一种非对称结构边模

技术领域

本发明属于轮毂金属模具技术领域，更具体地说，是涉及一种非对称结构边模。

背景技术

目前，现有模具结构为四开边模对称结构，四块边模的大小一致。

而对于不同规格的轮毂而言，轮毂上窗口的位置会存在一定的差别，采用常规的四开边模对称结构，相邻边模的合模线往往难以全部对准窗口位置。因边模合模线位置冷铁较厚，且水冷无法均匀布置，导致毛坯轮辐冷却不均，而影响产品的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非对称结构边模，旨在解决边模和合模线不能全部对准窗口位置，水冷无法均匀布置，导致毛坯轮辐冷却不均，而影响产品性能的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种非对称结构边模，包括周向布设的四个边模，四个所述边模沿径向相互靠近，以借助其内侧壁构成轮毂型腔的外轮廓面；

四个所述边模包括对称设置的两个第一边模，两个所述第一边模的两个相对端分别设有第二边模，所述第二边模的宽度不小于所述第一边模的宽度，相邻所述第一边模和第二边模之间形成的合模线朝向轮毂的窗口位置；

所述边模的外侧设有背腔，所述背腔的外侧设有出入口，所述背腔的内侧壁的下部开设有弧形槽，所述弧形槽与所述边模内侧的成型面弧度一致，所述背腔的底部开设有连通所述弧形槽的底槽，所述底槽内安装有活动插板，所述活动插板的内端可拆卸连接有至少一个封堵块，所述封堵块位于所述弧形槽内，用于将所述弧形槽分隔成与轮毂的窗口位置相对应的隔热槽，所述背腔内滑动设置有活动插块，所述活动插块内部设有冷却水道，所述活动插块的外侧壁设有分别连通所述冷却水道的进水口和出水口，所述活动插块滑动至所述背腔的内侧并压装于所述封堵块的外侧，将所述隔热槽封堵以构成封闭的隔热腔。

在一种可能的实现方式中，所述背腔的内侧壁的底部设有插槽，所述插槽连通于所述弧形槽的下部，所述活动插板的内端插装于所述插槽内，以使所述封堵块抵接在弧形槽的内侧壁。

在一种可能的实现方式中，所述活动插板的上端面的前侧设有弧形滑槽，所述弧形滑槽与所述弧形槽连通且二者的弧度一致，所述封堵块的下端沿所述弧形滑槽滑动设置。

在一种可能的实现方式中，所述背腔的下侧壁的外端开设有卡口，所述活动插板的长度小于所述插槽的内侧壁至所述卡口的长度，以在所述活动插板的内端插装于所述插槽的状态下，在所述活动插板的外端和所述背腔的下侧壁形成阶梯缺口，所述卡口可拆卸安装有定位板，所述定位板为L形板，所述L形板的内角处设有阶梯台，所述定位板的下端卡装在所述卡口内并通过螺栓连接，所述定位板的前端抵靠于所述活动插块的外侧壁，所述阶梯台的前端抵靠于所述活动插板的外端。

在一种可能的实现方式中，所述背腔的两侧分别开设有横向滑道，所述活动插块的两侧分别滑动设置于所述横向滑道内。

在一种可能的实现方式中，所述冷却水道包括多个，多个所述冷却水道均横向布设且自上而下间隔设置，多个所述冷却水道依次首尾相连以构成往复弯折水路，所述进水口连通在所述往复弯折水路的上端口，所述出水口连通在所述往复弯折水路的下端口，所述进水口和所述出水口分设于活动插块的外侧壁的上下两侧。

在一种可能的实现方式中，所述冷却水道沿所述活动插块的纵向中轴线对称设置，多个所述冷却水道的长度自上而下依次增加，多个所述冷却水道的截面高度自上而下依次增加且截面宽度依次减小，其中，多个所述冷却水道的过流面积均相同。

在一种可能的实现方式中，两个所述第二边模分别为第二边模一和第二边模二；

当轮毂的窗口数n为大于四且不能被四整除的偶数时，所述第二边模一和第二边模二对称设置，所述第二边模一和第二边模二覆盖的窗口数为m，m=2、3、4或5；

当轮毂的窗口数n为大于四的奇数时，所述第二边模一和第二边模二非对称设置，所述第二边模一覆盖的窗口数m1，m1=1、2、3、4或5，所述第二边模二覆盖的窗口数m2，m2=m1+1。

