CN104289623B - 一种轮辋体的冷缩扩成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮辋体的冷缩扩成型方法，其特征在于包括如下步骤：1）卷制圆筒体坯料（9）；2）将圆筒体坯料（9）放置于冷压成型模具的凹模中，采用凸模组件依次进行其底端的预成型和顶端的成型；还包括：在所述步骤2）之后，将所述圆筒体坯料（9）由所述冷压成型模具的凹模中取出，然后放置于翻边模具中对所述预成型的底端进行翻边。采用一付冷压成型模具实现轮辋体小端和大端的成型，减少了加工工序和加工模具，降低了生产成本，加工成型的轮辋体尺寸精准。

Description

一种轮辋体的冷缩扩成型方法

技术领域

本发明涉及一种轮辋体的成型方法，尤其涉及一种轮辋体的冷缩扩成型方法。

背景技术

轮辋体两端都存在一定的直径度，小端径口呈锥形和小直径的圆柱形，大端成大锥形和盆形。对于这种结构比较复杂的轮辋体，传统的加工方法是首先将空心圆柱体的毛坯顶部压成盆形，然后将工件加热，之后放置在专用的滚压成型设备中进行滚压。滚压而成的轮辋体尺寸误差大，圆柱度、圆度等形位公差误差大，因此需要对工件增加整形工艺，才能保证尺寸符合要求，加工过程相对复杂，费时费力，成本高；并且，在滚压过程中在工件的焊缝处容易产生开裂，导致产品缺陷，废品率高。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术存在的问题，提供一种轮辋体的冷缩扩成型方法，采用一付冷压成型模具实现轮辋体小端和大端的成型，减少了加工工序和加工模具，降低了生产成本，加工成型的轮辋体尺寸精准。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案：

一种轮辋体的冷缩扩成型方法，包括如下步骤：1）卷制圆筒体坯料；2）将圆筒体坯料放置于冷压成型模具的凹模中，采用凸模组件依次进行其底端的预成型和顶端的成型。

还包括：在所述步骤2）之后，将所述圆筒体坯料由所述冷压成型模具的凹模中取出，然后放置于翻边模具中对所述预成型的底端进行翻边。

其中，所述凹模具有与设计轮辋体相配合的内廓形；所述凸模组件具有上模板，在动力装置的带动下上下移动；内外相互套装的盆形成型内模和盆形成型外模，固定连接在上模板的底部；胀形式结构，穿过盆形成型内模与上模板连接。

特别是，胀形式结构包括：扩径模，其中心具有上下连接的倒锥形内腔和圆柱形内腔，圆柱形内腔直径大于倒锥形内腔底部的直径；倒锥形块，其一端穿过插入盆形成型内模的中心孔；其另一端插入扩径模内，所述另一端固定连接有支撑板，通过支撑板将扩径与倒锥形块结合为一体，从而使得所述支撑板在随所述倒锥形块向上移动时托起所述扩径模。

其中，步骤2）包括如下顺序进行的步骤：2a）将所述圆筒体坯料放置于所述凹模中，在圆筒体坯料的顶部放置压板；2b）所述凸膜组件在所述上模板的带动下下移，通过所述压板向下挤压所述圆筒体坯料，直到圆筒体坯料的底部到达所述凹模的底部，所述圆筒体坯料的底端预成型；2c）所述上模板带动所述凸模组件上移，卸去压板；2d）所述凸膜组件在所述上模板的带动下继续下移，对所述圆筒形坯料的顶端扩口并形成盆形。

特别是，翻边模包括：用来安置待翻边工件的模芯和翻边托料板，固定在底座上，翻边托料板套装在模芯的外部；翻边上模板，在动力装置的带动下上下移动；翻边成型内模和翻边成型外模，固定连接在翻边上模板的底部。

此外，翻边模还包括翻边凹模，包围在所述模芯和翻边托料板的外部，分成对称布置的两部分，每一部分分别与一个液压油缸的活塞杆连接，以便在活塞杆的带动下张开和收拢。

其中，翻边过程包括如下进行的步骤：3a）将圆筒体坯料倒置套装在所述模芯上，使得所述预成型的底端向上伸出所述翻边凹模；3b）使所述液压油缸带动所述两活塞杆相向移动，推动所述翻边凹模收拢夹紧套装在所述模芯上的所述圆筒体坯料；3c）所述翻边成型内模和翻边成型外模在所述翻边上模板的带动下下移，挤压所述预成型的底端。

