向环112一侧的下表面与上导向环112的上表面搭接,第一夹块131上转动安装有第一螺杆132,第一螺杆132与第二夹块133螺纹连接,第二夹块133的上表面能够与上导向环112的下表面搭接,第二夹块133与第一滑块134固定连接,第一滑块134配置在第一导轨135内并沿其移动,第一导轨135沿高度方向开设在第一夹块131上,第一夹块131远离上导向环112的一侧底部安装有上散热部140。
[0032] 当旋拧第一螺杆132驱动第二夹块133向下运动时,第一夹块131和第二夹块133相互远离,此时可以调整上夹部130的位置,当旋拧第一螺杆132驱动第二夹块133向上运动时,第一夹块131和第二夹块133相互靠近,进而夹紧上导向环112,此时上夹部130相对于上导向环112静止,因此调整第一螺杆132的松紧度,能够随意调整上夹部130的位置。
[0033] 另外上导向环112的截面形状为燕尾形,第一夹块131和第二夹块133靠近上导向环112的一侧组成的结构,其内表面的截面形状为与上导向环112的截面形状相配合的燕尾形。
[0034] 第一滑块134的截面形状为T形,第一导轨135内表面的截面形状为与第一滑块134的截面形状相配合的T形,从而限制了第一滑块134和第二夹块133只能沿着第一导轨135长度方向上下运动。
[0035] 如图4所示,上散热部140包括若干个第一散热管141,若干个第一散热管141呈扇形且绕着上内模120的轴心排布,若干个第一散热管141之间通过第一散热板142固定连接,第一散热板142的顶部与第一夹块131的底部固定安装。
[0036] 第一散热板142的轮廓形状为C形,第一散热板142的内外两侧均匀固定有若干个第一散热片143,第一散热片143与第一散热板142的长度方向垂直设置。
[0037] 若干个第一散热管141增大了上散热部140的过水量,使其单位时间内吸热能力更强,降温效果更好,另外C形结构的第一散热板142,使得上散热部140的整体结构更加贴近上内模120的内表面,从而更好地进行热量交换,均匀分布的第一散热片143增大了上散热部140的表面积,从而使其能够更高效率地实现热量交换,保证局部位置的快速降温。
[0038] 第二圆孔内表面与下导向环212同轴固定,下导向环212位于下内模220的下方,下导向环212上安装有下夹部230。
[0039] 如图6所示,下夹部230包括第三夹块231,第三夹块231靠近下导向环212一侧的上表面能够与下导向环212的下表面搭接,第三夹块231上转动安装有第二螺杆232,第二螺杆232与第四夹块233螺纹连接,第四夹块233的下表面与下导向环212的上表面搭接,第四夹块233与第二滑块234固定连接,第二滑块234配置在第二导轨235内并沿其移动,第二导轨
235沿高度方向开设在第三夹块231上,第三夹块231远离下导向环212一侧的顶部安装有下散热部240。
[0040] 当旋拧第二螺杆232驱动第四夹块233向上运动时,第三夹块231和第四夹块233相互远离,此时可以调整下夹部230的位置,当旋拧第二螺杆232驱动第四夹块233向下运动时,第三夹块231和第四夹块233相互靠近,进而夹紧下导向环212,此时下夹部230相对于下导向环212静止,因此调整第二螺杆232的松紧度,能够随意调整下夹部230和下散热部240的位置,进而满足下散热部240对工件局部的散热使用需求。
[0041] 另外下导向环212的截面形状为燕尾形,第三夹块231和第四夹块233靠近下导向环212的一侧组成的结构,其内表面的截面形状为与下导向环212的截面形状相配合的燕尾形。
[0042] 第二滑块234的截面形状为T形,第二导轨235内表面的截面形状为与第二滑块234的截面形状相配合的T形,从而限制了第二滑块234和第四夹块233只能沿着第二导轨235长度方向上下运动。
[0043] 如图4所示,下散热部240包括若干个第二散热管241,若干个第二散热管241呈扇形绕下内模220的轴心排布,若干个第二散热管241之间通过第二散热板242固定连接,第二散热板242底部与第三夹块231顶部固定安装。
[0044] 第二散热板242的轮廓形状为内外双层的L形,第二散热板242的内外两侧均匀固定有若干个第二散热片243,第二散热片243与第二散热板242的长度方向垂直设置。
[0045] 若干个第二散热管241增大了下散热部240的过水量,使其单位时间内吸热能力更强,降温效果更好,另外内外双层的L形结构的第二散热板242,其内侧L形结构的作用为贴合下内模220的外表面,从而更好地进行热量交换,外侧L形结构的作用一方面为实现冷却水的回流,另一方面为增大下散热部240的表面积,均匀分布的第二散热片243同样增大了下散热部240的表面积,从而使其能够更高效率地实现热量交换,保证局部位置的快速降温。
[0046] 综上,如图3所示,由于飞轮壳毛坯500形似盆状,因此在保证其成型的同时,将上内模120内部设计为盆状结构,一方面有利于工件内部的散热,另一方面方便上夹部130和上散热部140的安装。
