CN102921862A - 一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具 - Google Patents

Abstract

一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具，包括浮动模模块、外侧模模块、内侧模模块、动模模块，其中浮动模块固定在下模板上方，外侧模模块装配在浮动模块上方，内侧模模块装配在主动模上，动模模块上方与连铸连锻机相连，上模板和下模板装配在连铸连锻机上，开始工作时，模具装配好，形成轮毂型腔，由进出料口进行铝合金液态充型，环形动模开始轴向向下运动，轮辋部位得到了锻造，等环形动模的高度和主动模的高度相同时，环形动模停止运动，此时轮毂较厚的区域已经凝固，主动模开始轴向向下运动，轮毂底部区域得到锻造，从而实现轮毂整体锻造，提高了成形质量，提高工件成形后的性能。

Description

一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具

技术领域

本发明专利涉及连铸连锻模具技术领域，具体涉及一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具。

背景技术

汽车轮毂是汽车行驶***的主要部件之一，铝合金轮毂具有重量轻、散热快、减震性能好、轮胎寿命长、生产简单、外观美丽等优点，现已广泛用于各种高、中、低档轿车及轻型车。

随着随着汽车工业的发展，高性能铝合金轮毂的需求量逐渐增加，虽然传统的轮毂铸造工艺有所改善，但是对于轮毂铸件内部组织及材料力学性能的提高并不明显。铸件旋压成形方法效率较低，经锻造成形出的铝合金轮毂性能好、质量高且重量轻，但锻造工艺复杂，投资大，制造成本高，并未推广应用。而基于液态模锻技术和连铸连轧技术的连铸连锻技术可以在低投入、较简单的工艺条件下成形出性能接近锻件的铝合金轮毂。

连铸连锻技术是指在同一套模具内，先进行铸造，然后立即进行锻造的铸-锻联合成形工艺，工艺的核心在于锻造，后续的锻造可以改善铸造的缺陷，提高成形件的质量。轮毂外形复杂，目前大多数汽车轮毂的连铸连锻模具仅限于轮毂底部中心区域的锻造，锻造范围有限，其它未锻部位性能改善有限，铸锻旋复合工艺工序复杂，故研制出轮毂整体锻造的连铸连锻模具具有重大的意义。

发明内容

为了克服现有轮毂连锻模具的缺点，本发明的目的在于提供一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具，实现了轮毂的整体模锻，可大大提高工件成形后的性能。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为

一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具，包括浮动模模块、外侧模模块、内侧模模块、动模模块，其中浮动模模块固定在下模板3的上方，外侧模模块装配在浮动模模块上方，内侧模模块装配在主动模13上，动模模块上方与连铸连锻机相连，上模板11和下模板3装配在连铸连锻机上；

浮动模模块包括浮动模5、下模6和氮气缸4，四个氮气缸4沿下模板3中心圆周方向均匀分布并固定在下模板3相应槽内，下模6固定在下模板3上，下模6具有中心孔，围绕中心孔圆周方向上有均匀分布三个以上外孔，下模6的三个以上外孔与浮动模5的三个以上凸台相配合，下模6装配在浮动模5上方，装配后下模6，浮动模5，氮气缸4和下模板3组成一体；

外侧模模块有四组，每一组都与上模14相配合，沿上、下模板中心线圆周均匀分布在上模14的四个方向，且装配在上模板11上，每一组都包括有液压缸7、外侧模8，液压缸7连在上模板11上，液压缸7的活塞头与外侧模8相连接，外侧模8装配在下模6的上侧；外侧模8和上模14装配，上模14固定在动模板11上，四个外侧模8的接触面彼此相连；

内侧模模块有四组，沿上、下模板中心线圆周方向均匀分布且与外侧模模块相对应，每一组都包括有内侧模10、楔形块9；内侧模10装配在主动模13上，内侧模10底部有中空的导向块，主动模13开有相应导向槽，导向槽和中空导向块内连有弹簧16，导向块、导向槽、弹簧16组成复位导向结构；楔形块9镶嵌在两个内侧模中间，底部与主动模13配合，内环锥形表面与环形动模12锥形外表面配合；

动模模块包括主动模13、环形动模12，两者连接在连铸连锻机动力机构上，主动模13和环形动模12同轴心配合，主动模13上装配有内侧模块，环形动模12轴向高度大于主动模13，环形动模12锥形外表面和楔形块9接触配合，主动模13上开有环形槽；