本发明的有益效果体现在以下方面：

本发明采用一付冷压成型模具实现对轮辋体小端锥形部位缩结，大端锥形的胀形，顶部盆形的压成形，省去了传统工艺中的大端盆形的压型、工件加热、工件的整形等多道工序，减少了加工模具，降低了生产成本，提高了经济效益；并且工件尺寸精准、加工表面光洁、提高了产品的质量；冷压成型模具结构设计简单，工作性能可靠。

附图说明

图1是本发明采用冷压成型模具成型轮辋体小端时的结构示意图；

图2是本发明采用冷压成型模具成型轮辋体大端时的结构示意图；

图3是本发明翻边模的结构示意图；

图4是采用本发明成型方法成型的轮辋体的结构示意图。

附图标记说明：1-凹模；10-压板；11-托料板；20-上模板；20a-通孔；3-盆形成型内模；3a-通孔；4-盆形成型外模；5-扩径模；51-倒锥形内腔；52-圆柱形内腔；6-倒锥形块；6a-固定板；6b-支撑板；70-底座；70a-翻边上模板；70b-通孔；71-模芯；71a-翻边托料板；72、72a、72b-翻边凹模；73-翻边成型内模；73a-通孔；74-翻边成型外模；75-支撑块；76-固定板；8a、8b-活塞杆；9-圆筒体坯料。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的冷压成型模具包括：凹模1，其内周壁具有与设计轮辋体相配合的廓形，凹模1内底部安置有托料板11；上模板20，在动力装置（图中未示出）的带动下上下移动，上模板20的底部固定连接有盆形成型内模3和包围在盆形成型内模外部的盆形成型外模4，盆形成型内模3的底部外侧具有倒角，盆形成型外模4的底面与倒角光滑连接，并形成与设计轮辋体（图4所示）大端盆形相配合的形状；盆形成型内模3的中心设置通孔3a；胀形式结构，与上模板20连接，其外周壁与凹模1的内周壁形成与设计轮辋体（图4所示）相配合的廓形。

如图1、2所示，本发明的胀形式结构包括扩径模5，其中心具有上下连接的倒锥形内腔51和圆柱形内腔52，圆柱形内腔52的直径大于倒锥形内腔51底部的直径，扩径模5的外周壁与凹模1的内周壁形成与设计轮辋体（图4所示）相配合的廓形，扩径模5由沿圆周分布的多块拼组而成；上模板20的中心设置有通孔20a，通孔20a的上端直径大于下端直径，从而使得通孔20a形成台阶状，倒锥形块6的顶部依次穿过盆形成型内模3中心的通孔3a、上模板20中心设置的通孔20a连接有固定板6a，固定板6a与倒锥形块6的顶部形成通孔20a相配合的形状，从而使得倒锥形块6不能相对上模板20向下移动，上模板20向上移动时，可以通过托起固定板6a而带动倒锥形块6也向上移动；倒锥形块6对应上模板20底部的直径大于通孔20a的直径，从而使得倒锥形块6在通孔20a的底部位置形成台阶状，使得倒锥形块6不能相对上模板20向上移动；这样便使得倒锥形块6只能随上模板20一起向上或向下移动，从而使得倒锥形块6的上端与上模板20连接。

倒锥形块6的底部固定连接有安置在圆柱形内腔52内的支撑板6b，支撑板6b的直径大于倒锥形内腔51底部的直径，从而使得支撑板6b在随倒锥形块6向上移动时能够托起扩径模5，使得扩径模5能够随锥形块6一起向上移动。

下面结合附图1、2、3详细描述本发明采用冷压成型模具进行轮辋体加工的过程。

首先，卷制圆筒体坯料9，将圆筒体坯料9放置于凹模内，如图1中右侧所示，在圆筒体坯料9的底部放置一块压板10。

之后，上模板20启动，上模板20向下移动，带动固定在下模板底部的盆形成型内模3、盆形成型外模4以及与上模板连接的倒锥形块6一起向下移动，通过支撑板6b托起的扩径模5也随倒锥形块6一起向下移动，直到扩径模5与压板10接触（如图1中右侧所示），扩径模5不再相对压板向下移动，上模板20带动盆形成型内模3、盆形成型外模4、倒锥形块6继续下移，支撑板6b与扩径模5脱离，倒锥形块6在向下移动的过程中向外挤压扩径模5，使得扩径模5沿径向胀开，并同时对压板10产生向下的挤压作用。

