CN201291265Y - 汽车轮毂扩口工序的扩口模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车轮毂扩口工序的扩口模具，所述的模具主要包括上凸模(301)、下凸模(306)、分体凹模(307)、凹模板(308)、固定板(309)、垫板(310)、内顶杆(311)、外顶杆(312)、顶板(313)、大顶杆(314)、下模座(315)、限位螺钉(302)、弹簧(304)及紧固螺钉；各分体凹模通过斜滑槽安装在凹模板内；凹模板通过限位螺钉、弹簧与下模板相连，受力时可以上下移动；下凸模通过固定板和垫板用紧固螺钉固定于下模座上；上凸模(301)与分体凹模(307)的上口部配合成形轮辋的上轮缘槽，下凸模(306)与分体凹模(307)的下部配合成形轮辋及轮辋的下轮缘槽；内顶杆、外顶杆、顶板和大顶杆一起组成顶出机构。

Description

汽车轮毂扩口工序的扩口模具

技术领域

本实用新型属于铝、镁合金挤压成形技术，特别涉及一种汽车轮毂挤压件扩口工序的扩口模具。

背景技术

汽车工业作为国民经济的支柱产业，发展极其迅速。如何限制能源用量，提高能源利用率，减少废气排放量，对保护生态环境和人们的生活环境尤为重要。节省油耗的一个最有效途是减轻汽车自重，汽车轮毂作为车辆运行的基本承载部件，其性能好坏将直接影响车辆的行驶安全、能耗及外观质量。

铝合金车轮轮毂具有质轻、防腐、导热性好可降低轮胎使用过程中的温度、提高其寿命等优点，成形工艺性也比较好，在现代汽车制造中正取代传统的钢制轮毂而被广泛地推广应用。

镁合金材料的密度低(相对密度为1.7～1.8)、比强度与比刚度都比较高，采用镁合金作轮毂对车辆的轻量化、提高燃油效率和减少CO2的排放量都具有重要意义；镁合金具有较高的减振性和抗冲击性，非常适合车轮的使用条件。因此，以镁合金代替铝合金作轮毂是小轿车的发展趋势。

汽车轮毂的成形主要分为铸造式和锻造式两种。铝合金轮毂的铸造工艺已比较成熟，而镁合金轮毂铸造方法，由于强度性能等难以满足使用要求，还存在一定的局限性，其实际应用还少见报导。由于轮毂的锻造法普遍存在生产工序多、生产效率较低、设备吨位大，模具尺寸大，成本远高于铸造法，一直限于特殊用途轮毂的小批量生产，如在赛车和高档轿车上应用，其制造成本普通轿车还难以承受。

近年来，镁合金轮毂的锻造成形技术已有很大发展，美国专利US005902424A公开了一种镁合金成型的加工方法，采用铸造坯料-锻造-T6处理-旋锻-轧制等工艺制造汽轮毂，制品具有良好组织和机械性能，但其工艺极其复杂，所需的设备较多，投资大，生产成本很高。

中国专利号为：ZL031008933公开了镁合金汽轮毂铸挤复合成形方法，其主要工艺过程包括：铸造制坯-预成形-墩挤成形-等温挤压-精整形。制品晶粒细化，组织致密，机械性能和表面质量较高，但其工艺还是比较复杂，成形力大、轮缘成形困难、难以脱模，所需设备压力较大。

专利号ZL200510010214.8的专利采用固态热挤压方法一次成形镁合金轮毂，工序最少，但变形程度大导致单位挤压力大，当轮毂尺寸较大时，模具尺寸就非常大，需要设备吨位也很大，致使成本提高。

发明申请200610012829.9公开了一种汽车轮毂省力成形方法及装置，工艺过程为铸造坯料-均匀化处理-预成形制坯-反挤压-墩挤前轮缘-扩口后轮缘-精整工序，采用多道工序的目的是减小成形力，但工序过于复杂，使成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，对其进一步改进，提出了一种汽车轮毂扩口工序的扩口模具，以减小成形力，降低设备投入和生产成本，提高成形产品质量。

本实用新型的技术方案为：

一种汽车轮毂扩口工序的扩口模具，所述的模具主要包括上凸模、下凸模、分体凹模、凹模板、固定板、垫板、内顶杆、外顶杆、顶板、大顶杆、下模座、限位螺钉、弹簧及紧固螺钉；各分体凹模通过斜滑槽安装在凹模板内；凹模板通过限位螺钉、弹簧安装在下模座，受力时可以上下移动；下凸模通过固定板和垫板用紧固螺钉固定于下模座上；上凸模与分体凹模的上口部配合成形轮辋的上轮缘，下凸模与分体凹模的下部配合成形轮辋及轮辋的下轮缘；内顶杆穿过垫板、下凸模和挤压件接触与顶板和大顶杆一起组成挤压件的顶出机构，外顶杆穿过垫板、固定板与分体凹模接触和顶板及大顶杆一起组成分体凹模的顶出机构。