进出料口1和定模板3的中心孔同轴心装配，固定在下模板3上。

所述的外侧模模块、内侧模模块圆周均匀分布的轴心线，环形动模12和主动模13的轴心线，上模板11、下模板3、上模14、下模6、浮动模5的中心孔的轴心线相重合。

所述的楔形块9与环形动模12配合的锥形面角度在15-25之间，推动外侧模运动的斜面角度在20-26之间。

所述的环形动模12、主动模13的锻造量即轴向运动距离最大不超过5mm。

本发明具有以下优点：

1.整个连铸连锻模具实现了轮毂的整体模锻，可大大提高工件成形后的性能。

2.在导向块内设有弹簧，一端与内侧模相连，另一端与主动模相连，动模卸载后在弹簧力的作用下完成内侧模的复位，结构简单，节省空间。

3.楔形块9镶嵌在两个内侧模中间，楔形快9的外表面比两侧内侧模10外表面凹2-3mm，轮毂成形后，轮毂内表面会形成高度均匀的加强筋，提高了轮毂的强度。

附图说明

图1为本发明总体装配***图。

图2为本发明总体装配后的定模板正视方向主视图。

图3为图2的A-A向剖视图。

图4为图2的B-B向剖视图。

图5为本发明导向复位结构剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做详细描述。

如图1、图2、图3和图4所示，一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具，包括浮动模模块、外侧模模块、内侧模模块、动模模块，其中浮动模块通过螺栓2固定在下模板3上方，外侧模模块通过螺栓固定在上模板11上且外侧模模块装配在浮动模块上方，内侧模模块装配在主动模13上且位置与外侧模块相对应。动模模块上方与连铸连锻机相连，上模板11和下模板3装配在连铸连锻机上。

如图1、图3、图4所示，所述的浮动模模块包括浮动模5、下模6和氮气缸4，四个氮气缸4沿下模板3中心圆周方向均匀分布并固定在下模板3相应槽内，下模6通过螺栓2固定在下模板3上，下模6具有中心孔，围绕中心孔圆周方向上均匀分布七个外孔并与浮动模5的7个凸台相配合，下模6装配在浮动模5上方，装配后下模6，浮动模5，氮气缸4和下模板3装配成一体。

如图1、图3、图4所示，所述的外侧模模块有四组，每一组都与上模14相配合，沿上、下模板中心线圆周均匀分布在上模14的四个方向，且装配在上模板11上，每一组都包括有液压缸7、外侧模8，液压缸7通过螺栓固定在上模板11上，液压缸7的活塞头通过螺钉与外侧模8相连接，外侧模8装配在下模6的上侧；外侧模8和上模14装配，上模14通过螺钉固定在上模板11上，四个外侧模8的接触面彼此相连。

如图1、图3、图4、图5所示，所述的内侧模模块有四组，沿上、下模板中心线圆周方向均匀分布且与外侧模模块相对应，每一组都包括有内侧模10、楔形块9；内侧模10装配在主动模13上，内侧模10底部有中空的导向块，主动模13开有相应导向槽，导向槽和中空导向块内连有弹簧16，导向块、导向槽、弹簧16组成复位导向结构，实现内侧模10的导向、定位及复位功能。楔形块9镶嵌在两个内侧模中间，底部与主动模13配合，内环锥形表面与环形动模12锥形外表面配合，采用楔形传动原理，要保证足够的夹紧力。

如图1、图3、图4所示，所述的动模模块包括主动模13、环形动模12，两者连接在连铸连锻机动力机构上，主动模13和环形动模12同轴心配合，主动模13上装配有内侧模块，环形动模12轴向高度大于主动模13，环形动模12锥形外表面和楔形块9接触配合，主动模13上开有环形槽，为环形动模12提供轴向运动空间。

进出料口1和定模板3的中心孔同轴心装配，固定在定模板3上。

上述外侧模模块、内侧模模块圆周均匀分布的轴心线，环形动模12和主动模13的轴心线，上模板11、下模板3、上模14、下模6、浮动模5中心孔的轴心线相重合。

上述楔形块9与环形动模12配合的锥形面角度和其推动外侧模运动的斜面角度要协调，楔形块9与环形动模12配合的锥形面角度在15-25之间，推动外侧模运动的斜面角度在20-26之间。