在一种可能的实现方式中，所述合模线与窗口外侧边的交点距所述窗口外侧边端部的长度为l，窗口外侧边的长度为L，1/3L≤l≤2/3L。

在一种可能的实现方式中，任意相邻的两个所述合模线构成的夹角为a，360°/7≤a≤360°/（7*3）。

本发明提供的一种非对称结构边模的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种非对称结构边模，将四个边模两两相对分类，分别为两个第一边模和两个第二边模。其中，两个第一边模对称设置，两个第二边模的宽度不小于第一边模的宽度，相邻第一边模和第二边模之间形成的合模线朝向轮毂的窗口位置。合模线朝向窗口位置，以使边模自身结构而形成的冷铁区域更多的布设在窗口位置的外侧，以使窗口先于其他部位冷却成型。此外，由于非窗口位置的热节相对于窗口位置的热节更大，使合模线朝向窗口位置，能够在非窗口位置热节较大的区域合理的布设水冷结构，避免毛坯轮辐出现冷却不均的情况，确保产品的性能。

活动插板从背腔外侧的出入口插装于底槽内，活动插板上的封堵块封堵在弧形槽内，从而将弧形槽分隔为隔热槽。活动插块从背腔外侧的出入口插装于背腔内，活动插块的内侧壁抵靠在封堵块的外侧壁，从而将隔热槽封堵以形成隔热腔，通过调节封堵块在隔热槽内的位置，以形成不同区域的隔热腔，并使隔热腔相对窗口位置，隔热腔能够使窗口位置优先凝固成型。此外，在活动插块内部设有冷却水道，冷却水道通过进水口和出水口通入循环冷却水，使毛坯轮辐冷却均匀，保证产品的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的边模的结构示意图；

图2为图1未安装定位板的状态下沿A-A的剖视图；

图3为图1安装有定位板的状态下沿A-A的剖视图；

图4为图1未安装定位板的状态下的右视图一；

图5为图1未安装定位板的状态下的右视图二；

图6为本发明第一种实施例提供的非对称结构边模的结构示意图；

图7为本发明第二种实施例提供的非对称结构边模的结构示意图；

图8为本发明第三种实施例提供的非对称结构边模的结构示意图。

附图标记说明：

1、第一边模；201、第二边模一；202、第二边模二；3、活动插块；4、活动插板；5、弧形槽；6、底槽；7、封堵块；8、隔热腔；9、冷却水道；10、进水口；11、出水口；12、插槽；13、弧形滑槽；14、卡口；15、定位板；16、阶梯台；17、横向滑道。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1及图8，现对本发明提供的一种非对称结构边模进行说明。一种非对称结构边模，包括周向布设的四个边模，四个边模沿径向相互靠近，以借助其内侧壁构成轮毂型腔的外轮廓面；四个边模包括对称设置的两个第一边模1，两个第一边模1的两个相对端分别设有第二边模，第二边模的宽度不小于第一边模1的宽度，相邻第一边模1和第二边模之间形成的合模线朝向轮毂的窗口位置。

本发明提供的一种非对称结构边模，与现有技术相比，将四个边模两两相对分类，分别为两个第一边模1和两个第二边模。其中，两个第一边模1对称设置，两个第二边模的宽度不小于第一边模1的宽度，相邻第一边模1和第二边模之间形成的合模线朝向轮毂的窗口位置。合模线朝向窗口位置，以使边模自身结构而形成的冷铁区域更多的布设在窗口位置的外侧，以使窗口先于其他部位冷却成型。此外，由于非窗口位置的热节相对于窗口位置的热节更大，使合模线朝向窗口位置，能够在非窗口位置热节较大的区域合理的布设水冷结构，避免毛坯轮辐出现冷却不均的情况，确保产品的性能。

其中，边模的外侧设有背腔，背腔的外侧设有出入口，背腔的内侧壁的下部开设有弧形槽5，弧形槽5与边模内侧的成型面弧度一致，背腔的底部开设有连通弧形槽5的底槽6，底槽6内安装有活动插板4，活动插板4的内端可拆卸连接有至少一个封堵块7，封堵块7位于弧形槽5内，用于将弧形槽5分隔成与轮毂的窗口位置相对应的隔热槽，背腔内滑动设置有活动插块3，活动插块3内部设有冷却水道9，活动插块3的外侧壁设有分别连通冷却水道9的进水口10和出水口11，活动插块3滑动至背腔的内侧并压装于封堵块7的外侧，将隔热槽封堵以构成封闭的隔热腔8。