上模板20继续向下移动，直到盆形成型内模3接触扩径模5，之后上模板20继续向下移动，盆形成型内模3向下挤压扩径模5，扩径模5通过压板10向下挤压圆筒体坯料9，使得圆筒体坯料9逐渐向下移动，直到圆筒体坯料9的底部到达凹模1内底部的托料板11，如图1左侧所示，圆筒体坯料9在向下移动的过程中，在凹模1和压板10的共同作用下，其底部沿着凹模1的内周壁被缩形成如图1左侧所示的形状，这样，圆筒体坯料9的小端预成型。

然后，上模板20在动力装置（图中未示出）的带动下向上移动，带动盆形成型内模3、盆形成型外模4以及倒锥形块6一起向上移动，倒锥形块6向上移动至支撑板6b与扩径模5接触时，通过支撑板6b托起扩径模5也随倒锥形块6一起向上移动，扩径模5与压板10分离，这时卸去压板10。此时的扩径模5处于收拢状态，扩径模5的外径小于凹模1直径。

之后，去除压板10，使上模板20再次向下移动，扩径模5在倒锥形块6的带动下在凹模1内自由下移，直到扩径模5与凹模1内底部的托料板11接触，扩径模5不再向下移动，上模板20带动盆形成型内模3、盆形成型外模4、倒锥形块6继续下移，支撑板6b与扩径模5脱离，倒锥形块6在向下移动的过程中向外挤压扩径模5，使得扩径模5沿径向胀开，由于圆筒体坯料9的上端直径小于凹模1的上端直径，在扩径模5沿径向的挤压作用下，圆筒体坯料9的上端被胀开形成大端。

上模板20继续向下移动，直到盆形成型内模3和盆形成型外模4接触圆筒体坯料9的顶端，之后上模板20继续向下移动，盆形成型内模3和盆形成型外模4挤压圆筒体坯料9的顶端，如图2左侧所示，直至圆筒体坯料9的顶端被扩形成如图2左侧所示的形状，这样，圆筒体坯料9的大端成型。

最后，上模板在动力装置的带动下上移，直至扩径模5从凹模1中脱离，这时可以很方便地将底端预成型、顶端成型的圆筒体坯料9从凹模1中取出，采用一副图3所示的翻边模对该预成型的底端进行翻边，便可以得到如图4所示的轮辋体。

如图3所示，本发明的翻边模包括：用来安置待翻边工件轮辋体的模芯71和翻边托料板71a，模芯71和翻边托料板71a固定在底座70上，模芯71为圆柱体形状，翻边托料板71a包围在模芯71的外部下端，模芯71的外周壁和翻边托料板71a的顶部形成与设计轮辋体相配合的廓形；翻边凹模72包围在模芯71和翻边托料板71a的外部，翻边凹模72分成对称布置的两部分72a、72b，每一部分72a、72b分别与一个液压油缸的活塞杆8a、8b连接，当活塞杆8a、8b在液压油缸的带动下相对移动时，翻边凹模72的两部分72a、72b便收拢，以便夹紧安置在模芯71和翻边托料板71a上的工件；当活塞杆8a、8b在液压油缸的带动下反响移动时，翻边凹模72的两部分72a、72b便张开，这时可以将工件从模芯71和翻边托料板71a上取下；翻边凹模72的内周壁与模芯71的外周壁和翻边托料板71a的顶部之间与设计轮辋体相配合的廓形；翻边上模板70a，在动力装置（图中未示出）的带动下上下移动；翻边成型内模73和翻边成型内模74，固定连接在翻边上模板70a的底部，翻边成型内模73的底部外侧设置有倒角，翻边成型内模74包围在翻边成型内模73的外部，并且翻边成型内模74的底面与翻边成型内模73底部外侧的倒角光滑连接，并形成与设计轮辋体（图4所示）底端相配合的形状。

如图3所示，翻边上模板70a的中心设置有通孔70b，翻边成型内模73的中心设置有通孔73a，支撑块75安置在通孔73a内，并且其顶部延伸至翻边上模板70a中心的通孔70b内与固定板76连接。翻边上模板70a中心的通孔70b的上端直径大于下端直径，使得通孔70b形成台阶状，固定板76与支撑块75的顶部形成与通孔70b相配合的形状，从而使得支撑块75不能相对翻边上模板70a向下移动，翻边上模板70a向上移动时，可以通过托起固定板76而带动支撑块75也向上移动；支撑块75对应翻边上模板70a底部的直径大于通孔70b的直径，从而使得支撑块75在通孔70b的底部位置形成台阶状，使得支撑块75不能相对翻边上模板70a向上移动；这样便使得支撑块75只能随翻边上模板70a一起向上或向下移动，从而使得支撑块75的上端与翻边上模板70a连接，支撑块75的底部与翻边成型内模73的底部对齐。

