CN111230024A - 铝合金轮毂锻造模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝合金轮毂锻造模具，属于锻造模具技术领域。它解决了现有锻造模具排气不畅导致轮毂充型不足等技术问题。本发明包括下模座、上模芯、下模板、下模芯、下顶推杆，下顶推杆上固设有限位板，下模板处设有排气通道，下模芯包括与型腔连通的成型部以及连接于成型部下端且与下模板固连的连接部，成型部的直径小于连接部的直径，限位板上固连有下推料件，下推料件具有套设于连接部上且能与下顶推杆一起顶推轮毂的环形推料板，环形推料板的外壁与下模座内壁之间形成连通型腔与排气通道的排气环槽，排气环槽的截面宽度小于排气通道的截面宽度。本发明可有效防止排气结构发生堵塞，保障锻造模具排气通畅和轮毂充型饱满。

Description

铝合金轮毂锻造模具

技术领域

本发明属于锻造模具技术领域，具体涉及一种铝合金轮毂锻造模具。

背景技术

锻造铝合金轮毂具有重量轻、机械性能优异、安全性高等优点，已成为汽车轮毂的主流制造工艺。锻造模具是锻造铝合金轮毂的重要工装之一，它包括上模和下模，上模主要由上模板、上模座以及上模芯等组成，下模主要由下模座、盖设于下模座下端的下模板、设置于下模座内的下模芯以及穿设于下模板和下模芯中且用于顶推轮毂的下顶推杆等组成，其中上模芯、下模芯以及下模座的内壁之间形成型腔。锻造轮毂时，先将铝合金圆棒料放置在下模芯上，然后将上模朝下模下压完成模具合模，待上模返回至原始位置完成模具开模后，再向上推动下顶推杆至固连在下顶推杆上的限位板与下模芯抵靠，使铝合金轮毂上升，以便于机械手完成取样操作。例如，中国专利(授权公告号：CN 106001366 B)公开的轮毂锻造模具，然而，该模具未开设排气结构，在合模过程中排气困难，导致锻造轮毂充型不足，影响锻造轮毂产品合格率和模具使用寿命。

为了解决这一问题，中国专利(授权公告号：CN 208214198 U)公开的一种铝合金车轮锻造模具的排气结构,包括依次连接的排气孔、排气环槽、排气上竖槽、排气横槽和排气下竖槽，其中排气孔设置于上底板上，排气下竖槽为上模芯与上模座内壁之间的环形间隙，且排气下竖槽与型腔直接连通。为确保铝料不被压入排气下竖槽中形成留边，与型腔直接连通的排气下竖槽的截面宽度通常设置得非常小；在实际锻造过程中，为了保障轮毂顺畅脱模，需要在上模芯表面和下模芯表面喷涂脱模剂，脱模剂主要成分为油和石墨，油和石墨在合模中极易进入排气下竖槽中；同时，铝合金轮毂锻造后产生的铝氧化皮和铝屑也容易进入排气下竖槽中，这些使得排气下竖槽为整个排气结构中最易发生堵塞的部位。一般在连续锻造2小时后(每次锻造约1至2分钟)，排气下竖槽便会发生堵塞，导致锻造模具排气不畅、轮毂充型不足。需拆模清理排气结构，但一次拆模清理的时间约2小时，且清理完的模具需重新加热8小时才能用于生产，严重影响生产效率。因此，亟待开发一种新的铝合金轮毂锻造模具。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种铝合金轮毂锻造模具，本发明所要解决的技术问题是：如何避免锻造模具排气不畅导致轮毂充型不足的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种铝合金轮毂锻造模具，包括下模座、设置于下模座上端的上模芯、盖设于下模座下端的下模板、位于下模座内的下模芯以及穿设于下模板和下模芯中的下顶推杆，所述下顶推杆上固设有能与下模芯抵顶的限位板，所述下模板处设有排气通道，所述下模芯包括与上模芯、下模座内壁配合形成型腔的成型部以及连接于成型部下端且与下模板固连的连接部，所述连接部的直径大于成型部的直径，其特征在于：所述限位板上固连有下推料件，所述下推料件具有套设于连接部上且能与下顶推杆一起顶推轮毂的环形推料板，所述环形推料板的外壁与下模座内壁之间形成连通型腔与排气通道的排气环槽，排气环槽的截面宽度小于排气通道的截面宽度。即本专利的排气结构包括排气环槽和排气通道，其中，与型腔直接连通的排气环槽(相当于现有技术中的排气下竖槽)的截面宽度最小，为整个排气结构中最易发生堵塞的部位。

