CN112059026A - 一种车轮轮辐冲裁模具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车轮生产制造技术领域，具体为一种车轮轮辐冲裁模具。该车轮轮辐冲裁模具，包括上模以及下模：所述上模包括上底板；所述上底板上设有冲中心孔凸模以及多个冲螺栓孔凸模；所述上底板上还设有与冲中心孔凸模同轴分布的上外圈；所述下模包括下底板；所述下底板上设有冲中心孔凹模以及多个冲螺栓孔凹模；所述下底板上还设有用于精整轮辐外圆的内圆柱面的扩张组件。本发明的有益效果是：可以同时对车轮轮辐进行冲中心孔、冲螺栓孔以及外圆精整处理；通过上外圈以及扩张组件配合使轮辐外圆产生塑性形变，从而保证车轮轮辐的外圆圆度符合工艺要求，克服轮辐冲散热孔后轮辐外圆发生形变的问题。

Description

一种车轮轮辐冲裁模具

技术领域

本发明涉及车轮生产制造技术领域，具体为一种车轮轮辐冲裁模具。

背景技术

钢车轮是耐用消费品汽车重要的功能件和安全构件。作为功能件，车轮必须满足规定的使用寿命，满足乘客的舒适性要求；作为汽车的外观件，也有美观的要求，大通风孔钢车轮在外观上更接近铝合金车轮，外观更加美化。

车轮生产过程中，针对车轮轮辐需要进行冲散热孔、冲中心孔以及冲螺栓孔等处理；由于大通风孔钢车轮的散热孔大，在对大通风孔钢车轮加工过程中，冲散热孔后轮辐外圆局部容易产生变形。

传统钢车轮散热孔孔径小，冲裁时变形小，因此冲散热孔作为轮辐制造的最后一道工序；而大通风孔钢车轮轮辐散热孔更大，冲孔后轮辐外圆变形大，因此需要在后续工序增加整圆工序，增加了制造成本。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种车轮轮辐冲裁模具来解决上述钢车轮轮辐散热孔冲裁后外圆局部变形的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车轮轮辐冲裁模具，包括上模以及下模：

所述上模包括上底板；所述上底板上设有冲中心孔凸模以及多个冲螺栓孔凸模；所述上底板上还设有与冲中心孔凸模同轴分布的上外圈，所述上外圈用于精整轮辐外圆的外圆柱面；

所述下模包括下底板；所述下底板上设有冲中心孔凹模以及多个冲螺栓孔凹模；所述冲中心孔凸模的运行路径正对冲中心孔凹模，多个所述冲螺栓孔凸模的运行路径分别正对多个多个冲螺栓孔凹模；所述下底板上还设有用于精整轮辐外圆的内圆柱面的扩张组件。

本发明的有益效果是：可以同时对车轮轮辐进行冲中心孔、冲螺栓孔以及外圆精整处理；通过上外圈以及扩张组件配合使轮辐外圆产生塑性形变，从而保证车轮轮辐的外圆圆度符合工艺要求，克服轮辐进行冲散热孔后轮辐外圆发生形变的问题。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述扩张组件包括多个以冲中心孔凹模为中心周向分布的扩张块；所述扩张块能以冲中心孔凹模为中心径向移动；每个所述扩张块的内侧均设有扩张凸起，多个呈周向分布的所述扩张凸起构成下外圈；每个所述扩张块和下底板之间均设有移动机构。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过移动机构沿中心孔凹模径向移动，从而调节下外圈的直径，使得整个下外圈能与轮辐外圆内侧圆柱面紧密接触，提升轮辐外圆精整效果。

进一步，所述上外圈的外侧壁开设有向内倾斜的斜面；所述扩张块上还设有与上外圈的斜面相配合的调节板。

采用上述进一步方案的有益效果是，精整轮辐外圆的压缩量，使轮辐外圆产生适当的塑性形变。

进一步，所述移动机构包括滑块以及固定部，所述滑块与开设在固定部内的导向槽滑动配合；所述滑块的外端设置有回位弹簧；所述下底板上还设有与回位弹簧接触的挡块。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现扩张块的稳定滑动，以及轮辐外圆产生塑性形变后，扩张块能自动归位。

进一步，所述上底板上还设置有用于压紧轮辐上表面的上退料板，所述上底板与上退料板之间安装有氮气弹簧；所述下底板上还设置有用于定位轮辐内表面的下固定板。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过氮气弹簧的作用使得上退料板接触并压紧轮辐，保证轮辐加工过程的稳定。

进一步，所述下底板上还设置有导向柱，所述导向柱与开设在上底板上的导向孔滑动配合。

采用上述进一步方案的有益效果是，实现上模以及下模的精准定位。

附图说明

图1为本发明车轮轮辐冲裁模具整体示意图；

图2为图1中A-A处的剖视图；

图3为本发明实施例中上模的整体结构示意图；

图4为本发明实施例中下模的整体结构示意图；

图5为本发明实施例中下模的局部结构示意图；

图6为本发明车轮轮辐的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

需要说明的是，车轮生产过程中，针对车轮轮辐需要进行冲散热孔、冲中心孔以及冲螺栓孔等处理(车轮轮辐结构如图6所示)；由于大通风孔钢车轮的散热孔较大，并且在表面曲率变化的轮辐轮廓弧面上，曲面法线角度最大相差90°；因此在对大通风孔钢车轮加工过程中，冲散热孔后轮辐外圆局部容易产生变形，散热孔部位于非散热孔部位直径相差达1mm；变形的车轮轮辐和轮辋装配时，配合面贴合较差，容易导致焊缝受力时撕裂，从而降低了车轮径向疲劳寿命；不良车轮合成装配以后，在汽车高速行驶时会导致汽车抖动，乘坐不舒服，同时存在较大的安全隐患。