活动插板4从背腔外侧的出入口插装于底槽6内，活动插板4上的封堵块7封堵在弧形槽5内，从而将弧形槽5分隔为隔热槽。活动插块3从背腔外侧的出入口插装于背腔内，活动插块3的内侧壁抵靠在封堵块7的外侧壁，从而将隔热槽封堵以形成隔热腔8，通过调节封堵块7在隔热槽内的位置，以形成不同区域的隔热腔8，并使隔热腔8相对窗口位置，隔热腔8能够使窗口位置优先凝固成型。此外，在活动插块3内部设有冷却水道9，冷却水道9通过进水口10和出水口11通入循环冷却水，使毛坯轮辐冷却均匀，保证产品的性能。

请参阅图1和图3，插槽12开设于背腔的内侧壁的底部，插槽12与弧形槽5的下部连通，且插槽12连通于底槽6的内端，插槽12靠近边模成型面的一侧为平面结构，其与活动插板4的内端相适配。

活动插板4从背腔外侧的出入口插装于底槽6内，直至活动插板4的内端插装于插槽12内，活动插板4的内端与插槽12的平面结构相配合，此时，封堵块7抵接在弧形槽5的内侧壁，从而将弧形槽5进行分隔。例如，当封堵块7具备一个时，封堵块7封堵在弧形槽5的中部区域，从而使弧形槽5两侧分别形成隔热槽；当封堵块7具备多个时，多个封堵块7相互间隔，能够在弧形槽5的两侧以及相邻封堵块7之间形成隔热槽，隔热槽的位置和数量，根据所在边模对应的窗口数量而定。

为了方便封堵块7调整，以快速匹配所在边模对应的窗口数，在活动插板4的上端面的前侧开设弧形滑槽13，该弧形滑槽13与弧形槽5的宽度相同且弧度一致，当活动插块3的前端插装于插槽12中时，弧形滑槽13和弧形槽5上下重合。封堵块7的下端插装在弧形滑槽13内，并可沿弧形滑槽13的长度方向滑动，此时，封堵块7的高度略小于弧形滑槽13和弧形槽5高度和，例如，当封堵块7同时处于弧形滑槽13和弧形槽5内，其上端距离弧形槽5顶部的距离为3-5mm，存在上述的间隙能够确保封堵块7能够顺利的插入到弧形槽5内，且不影响阻断弧形槽5以构成隔热槽的效果，另外，采用间隙配合，能够避免由于边模及封堵块7的温度变化，而导致封堵块7变形卡在弧形槽5内难以取出的问题。

参照图1至图3，背腔的下侧壁的外端开设有卡口14，该卡口14的宽度与底槽6的宽度相同，卡口14的下边缘与边模的下端面平齐。活动插板4的长度小于插槽12的内侧壁至卡口14的长度，以在活动插板4的内端插装于插槽12的状态下，在活动插板4的外端和背腔的下侧壁形成阶梯缺口。

定位板15为L形板，定位板15的宽度与卡口14的宽度相同，L形板的内角处一体成型有阶梯台16，该阶梯台16与阶梯缺口相适配。定位板15的下端卡装在卡口14内，定位板15的下端的两侧对称设置有沉孔，相应的背腔的下侧壁的外端对称开设有两个螺纹孔，两个螺纹孔位于上述卡口14位置。使用两个螺栓自外贯穿沉孔并螺纹连接对应的螺纹孔内，从而将定位板15固定在卡口14内，此时，定位板15的前端正好抵靠在活动插块3的外侧壁，从而定位活动插块3，避免其向后背腔出入口方向移动，确保冷却水道9的位置和隔热腔8的封闭效果。同时，阶梯台16的前端抵靠于活动插板4的外端，从而定位活动插板4，避免其向后背腔出入口方向移动，确保多个隔热槽的分隔效果，同时避免活动插块3带动封堵块7向外移动，而影响活动插块3的稳定。

参照图1至图3，两个横向滑道17对称开设在背腔的两侧，活动插块3的两侧分别对应设置有横向滑块，横向滑块滑动设置于相应的横向滑道17内，确保活动插块3能够在背腔内横向的顺畅滑动。

参照图1至图4，冷却水道9位于活动插块3的内部，多个冷却水道9自上而下平行间隔设置，将多个冷却水道9依次首尾相连，从而构成往复弯折水路，进水口10连通在往复弯折水路的上端口，出水口11连通在往复弯折水路的下端口，进水口10和出水口11可通过焊接外接头的方式，实现其与外部管路的快速连接。