[0047] 并且上夹部130是安装在上导向环112上,由于上导向环112的环形结构,使得上夹部130能够根据实际的需求进行位置调整,保证将上散热部140刚好配置在工件壁厚较厚的位置。
[0048] 另外在下外模210和下内模220之间设计有环形缝隙,且在该缝隙内配置有下散热部240,同样下散热部240的位置能够根据下夹部230和下导向环212的配置关系进行调整,使得下散热部240与工件壁厚较厚的位置相对应。
[0049] 当然上夹部130、上散热部140组成的结构和下夹部230、下散热部240组成的结构能够根据工件的实际使用需求进行若干组添加,彼此之间可以连续设置或者间隔设置,以达到铸造工件均匀冷却降温的效果。
[0050] 参见图2、4、7,上散热部140和下散热部240的冷却水通过输水部300输送,输水部300包括进水管311,进水管311的第一端与自来水管连接并连通,进水管311的第二端与进水箱312连接并连通,进水箱312的上下两端分别沿其周向均匀安装有若干个管阀320,第一散热管141和第二散热管241的进水端,分别与不同的管阀320连通,进水箱312的中部与回水箱313固定连接并相互分隔,回水箱313分别与第一散热管141和第二散热管241的出水口连通,回水箱313侧面与回水管314的第一端固定连接并连通,回水管314的第二端与排水管连接并连通。
[0051] 冷却水通过进水管311进入进水箱312,通过两组管阀320分别向上散热部140和下散热部240的进水端供水,冷却水在上散热部140和下散热部240内循环吸热后,回流到回水箱313内,并最终经过回水管314向外排出。
[0052] 通过上述方式,可以同时实现上散热部140和下散热部240的冷却水供水循环,进而满足工件的散热需求。
[0053] 如图8所示,管阀320包括管道321,管道321的第一端与进水箱312固定连接并连通,管道321的内表面与圆环322固定连接,圆环322与弹簧323的第一端固定连接,弹簧323的第二端与截流球324固定连接,截流球324能够与螺纹管325的第一端密封搭接,螺纹管325的第一端与管道321的第二端固定连接并连通。
[0054] 弹簧323始终处于压缩状态,在弹簧323的弹力作用下截流球324顶靠在螺纹管325与管道321的连接处,此时冷却水无法从管道321流向螺纹管325,从而保证了进水管311与自来水管接通之后,在常规状态下,冷却水无法从与进水箱312连接的管阀320向外流出,因此保证了不投入使用的管阀320不会实现冷却水的外溢。
[0055] 如图4和图9所示,连接部400包括螺纹套401,螺纹套401能够与螺纹管325螺纹连接,螺纹套401转动安装在导流管402一侧的外表面,导流管402的第一端能够密封配置在螺纹管325内,导流管402的第一端能够与截流球324的外表面搭接,且导流管402第一端的侧面沿其周向均匀开设有若干个通孔403,通孔403能够将导流管402与管道321连通。
[0056] 导流管402的第二端与分流盒404连接并连通,分流盒404分别与第一散热管141或者第二散热管241连接并连通。
[0057] 导流管402的第一端到螺纹套401转动安装位置的距离,大于螺纹管325的长度,当螺纹套401与螺纹管325螺纹连接之后,使得导流管402的第一端顶开截流球324并探入管道321内,从而顺利将管道321与导流管402接通。
[0058] 当然,导流管402的第二端能够通过软管与分流盒404连通,从而方便自由变换上散热部140和下散热部240的位置。
[0059] 将连接部400连接到安装在进水箱312上的管阀320时,导流管402的第一端对接在螺纹管325内并向内推动,进一步旋拧螺纹套401,实现螺纹套401和螺纹管325的螺纹连接,此时导流管402的第一端顶开截流球324并挤压弹簧323,截流球324不再封堵螺纹管325,使得管道321内的冷却水通过通孔403流入导流管402内,并进一步通过分流盒404分流到各个第一散热管141或者第二散热管241的进水端,各个第一散热管141或者第二散热管241的出水端再次经过连接部400流回安装在回水箱313上的管阀320内,完成冷却水的循环。
[0060] 管道321的内径是螺纹管325内径的1.5倍,截流球324的直径小于管道321的内径,且截流球324的直径大于螺纹管325的内径,另外螺纹管325与管道321连接处的内壁倾斜设置。
[0061] 通过上述方式能够顺利实现截流球324对螺纹管325的封堵,并且螺纹管325与管道321连接处的内壁倾斜设置能够在最短时间内引导截流球324到达封堵位置。
[0062] 综上,当上散热部140和下散热部240的数量和位置确定之后,通过连接部400将若干个上散热部140和下散热部240的进水端与安装在进水箱312上的管阀320连接,将若干个上散热部140和下散热部240的出水端与安装在回水箱313上的管阀320连接,即可实现上散热部140和下散热部240对工件的冷却。
[0063] 依照本发明如上文的实施例,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。