本发明的工作原理为：当轮毂锻造好并开模后，推动下顶推杆可带动下推料件一起顶推轮毂，使轮毂上升以便于机械手完成取样操作，有利于提高轮毂脱模的顺畅性，并且，每一次锻造中环形推料板均完成一次上升和下降，环形推料板的上下移动可推动排气环槽中铝屑等杂质下移，有效防止排气环槽发生堵塞。相比于现有技术中的排气结构，本专利在排气环槽中设置能与下顶推杆一起顶推轮毂的环形推料板，不仅提高了轮毂脱模的顺畅性，并且可有效防止排气结构中最容易发生堵塞的排气环槽发生堵塞，保障锻造模具排气通畅和轮毂充型饱满，避免费时费力地拆模清理，显著提高了锻造轮毂的生产效率和模具的使用寿命。

在上述的铝合金轮毂锻造模具中，所述环形推料板的下端外壁上开设有沿环形推料板周向连续设置的环形凹槽。环形凹槽的设置，增大了排气环槽下端的截面宽度，可避免铝屑等杂质掉落至排气环槽下端发生堵塞，提高排气环槽的排气通畅性。

在上述的铝合金轮毂锻造模具中，所述环形推料板的上端面与连接部的上端面相平齐。可避免环形推料板位于连接部上端面下方时导致排气环槽上端的截面宽度较大、在排气环槽上端形成留边的问题，保障排气环槽的排气通畅性，同时，有利于提高轮毂的受力均匀性。

在上述的铝合金轮毂锻造模具中，所述限位板为环形板，所述下推料件还包括连接限位板与环形推料板下端的若干连接杆，所述连接部的底部开设有与连接杆对应设置且用于供对应连接杆沿下模芯轴向移动的若干限位槽。限位板为环形板，可确保下顶推杆顶推轮毂时的限位作用，同时便于下推料件的结构设计。优选地，所述连接杆能与对应限位槽的槽底抵接。即下模芯上能与限位板抵接的抵接面同各限位槽的槽底位于同一水平面上，确保下推料件和限位板的移动行程一致，从而确保每一次锻造中环形推料板在排气环槽中的上下位移，保障排气环槽的排气通畅性。

在上述的铝合金轮毂锻造模具中，所述下模板包括嵌设于下模座底部的下嵌板以及位于下嵌板下方的底板，所述下嵌板分别与下模芯、底板螺栓相连，所述下嵌板的直径大于连接部的直径，且所述下嵌板上开设有供对应连接杆嵌入的若干安装槽。下嵌板的结构设置，便于下模的安装和拆卸。

在上述的铝合金轮毂锻造模具中，所述排气通道包括依次相连的排气横槽、排气竖槽和通孔，所述下嵌板的上端面与下模座的内壁之间形成所述排气横槽，所述下嵌板的外侧壁与下模座的内壁之间形成所述排气竖槽，所述通孔的数量为若干个，且所述通孔均开设于底板上，所述排气环槽的下端与排气横槽连通。即本专利的排气结构包括依次相连的排气环槽、排气横槽、排气竖槽和通孔，其中排气环槽、排气横槽、排气竖槽通过设定下模各部件的尺寸通过安装即可形成，有利于保障下模的安装强度，从而有利于提高模具的使用寿命。优选地，所述排气横槽的截面宽度和排气竖槽的截面宽度均大于排气环槽的截面宽度，所述通孔的直径大于排气竖槽的截面宽度，即排气通道的截面宽度大于排气环槽的截面宽度，确保铝屑等杂质不会在排气通道中发生堵塞，保障锻造模具中排气结构的排气通畅性。

在上述的铝合金轮毂锻造模具中，所述连接杆的数量为4-8根，且所述连接杆沿限位板周向均匀间隔设置。连接杆数量过多，下推料件的质量过大，不利于下顶推杆带动下推料件一起上升；连接杆数量过少，难以保障下推料件的结构稳固性及其对轮毂的顶推作用。当连接杆的数量为4-8根且均匀间隔设置时，既可保障下推料件的结构稳定性，又便于下顶推杆带动下推料件一起向上顶推轮毂，有助于提高模具的使用寿命。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、在排气环槽中设置能与下顶推杆一起顶推轮毂的环形推料板，不仅提高了轮毂脱模的顺畅性，并且可有效防止排气结构中最容易发生堵塞的排气环槽发生堵塞，保障锻造模具排气通畅和轮毂充型饱满。

2、环形推料板的下端外壁上开设有沿环形推料板周向连续设置的环形凹槽，增大了排气环槽下端的截面宽度，可避免铝屑等杂质掉落至排气环槽下端发生堵塞，提高排气环槽的排气通畅性。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图。

