CN105107951A - 一种铝合金车轮旋压模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铝合金车轮旋压模具，属于铝合金车轮生产领域，包括上模、上模固定板、顶出轴、定位柱、顶出器、压盘、压盘固定板和旋压辊轮，模具中的上模及顶出器利用新型材料制成，为铝合金车轮实现成型工序，本发明具有使用寿命长、模具加工工艺优化、模具热处理工艺优化、提升耐热龟裂性能、模具加工难度降低、提升模具加工精度、提升模具硬度和耐磨性的优势。

Description

一种铝合金车轮旋压模具

技术领域

本发明属于铝合金车轮生产领域，进一步地，涉及一种铝合金车轮旋压模具。

背景技术

现阶段国内厂家大多使用H13（牌号：4Cr5MoSiV1）钢制作的模具，在生产过程中此种材料容易产生热疲劳和机械疲劳，且硬度方面H13材料比8407材料有所降低且会损失材料本身韧性，由此导致材料的多方面能力的下降，其包括耐冲击程度、抗龟裂程度、机械加工和热处理之后的尺寸稳定等诸多问题的困扰。

发明内容

本发明目的是针对现有技术中的问题，提供一种铝合金车轮旋压模具。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的铝合金车轮旋压模具，包括上模、上模固定板、顶出轴、定位柱、顶出器、压盘、压盘固定板和旋压辊轮，其中上模和顶出器为8407材料制成。

本发明的铝合金车轮旋压模具的热处理方法，包括淬火过程和回火过程，其中淬火过程包括以下步骤：

A、由8407材料制成的旋压模具部件，由常温升温至600°C-700°C并保温3.5-4.5小时；

B、将步骤A所得部件，由600°C-700°C升温至800°C-900°C并保温3.5-4.5小时；

C、将步骤B所得部件，由800°C-900°C升温至980°C-1080°C并保温3.5-4.5小时；

D、将步骤C所得部件，进行氮冷处理降温至常温；

上述回火过程如下：

将步骤D所得部件，由常温升温至560°C-660°C并在此温度保持4-5小时，然后进行空冷处理降温至常温，此步骤连续执行3次。

进一步地：

所述的8407材料是瑞典一胜百生产的铬-钼-钒热作合金模具钢，材料牌号为ASSAB84072M。

所述的模具上模安装在上模固定板上，顶出轴贯穿上模及上模固定板，定位柱连接在顶出轴上方，定位柱贯穿顶出器，上模与其上方的顶出器共同构成对应车轮内表面的压凹成型面，压盘连接在压盘固定板上，车轮依靠定位柱定位，旋压辊轮均部在车轮周围，压盘和旋压辊轮共同构成对应车轮外表面的压凹成型面，在车轮成型期间压盘和旋压辊轮施压在车轮外侧，上模和顶出器施压在车轮内侧。

本发明的具有的优点及积极效果是：

本发明的铝合金车轮旋压模具使用寿命更长，因为8407材料属于纯度高且组织微细的钢材，且各向同性较现有材料H13表现更佳，这对模具总体的抗机械疲劳程度、抗热应力疲劳程度有显著提升，所以采用8407材料的模具硬度会比采用现有材料H13的模具硬度提高1-2HRC，且前者不损失模具材料的韧性，拥有高硬度的模具还可以有效减缓热龟裂的发生，从而提高了模具的使用寿命。

本发明的铝合金车轮旋压模具易于加工：因为8407材料与现有材料H13相比具有更好的韧性和延展性，所以易于机械加工。

本发明的铝合金车轮旋压模具拥有更好的热处理性能：因为8407材料与现有材料H13相比具有更好的淬透性，利于模具进行渗氮处理而且保证了模具的渗氮层深度，所以保证了模具的耐磨性要求，增强了热处理之后的零件尺寸稳定性。

附图说明

图1为本发明铝合金车轮旋压模具的结构图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本模具有两个部分上模和顶出器由8407材料制造而成，其8407材料是瑞典一胜百生产的铬-钼-钒热作合金模具钢，材料牌号为ASSAB84072M。

由图1所示，本发明的铝合金车轮旋压模具，包括上模1、上模固定板2、顶出轴3、定位柱4、顶出器5、压盘6、压盘固定板7和旋压辊轮8，上模利用螺栓固定在上模固定板上，顶出轴从上模及上模固定板中心轴位置穿过，定位柱连接在顶出轴上方，定位柱从顶出器中心轴位置穿过，上模与其上方的顶出器共同构成对于车轮内表面的压凹成型面，压盘利用螺栓固定在压盘固定板上，车轮依靠定位柱定位，旋压辊轮均部在车轮周围，压盘和旋压辊轮共同构成对应车轮外表面的压凹成型面，在车轮成型期间压盘和旋压辊轮施压在车轮外侧，上模和顶出器施压在车轮内侧，以上所述均在旋压机内实施。