参照图4，多个冷却水道9均布设在活动插块3的中部区域，沿活动插块3的纵向中轴线对称设置。此外，多个冷却水道9的长度以及截面宽度均自上而下依次增加，可使多个冷却水道9的冷却效果自上而下逐渐增强，能够使靠近浇口及轮辋处得到更快的冷却。同时，为了保证由多个冷却水道9构成的往复折弯水路中的冷却水顺畅流动，多个冷却水道9的截面宽度依次减小，从而确保每个冷却水道9的过流面积均相同，避免出现冷却水出现由于往复折弯水路过流面积变大而不能完全充满往复折弯水路，或者冷却水出现由于过流面积减小而冷却水流动不稳定的情况。在采用连通上下层冷却水道9时，应采用截面积不变的随形通道，并在拐角处采用圆弧设计。

值得注意的是，对于常规轮毂来说，通常具备四个及以上的窗口数。本申请并非说所有的轮毂窗口数均大于等于四个。具备四个窗口以下的轮毂，由于窗口数小于分模线的数量，并不能达成所有分模线均对应窗口位置；而当轮毂的窗口数等于四个或为四的整数倍时，可采用现有技术中四开边模对称结构即可。因此，本申请针对窗口数大于四且不能被四整除的轮毂。

首先定义两个第二边模分别为第二边模一201和第二边模二202，应该注意的是，第二边模一201和第二边模二202的宽度均不小于第一边模1的宽度。

当轮毂的窗口数n为大于四且不能被四整除的偶数时，第二边模一201和第二边模二202对称设置，第二边模一201和第二边模二202覆盖的窗口数为m，m=2、3、4或5；

参照图6，以具备6个窗口数的轮毂为例，两个第一边模1的成型面所覆盖的区域包含两个的半窗口，两个的半窗口可共同拼合为一个完整的窗口，可认定为第一边模1覆盖一个完整的窗口，此时，第二边模一201和第二边模二202对称布设，其成型面分别覆盖一个完整的窗口和两个的半窗口，可认定为第二边模一201和第二边模二202均覆盖两个完整的窗口，能够保证第一边模1和第二边模的分模线完全朝向窗口位置，此时的m取值为2。

对于常规轮毂来说，为了确保轮毂成型质量和自身强度，轮辋上的窗口数一般不超过20个，若窗口数过多则会提高轮毂毛坯制备的工艺难度，同样也会降低轮毂自身的结构强度，这里我们只讨论常规结构设计的轮毂，而当轮毂的窗口数为10、14或18个时，m的取值可随即增大至3、4或5。

但应该注意的是，每当轮毂上的窗口数增加4个，为了避免第一边模1和第二边模之间宽度的差值过大，即可在每个第一边模1和第二边模上均多覆盖一个完整的窗口。

当轮毂上窗口数量为超过8个且小于16个的偶数时，也就是说，当轮毂窗口数为10个或14个时，为了确保第二边模的宽度大于第一边模1的宽度，第二边模一201和第二边模二202可覆盖的完整的窗口数为m的取值可为3或者4。具体的，窗口数为10个时，每个第一边模1覆盖两个完整的窗口，第二边模一201和第二边模二202每个覆盖3个完整的窗口，即m=3。窗口数为14个时，每个第一边模1覆盖3个完整的窗口，第二边模一201和第二边模二202每个覆盖4个完整的窗口，即m=4。

当轮毂上窗口数量为超过16个且小于20个的偶数，也就是说，当轮毂窗口数为18个时，每个第一边模1覆盖4个完整的窗口，第二边模一201和第二边模二202每个覆盖5个完整的窗口，即m=5。

当轮毂的窗口数n为大于四的奇数时，第二边模一201和第二边模二202非对称设置，第二边模一201覆盖的窗口数m1，m1=1、2、3、4或5，第二边模二202覆盖的窗口数m2，m2=m1+1。

参照图7，以具备5个窗口数的轮毂为例，两个第一边模1的成型面所覆盖的区域包含两个的半窗口，可认定为第一边模1覆盖一个完整的窗口，此时，第二边模一201和第二边模二202非对称布设，第二边模一201覆盖两个的半窗口，可认定为第二边模一201覆盖一个完整的窗口，第二边模二202覆盖两个的半窗口和一个完整的窗口，可认定为第二边模二202覆盖两个完整的窗口，能够保证第一边模1和第二边模的分模线完全朝向窗口位置，此时的m1取值为1，m2取值为2（m1+1）。