上述环形动模12、主动模13的锻造量即轴向运动距离最大不超过5mm。

本发明的工作原理为：

开始工作时，模具装配好，形成轮毂型腔，由进出料口1进行铝合金液态充型，等5s左右，轮辋部位已经凝固，环形动模13开始轴向向下运动，运动量3-5mm，环形动模13运动时推动楔形块9往外移动，楔形块9克服弹簧16的拉力推动内侧模10往外移动，从而轮辋部位得到了锻造，等环形动模13的高度和主动模11的高度相同时，环形动模13停止运动，此时轮毂较厚的区域已经凝固，主动模13开始轴向向下运动，运动量2-4mm，轮毂底部区域得到锻造，从而实现轮毂整体锻造，提高了成形质量。

锻造完成后，主动模11和环形动模13在动力机构的作用下复位，环形动模13复位后，内侧模10在弹簧16的拉力下复位，楔形块9在内侧模10的作用下复位，下模板3下移，从而与下模板3连成一体的浮动模块下移，外侧模8在液压缸7的作用下往外移动，上模板11及上模14上移从而完成脱模取件过程。

Claims (4)

1.一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具，包括浮动模模块、外侧模模块、内侧模模块、动模模块，其特征在于：浮动模块固定在下模板（3）的上方，外侧模模块装配在浮动模块上方，内侧模模块装配在主动模（13）上，动模模块上方与连铸连锻机相连，上模板（11）和下模板（3）装配在连铸连锻机上；

浮动模模块包括浮动模（5）、下模（6）和氮气缸（4），四个氮气缸（4）沿下模板（3）中心圆周方向均匀分布并固定在下模板（3）相应槽内，下模（6）固定在下模板（3）上，下模（6）具有中心孔，围绕中心孔圆周方向上有均匀分布三个以上外孔，下模（6）的三个以上外孔与浮动模（5）的三个以上凸台相配合，下模（6）装配在浮动模（5）上方，装配后下模（6），浮动模（5），氮气缸（4）和下模板（3）组成一体；

外侧模模块有四组，每一组都与上模（14）相配合，沿上、下模板中心线圆周均匀分布在上模（14）的四个方向，且装配在上模板（11）上，每一组都包括有液压缸（7）、外侧模（8），液压缸（7）连在上模板（11）上，液压缸（7）的活塞头与外侧模（8）相连接，外侧模（8）装配在下模（6）的上侧；外侧模（8）和上模（14）装配，上模（14）固定在动模板（11）上，四个外侧模（8）的接触面彼此相连；

内侧模模块有四组，沿上、下模板中心线圆周方向均匀分布且与外侧模模块相对应，每一组都包括有内侧模（10）、楔形块（9）；内侧模（10）装配在主动模（13）上，内侧模（10）底部有中空的导向块，主动模（13）开有相应导向槽，导向槽和中空导向块内连有弹簧（16），导向块、导向槽、弹簧（16）组成复位导向结构；楔形块（9）镶嵌在两个内侧模中间，底部与主动模（13）配合，内环锥形表面与环形动模（12）锥形外表面配合；

动模模块包括主动模（13）、环形动模（12），两者连接在连铸连锻机动力机构上，主动模（13）和环形动模（12）同轴心配合，主动模（13）上装配有内侧模块，环形动模（12）轴向高度大于主动模（13），环形动模（12）锥形外表面和楔形块（9）接触配合，主动模（13）上开有环形槽；

进出料口（1）和定模板（3）的中心孔同轴心装配，固定在下模板（3）上。

2.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具，其特征在于：所述的外侧模模块、内侧模模块圆周均匀分布的轴心线，环形动模（12）和主动模（13）的轴心线，上模板（11）、下模板（3）、上模（14）、下模（6）、浮动模（5）的中心孔的轴心线相重合。

3.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具，其特征在于：所述的楔形块（9）与环形动模（12）配合的锥形面角度在15-25之间，推动外侧模运动的斜面角度在20-26之间。

4.根据权利要求1所述的一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具，其特征在于：所述的环形动模（12）、主动模（13）的锻造量即轴向运动距离最大不超过5mm。

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