在下凸模内安装有带有热电偶测控温的电阻丝加热器。

分体凹模由四个凹模镶块构成，分别通过斜滑槽与凹模板连接，合模时，组成凹模型腔。

附图说明

图1是一种汽车轮毂成形方法的工艺流程图

图2是轮缘扩口模具示意图；

图3是轮缘扩口模具的分体凹模示意图。

具体实施方式

以下结合附图就具体实施方式进行详细说明。

图1所示，为一种汽车轮毂成形方法的工艺流程图。一种汽车轮毂的成形方法包括镦粗制坯-正挤压-复合挤压-扩口工艺，其中正挤压工艺成形轮毂的轮辐部分，复合挤压工艺将轮辋部分预成形为筒形，扩口工艺最终使轮辋部分成形。该工艺流程是根据汽车轮毂的结构特点制定的分步成形工艺方案，既便于金属的流动成形，没有难以充满的角隅，每一工序的变形抗力都最小，从而可以有效减小模具尺寸和设备吨位。

扩口工艺，主要完成轮辋最后成形。采用整体式凸模轴向加载(图2)，一次完成轮辋上下轮缘部位向外胀形实现扩口成形。使用4分体式凹模(图3)在扩口成形后，通过顶出即可使凹模分型和挤压件顺利脱模。凹模的作用只是防止轮辋扩口时的失稳，受力较小，加之采用4分体式结构，横向开模行程短，所以凹模尺寸可以较小。该步工序成形力极低，压制力不足2吨，校正力不足20吨。

图2所示，为扩口模具原理图，模具主要包括上凸模301、下凸模306、分体凹模307、凹模板308、固定板309、垫板310、内顶杆311、外顶杆312、顶板313、大顶杆314、下模座315、限位螺钉302、弹簧304及紧固螺钉；分体凹模通过斜滑槽安装在凹模板内；凹模板308通过限位螺钉302、弹簧304安装在下模座315上，受力时可以上下移动；下凸模306通过固定板309和垫板310用紧固螺钉固定于下模座上；上凸模301与分体凹模307的上口部配合成形轮辋的上轮缘，下凸模306与分体凹模307的下部配合成形轮辋及轮辋的下轮缘；内顶杆穿过垫板310、下凸模306和挤压件接触与顶板和大顶杆一起组成挤压件的顶出机构，外顶杆穿过垫板310、固定板309与分体凹模307接触和顶板及大顶杆一起组成分体凹模307的顶出机构。下凸模通过固定板309、垫板310用紧固螺钉装于下模板315上。

扩口时上轮缘处变形很小，下轮缘处金属和下凸模接触时间较长，为防止下轮缘部分降温严重影响成形，在下凸模内安装了带有热电偶测控温的电阻丝加热器。

图3所示，为扩口模具的外形约束装置，即分体凹模307、凹模板308的机构视图，凹模由4个凹模镶块构成，分别通过斜滑槽与凹模板连接，合模时，组成凹模型腔。

Claims (3)

1、一种汽车轮毂扩口工序的扩口模具，其特征在于，所述的模具主要包括上凸模(301)、下凸模(306)、分体凹模(307)、凹模板(308)、固定板(309)、垫板(310)、内顶杆(311)、外顶杆(312)、顶板(313)、大顶杆(314)、下模座(315)、限位螺钉(302)、弹簧(304)及紧固螺钉；分体凹模通过斜滑槽安装在凹模板内；凹模板(308)通过限位螺钉(302)、弹簧(304)安装在下模座(315)上，受力时可以上下移动；上凸模(301)与分体凹模(307)的上口部配合成形轮辋的上轮缘，下凸模(306)与分体凹模(307)的下部配合成形轮辋及轮辋的下轮缘；内顶杆穿过垫板(310)、下凸模(306)和挤压件接触与顶板和大顶杆一起组成挤压件的顶出机构，外顶杆穿过垫板(310)、固定板(309)与分体凹模(307)接触和顶板及大顶杆一起组成分体凹模(307)的顶出机构；下凸模通过固定板(309)、垫板(310)用紧固螺钉装于下模座(315)上。

2、根据权利要求1所述的汽车轮毂扩口工序的扩口模具，其特征在于，在下凸模内安装有带有热电偶测控温的电阻丝加热器。

3、根据权利要求2所述的汽车轮毂扩口工序的扩口模具，其特征在于，分体凹模(307)为4个凹模镶块构成，分别通过斜滑槽与凹模板(308)连接，合模时，组成凹模型腔。

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