基于热处理工艺所得的部件，可以采取以下实施例体现：

实施例1：

本发明的铝合金车轮旋压模具的热处理方法，包括淬火过程和回火过程，其中淬火过程包括以下步骤：

A、由8407材料制成的旋压模具部件，由常温升温至600°C并保温3.5小时；

B、将步骤A所得部件，由600°C升温至800°C并保温3.5小时；

C、将步骤B所得部件，由800°C升温至980°C并保温3.5小时；

D、将步骤C所得部件，进行氮冷处理降温至常温；

上述回火过程如下：

将步骤D所得部件，由常温升温至560°C并在此温度保持4小时，然后进行空冷处理降温至常温，此步骤连续执行3次。

实施例2：

本发明的铝合金车轮旋压模具的热处理方法，包括淬火过程和回火过程，其中淬火过程包括以下步骤：

A、由8407材料制成的旋压模具部件，由常温升温至700°C并保温4.5小时；

B、将步骤A所得部件，由700°C升温至900°C并保温4.5小时；

C、将步骤B所得部件，由900°C升温至1080°C并保温4.5小时；

D、将步骤C所得部件，进行氮冷处理降温至常温；

上述回火过程如下：

将步骤D所得部件，由常温升温至660°C并在此温度保持5小时，然后进行空冷处理降温至常温，此步骤连续执行3次。

实施例3：

本发明的铝合金车轮旋压模具的热处理方法，包括淬火过程和回火过程，其中淬火过程包括以下步骤：

A、由8407材料制成的旋压模具部件，由常温升温至650°C并保温4小时；

B、将步骤A所得部件，由650°C升温至850°C并保温4小时；

C、将步骤B所得部件，由850°C升温至1030°C并保温4小时；

D、将步骤C所得部件，进行氮冷处理降温至常温；

上述回火过程如下：

将步骤D所得部件，由常温升温至610°C并在此温度保持4.5小时，然后进行空冷处理降温至常温，此步骤连续执行3次。

以上实施例均可配合下方上模加工步骤及顶出器加工步骤。

上模加工步骤：

首先对由8407材料制成的旋压模具部件，进行粗加工和半精车加工，将工件放置加工中心进行铣削和摇臂钻钻孔，在对其进行热处理工艺处理之后，将工件进行精车加工和攻丝修形，最后进行组装。

顶出器加工步骤：

首先对由8407材料制成的旋压模具部件，进行粗加工和半精车加工，将工件放置加工中心进行铣削、摇臂钻钻孔、精车加工，在对其进行热处理工艺处理之后，将工件进行攻丝修形，最后进行组装。

本发明的工作方法如下：

1、旋压机抬起压盘及压盘固定板，将铸造毛坯放置于旋压模具内；

2、铸造毛坯通过定位柱被固定在压盘及顶出器之间；

3、旋压辊轮沿上模外轮缘通过高压旋压铸造毛坯，经过逐渐碾压产生塑性变形，从而得到所需成型车轮的外形；

4、旋压机抬起压盘及压盘固定板，顶出器顶出成型后车轮，取出车轮完成成型工作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用发明方案范围内，当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种铝合金车轮旋压模具，其特征在于：包括上模、上模固定板、顶出轴、定位柱、顶出器、压盘、压盘固定板和旋压辊轮，其中上模、顶出器为8407材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金车轮旋压模具，其特征在于：8407材料是瑞典一胜百生产的铬-钼-钒热作合金模具钢，材料牌号为ASSAB84072M。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金车轮旋压模具，其特征在于：上模安装在上模固定板上，顶出轴贯穿上模及上模固定板，定位柱连接在顶出轴上方，定位柱贯穿顶出器，上模与其上方的顶出器共同构成对应车轮内表面的压凹成型面，压盘连接在压盘固定板上，车轮依靠定位柱定位，旋压辊轮均部在车轮周围，压盘和旋压辊轮共同构成对应车轮外表面的压凹成型面，在车轮成型期间压盘和旋压辊轮施压在车轮外侧，上模和顶出器施压在车轮内侧。

4.一种铝合金车轮旋压模具的热处理方法，包括淬火过程和回火过程，其中淬火过程包括以下步骤：

A、由8407材料制成的旋压模具部件，由常温升温至600°C-700°C并保温3.5-4.5小时；

B、将步骤A所得部件，由600°C-700°C升温至800°C-900°C并保温3.5-4.5小时；

C、将步骤B所得部件，由800°C-900°C升温至980°C-1080°C并保温3.5-4.5小时；

D、将步骤C所得部件，进行氮冷处理降温至常温；

上述回火过程如下：

将步骤D所得部件，由常温升温至560°C-660°C并在此温度保持4-5小时，然后进行空冷处理降温至常温，此步骤连续执行3次。