下面结合附图3详细描述本发明采用翻边模对圆筒体坯料预成型的底端进行翻边的工艺过程。

首先，将上述底端预成型、顶端成型的圆筒体坯料9倒置（大端在下，小端在上）套装在模芯71上，如图3所示，使其已成型的顶端对应安置在翻边托料板71a上，预成型的底端位于模芯71的顶部，并向上伸出翻边凹模72。

然后，启动液压油缸，使得两个液压油缸分别带动其活塞杆8a、8b相对移动，使得翻边凹模72收拢并夹紧套装在模芯71上的圆筒体坯料9.

之后，启动翻边上模板，使其带动翻边成型内模73和翻边成型内模74下移，翻边成型内模73和翻边成型内模74向下移动至与预成型的底端接触时便向下挤压该预成型的底端，直到在改预成型的底端形成如图4所示设计的形状，这样轮辋体的整个加工过程完成，形成如图4所示的轮辋体。

Claims (6)

1.一种轮辋体的冷缩扩成型方法，其特征在于包括如下步骤：

1)卷制圆筒体坯料(9)；

2)将圆筒体坯料(9)放置于冷压成型模具的凹模中，采用凸模组件依次进行其底端的预成型和顶端的成型；

3)将所述圆筒体坯料(9)由所述冷压成型模具的凹模中取出，然后放置于翻边模中对所述预成型的底端进行翻边；

其中，所述翻边模包括：

用来安置待翻边工件的模芯(71)和翻边托料板(71a)，固定在底座上，翻边托料板(71a)套装在模芯(71)的外部；

翻边上模板(70a)，在动力装置的带动下上下移动；

翻边成型内模(73)和翻边成型外模(74)，固定连接在翻边上模板(70a)的底部。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述凹模(1)具有与设计轮辋体相配合的内廓形；

所述凸模组件具有上模板(20)，在动力装置的带动下上下移动；内外相互套装的盆形成型内模(3)和盆形成型外模(4)，固定连接在上模板(20)的底部；胀形式结构，穿过盆形成型内模(3)与上模板(20)连接。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述胀形式结构包括：

扩径模(5)，其中心具有上下连接的倒锥形内腔(51)和圆柱形内腔(52)，圆柱形内腔(52)直径大于倒锥形内腔(51)底部的直径；

倒锥形块(6)，其一端穿过插入盆形成型内模(3)的中心孔(3a)；其另一端插入扩径模内，所述另一端固定连接有支撑板(6b)，通过支撑板(6b)将扩径模(5)与倒锥形块(6)结合为一体，从而使得所述支撑板在随所述倒锥形块(6)向上移动时托起所述扩径模(5)。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤2)包括如下顺序进行的步骤：

2a)将所述圆筒体坯料(9)放置于所述凹模(1)中，在圆筒体坯料(9)的顶部放置压板(10)；

2b)所述凸膜组件在所述上模板(20)的带动下下移，通过所述压板(10)向下挤压所述圆筒体坯料(9)，直到圆筒体坯料(9)的底部到达所述凹模(1)的底部，所述圆筒体坯料(9)的底端预成型；

2c)所述上模板(20)带动所述凸模组件上移，卸去压板(10)；

2d)所述凸膜组件在所述上模板(20)的带动下继续下移，对所述圆筒形坯料的顶端扩口并形成盆形。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述翻边模还包括翻边凹模(72)，包围在所述模芯(71)和翻边托料板的外部，分成对称布置的两部分(72a、72b)，每一部分分别与一个液压油缸的活塞杆(8a、8b)连接，以便在活塞杆的带动下张开和收拢。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述翻边过程包括如下进行的步骤：

3a)将圆筒体坯料倒置套装在所述模芯(71)上，使得所述预成型的底端向上伸出所述翻边凹模(72)；

3b)使所述液压油缸带动所述两活塞杆(8a、8b)相向移动，推动所述翻边凹模(72)收拢夹紧套装在所述模芯(71)上的所述圆筒体坯料；

3c)所述翻边成型内模(73)和翻边成型外模(74)在所述翻边上模板(70a)的带动下下移，挤压所述预成型的底端。