图2是本发明实施例的剖视图。

图3是本发明实施例的爆炸图。

图4是本发明实施例中下嵌板、下推料件和下模芯的结构示意图。

图中，1、下模座；2、上模芯；3、下模板；31、下嵌板；31a、安装槽；32、底板；4、下模芯；41、成型部；42、连接部；4a、限位槽；5、下顶推杆；51、限位板；6、排气通道；61、排气横槽；62、排气竖槽；63、通孔；7、型腔；8、下推料件；81、环形推料板；81a、环形凹槽；82、连接杆；9、排气环槽；10、顶板；11、上嵌板；12、上顶推杆。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图4所示，本实施例包括上模板、上顶推杆12、下模座1、设置于下模座1上端的上模芯2、盖设于下模座1下端的下模板3、位于下模座1内的下模芯4以及穿设于下模板3和下模芯4中的下顶推杆5。其中，上模板包括顶板10和上嵌板11，上嵌板11分别通过螺栓与顶板10、上模芯2相连，便于上模的安装和拆卸；上顶推杆12穿设于上嵌板11和上模芯2中，分模前可向下推动上顶推杆12，有利于上模芯2与锻造轮毂分离。下模板3包括嵌设于下模座1底部的下嵌板31以及设置于下嵌板31下方的底板32，下嵌板31分别与下模芯4、底板32螺栓相连，便于下模的安装和拆卸。下模座1呈圆筒状且具有供下模芯4安装的腔体，且下模座1底板32设有供下嵌板31嵌设安装的圆槽，圆槽与腔体连通且圆槽的直径大于腔体的直径，使得下模座1内壁在圆槽与腔体连接处形成一台阶。下模芯4包括与上模芯2、下模座1内壁配合形成型腔7的成型部41以及连接于成型部41下端且与下模板3固连的连接部42，连接部42的直径大于成型部41的直径，有利于保障型腔7的成型空间。

下顶推杆5上固设有能与下模芯4抵顶的限位板51，限位板51上固连有下推料件8，下推料件8包括套设于连接部42上且能与下顶推杆5一起顶推轮毂的环形推料板81以及连接限位板51与环形推料板81下端的若干连接杆82，环形推料板81贴靠于连接部42的外壁上且能沿连接部42的外壁上下移动，可避免铝屑等杂质进入环形推料板81与连接部42之间。连接部42的底部开设有与连接杆82对应设置且用于供对应连接杆82沿下模芯4轴向移动的若干限位槽4a，下嵌板31的直径大于连接部42的直径，且下嵌板31上开设有供对应连接杆82嵌入的若干安装槽31a。

下模板3处设有排气通道6，环形推料板81的外壁与下模座1内壁之间形成连通型腔7与排气通道6的排气环槽9，排气环槽9的截面宽度小于排气通道6的截面宽度。即本实施例的排气结构包括排气环槽9和排气通道6，其中，与型腔7直接连通的排气环槽9的截面宽度最小，为整个排气结构中最易发生堵塞的部位。当轮毂锻造好并开模后，推动下顶推杆5可带动下推料件8一起顶推轮毂，使轮毂上升以便于机械手完成取样操作，有利于提高轮毂脱模的顺畅性，并且，每一次锻造中环形推料板81均完成一次上升和下降，环形推料板81的上下移动可推动排气环槽9中铝屑等杂质下移，有效防止排气环槽9发生堵塞，保障本实施例排气通畅和轮毂充型饱满，避免费时费力地拆模清理，显著提高了锻造轮毂的生产效率和模具的使用寿命。连接杆82能与对应限位槽4a的槽底抵接，即下模芯4上能与限位板51抵接的抵接面同各限位槽4a的槽底位于同一水平面上，确保下推料件8和限位板51的移动行程一致，从而确保每一次锻造中环形推料板81在排气环槽9中的上下位移，保障排气环槽9的排气通畅性。

环形推料板81的下端外壁上开设有沿环形推料板81周向连续设置的环形凹槽81a，增大了排气环槽9下端的截面宽度，可避免铝屑等杂质掉落至排气环槽9下端发生堵塞，提高排气环槽9的排气通畅性。

环形推料板81的上端面与连接部42的上端面相平齐。可避免环形推料板81位于连接部42上端面下方时导致排气环槽9上端的截面宽度较大、在排气环槽9上端形成留边的问题，保障排气环槽9的排气通畅性，同时，有利于提高轮毂的受力均匀性。