参照图8，以具备7个窗口数的轮毂为例，两个第一边模1的成型面所覆盖的区域包含两个的半窗口，可认定为第一边模1覆盖一个完整的窗口，此时，第二边模一201和第二边模二202非对称布设，第二边模一201覆盖两个的半窗口和一个完整的窗口，可认定为第二边模一201覆盖两个完整的窗口，第二边模二202覆盖两个的半窗口和两个完整的窗口，可认定为第二边模二202覆盖三个完整的窗口，能够保证第一边模1和第二边模的分模线完全朝向窗口位置，此时的m1取值为2，m2取值为3（m1+1）。

下面列举窗口数大于8个且小于20个的奇数，即窗口数为9、11、13、15、17和19。同样的道理，每当轮毂上的窗口数增加4个，为了避免第一边模1和第二边模之间宽度的差值过大，即可在每个第一边模1和第二边模上均多覆盖一个完整的窗口。

前提条件为第二边模的宽度大于第一边模1的宽度，且第一边模1和第二边模之间不会存在较大的宽度偏差。

当轮毂窗口数为9个时，第一边模1上可覆盖的完整的窗口数为2，第二边模一201可覆盖的窗口数m1取值为2，第二边模二202可覆盖的窗口数m2的取值为3（m1+1）；

当轮毂窗口数为11个时，第一边模1上可覆盖的完整的窗口数为2，第二边模一201可覆盖的窗口数m1取值为3，第二边模二202可覆盖的窗口数m2的取值为4（m1+1）；

当轮毂窗口数为13个时，第一边模1上可覆盖的完整的窗口数为3，第二边模一201可覆盖的窗口数m1取值为3，第二边模二202可覆盖的窗口数m2的取值为4（m1+1）；

当轮毂窗口数为15个时，第一边模1上可覆盖的完整的窗口数为3，第二边模一201可覆盖的窗口数m1取值为4，第二边模二202可覆盖的窗口数m2的取值为5（m1+1）；

当轮毂窗口数为17个时，第一边模1上可覆盖的完整的窗口数为4，第二边模一201可覆盖的窗口数m1取值为4，第二边模二202可覆盖的窗口数m2的取值为5（m1+1）；

当轮毂窗口数为19个时，第一边模1上可覆盖的完整的窗口数为4，第二边模一201可覆盖的窗口数m1取值为5，第二边模二202可覆盖的窗口数m2的取值为6（m1+1）。

综上，m1的取值范围为1-5，m2的取值范围为2-6（m1+1）。

定义交点与窗口外侧边端部的距离为l，窗口外侧边的总长度为L，1/3L≤l≤2/3L，合模线的延长线与窗口外侧边的交点，位于距窗口外侧边的中部区域，能够使分模线和窗口位置尽可能良好匹配，以达到对窗口位置和非窗口的热节区域的最佳冷却效果和最佳成型效果。

本方案适用于常规设计的轮毂，即存在窗口数为5-19且不能被4整除的轮毂。轮毂窗口数为4-8的区间，即窗口数为5、6、7，此时，在第二边模大于第一边模1的限定下，两个对称的第一边模1仅能覆盖两个的半窗口，即覆盖一个完整的窗口，此时，相邻合模线最大夹角和最小夹角均存在窗口数为7的轮毂上，定义相邻的两个合模线的夹角为a，最小夹角的角度为360°/7≈51.53°，即第一边模1两侧的合模线夹角的角度，最大夹角的角度为（360°/7）*3≈154.29°。

当轮毂的窗口数为8-20的区间，相较于窗口数为4-8的区间而言，窗口数增加四个，则每个第一边模1和第二边模可多覆盖一个数量的窗口，此时的最大角度和最小角度与窗口数为4-8的区间的相同的最大角度夹角和最小夹角相同。同理，相较于窗口数为8-12的区间而言，每个第一边模1和第二边模可多覆盖两个数量的窗口，相较于窗口数为12-16的区间而言，每个第一边模1和第二边模可多覆盖三个数量的窗口，相较于窗口数为16-20的区间而言，每个第一边模1和第二边模可多覆盖四个数量的窗口，当窗口数量逐渐增加，相邻窗口相对于轮毂中心形成的夹角逐渐减小，选取相邻两个合模线构成的夹角为360°/7≤a≤（360°/7）*3，能够保证第一边模1和第二边模之间宽度差值尽可能达到最小，相邻分模线之间的夹角取值范围的上下限均不会超过窗口数量为7的轮毂的最大夹角和最小夹角。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。