排气通道6包括依次相连的排气横槽61、排气竖槽62和通孔63，排气横槽61形成于下嵌板31的上端面与下模座1的内壁之间，排气竖槽62形成于下嵌板31的外侧壁与下模座1的内壁之间，通孔63的数量为若干个且沿环形的排气竖槽62底部均匀间隔分布，通孔63均开设于底板32上，排气环槽9的下端与排气横槽61连通。即本实施例的排气结构包括依次相连的排气环槽9、排气横槽61、排气竖槽62和通孔63，其中排气环槽9、排气横槽61、排气竖槽62通过设定下模各部件的尺寸通过安装即可形成，有利于保障下模的安装强度，从而有利于提高模具的使用寿命。排气横槽61的截面宽度和排气竖槽62的截面宽度均大于排气环槽9的截面宽度，通孔63的直径大于排气竖槽62的截面宽度，即排气通道6的截面宽度大于排气环槽9的截面宽度，确保铝屑等杂质不会在排气通道6中发生堵塞，保障本实施例中排气结构的排气通畅性。

限位板51为环形板，可确保下顶推杆5顶推轮毂时的限位作用，同时便于下推料件8的结构设计。

连接杆82的数量为6根，且连接杆82沿限位板51周向均匀间隔设置。连接杆82数量过多，下推料件8的质量过大，不利于下顶推杆5带动下推料件8一起上升；连接杆82数量过少，难以保障下推料件8的结构稳固性及其对轮毂的顶推作用。当连接杆82的数量为6根且均匀间隔设置时，既可保障下推料件8的结构稳定性，又便于下顶推杆5带动下推料件8一起向上顶推轮毂，有助于提高模具的使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、下模座；2、上模芯；3、下模板；31、下嵌板；31a、安装槽；32、底板；4、下模芯；41、成型部；42、连接部；4a、限位槽；5、下顶推杆；51、限位板；6、排气通道；61、排气横槽；62、排气竖槽；63、通孔；7、型腔；8、下推料件；81、环形推料板；81a、环形凹槽；82、连接杆；9、排气环槽；10、顶板；11、上嵌板；12、上顶推杆等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种铝合金轮毂锻造模具，包括下模座(1)、设置于下模座(1)上端的上模芯(2)、盖设于下模座(1)下端的下模板(3)、位于下模座(1)内的下模芯(4)以及穿设于下模板(3)和下模芯(4)中的下顶推杆(5)，所述下顶推杆(5)上固设有能与下模芯(4)抵顶的限位板(51)，所述下模板(3)处设有排气通道(6)，所述下模芯(4)包括与上模芯(2)、下模座(1)内壁配合形成型腔(7)的成型部(41)以及连接于成型部(41)下端且与下模板(3)固连的连接部(42)，所述连接部(42)的直径大于成型部(41)的直径，其特征在于：所述限位板(51)上固连有下推料件(8)，所述下推料件(8)具有套设于连接部(42)上且能与下顶推杆(5)一起顶推轮毂的环形推料板(81)，所述环形推料板(81)的外壁与下模座(1)内壁之间形成连通型腔(7)与排气通道(6)的排气环槽(9)，排气环槽(9)的截面宽度小于排气通道(6)的截面宽度。

2.根据权利要求1所述的铝合金轮毂锻造模具，其特征在于，所述环形推料板(81)的下端外壁上开设有沿环形推料板(81)周向连续设置的环形凹槽(81a)。

3.根据权利要求1所述的铝合金轮毂锻造模具，其特征在于，所述环形推料板(81)的上端面与连接部(42)的上端面相平齐。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的铝合金轮毂锻造模具，其特征在于，所述限位板(51)为环形板，所述下推料件(8)还包括连接限位板(51)与环形推料板(81)下端的若干连接杆(82)，所述连接部(42)的底部开设有与连接杆(82)对应设置且用于供对应连接杆(82)沿下模芯(4)轴向移动的若干限位槽(4a)。

5.根据权利要求4所述的铝合金轮毂锻造模具，其特征在于，所述下模板(3)包括嵌设于下模座(1)底部的下嵌板(31)以及位于下嵌板(31)下方的底板(32)，所述下嵌板(31)分别与下模芯(4)、底板(32)螺栓相连，所述下嵌板(31)的直径大于连接部(42)的直径，且所述下嵌板(31)上开设有供对应连接杆(82)嵌入的若干安装槽(31a)。

6.根据权利要求4所述的铝合金轮毂锻造模具，其特征在于，所述排气通道(6)包括依次相连的排气横槽(61)、排气竖槽(62)和通孔(63)，所述下嵌板(31)的上端面与下模座(1)的内壁之间形成所述排气横槽(61)，所述下嵌板(31)的外侧壁与下模座(1)的内壁之间形成所述排气竖槽(62)，所述通孔(63)的数量为若干个，且所述通孔(63)均开设于底板(32)上，所述排气环槽(9)的下端与排气横槽(61)连通。

7.根据权利要求4所述的铝合金轮毂锻造模具，其特征在于，所述连接杆(82)的数量为4-8根，且所述连接杆(82)沿限位板(51)周向均匀间隔设置。

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