针对上述问题，发明人提供了一种车轮轮辐冲裁模具，该车轮轮辐冲裁模具用于解决钢车轮轮辐散热孔冲裁后外圆局部变形的问题。

本发明提供了以下实施例

如图1、图2所示，本实施例为一种车轮轮辐冲裁模具，包括上模1以及下模2两个大部分。

具体参阅图3，所述上模1包括上底板11；所述上底板11上设有冲中心孔凸模12以及多个冲螺栓孔凸模13；冲中心孔凸模12以及多个冲螺栓孔凸模13均通过凸模连接件18与上底板11的底端面相连，其中多个冲螺栓孔凸模13均匀环绕分布在冲中心孔凸模12的外侧。所述上底板11上还设有与冲中心孔凸模12同轴分布的上外圈14，上外圈14内侧为一个直径与轮辐外圆直径相适配的圆形，所述上外圈14用于精整轮辐外圆的外圆柱面。

具体参阅图4，所述下模2包括下底板21；所述下底板21上设有冲中心孔凹模22以及多个冲螺栓孔凹模23；所述冲中心孔凹模22以及多个冲螺栓孔凹模23均通过凹模连接件28与下底板21的顶端面相连，其中多个冲螺栓孔凹模23均匀环绕分布在冲中心孔凹模22的外侧；所述冲中心孔凸模12的运行路径正对冲中心孔凹模22，通过冲中心孔凸模12与冲中心孔凹模22配合完成对轮辐中心孔的冲裁，多个所述冲螺栓孔凸模13的运行路径分别正对多个多个冲螺栓孔凹模23，通过冲螺栓孔凸模13与冲螺栓孔凹模23配合完成对轮辐螺栓孔的冲裁；所述下底板21上还设有用于精整轮辐外圆的内圆柱面的扩张组件24，通过扩张组件24和上外圈14分别对轮辐外圆内外圆柱面进行挤压产生塑性形变，从而实现对车轮轮辐的外圆的精整，从而使得车轮轮辐的外圆圆度符合工艺要求。

参阅图5，其中，所述扩张组件24包括多个以冲中心孔凹模22为中心周向分布的扩张块241；所述扩张块241能以冲中心孔凹模22为中心径向移动；每个所述扩张块241的内侧均设有扩张凸起242，多个呈周向分布的所述扩张凸起242构成下外圈，下外圈的外侧构成一个与轮辐外圆的内圆柱面相适配的圆；通过上外圈14沿扩张块241下行，使得上外圈14和下外圈分别对轮辐外圆外侧和内侧圆柱面接触并施加压力，使轮辐外圆产生塑性形变；每个所述扩张块241和下底板21之间均设有移动机构25，所述扩张块241通过移动机构25沿模具中心径向移动，从而调节下外圈的直径，使得整个下外圈能与轮辐外圆内侧圆柱面紧密接触，提升轮辐外圆精整效果。

为了调整精整轮辐外圆的压缩量，使轮辐外圆产生适当的塑性形变，所述上外圈14的外侧壁开设有向内倾斜的斜面；所述扩张块241上还设有与上外圈14的斜面相配合的调节板243，当上外圈14下行时，上外圈14沿外侧壁斜面方向与调节板243产生相对滑动，从而推动扩张块241沿远离冲中心孔凹模22中心方向移动，直到上外圈14与下外圈同步对轮辐外圆外侧和内侧圆柱面产生挤压，使轮辐外圆产生适当的塑性形变，消除不圆的变形，使得轮辐的外圆径达到工艺要求。

为了实现扩张块241沿模具中心径向移动，所述移动机构25包括滑块251以及固定部252，所述滑块251与开设在固定部252内的导向槽滑动配合，其中滑块251的截面为“工”字形，导向槽为“T”字形，保证滑块251能稳定沿导向槽滑动；所述滑块251的外端设置有回位弹簧253；所述下底板21上还设有与回位弹簧253接触的挡块254；当扩张块241沿远离冲中心孔凹模22中心方向移动对轮辐外圆进行挤压并使其产生塑性形变后，通过设置回位弹簧253能推动滑块251沿导向槽向冲中心孔凹模22中心方向移动，即可完成扩张块241的归位。

基于上述实施例，所述上底板11上还设置有用于压紧轮辐上表面的上退料板15，所述上底板11与上退料板15之间安装有氮气弹簧16；所述下底板21上还设置有用于定位轮辐内表面的下固定板26；在轮辐放置到该模具后，随上底板11下压过程中，通过氮气弹簧16的作用使得上退料板15接触并压紧轮辐，保证轮辐加工过程的稳定。

为实现上模1以及下模2的精准定位，所述下底板21上还设置有导向柱27，所述导向柱27与开设在上底板11上的导向孔17滑动配合，上底板11向下移动过程中，通过导向孔17与导向柱27相互配合，保证上底板11上各个部件能与下底板21上各个部件精准定位。

本发明的工作过程如下：

将车轮轮辐冲散热孔工序调整至冲中心孔以及冲螺栓孔之前，然后通过该模具对已经冲散热孔的车轮轮辐进行冲中心孔、冲螺栓孔以及精整外圆处理。

首先，将模具上底板11安装到压力机滑块上，通过压力机运转，带动整个上模1上行，将车轮放入下模2，由下固定板26将轮辐定位；此时，滑块251与扩张块241在回位弹簧253的推动下处于靠近模具中心的极限位置，其中多个扩张凸起242不接触轮辐；

然后，压力机运转，带动上底板11下行，通过氮气弹簧16的作用使得上退料板15接触并压紧轮辐，冲中心孔凸模12以及冲螺栓孔凸模13分别完成对轮辐中心孔以及螺栓孔的冲裁；同时，上外圈14外侧壁斜面与调节板243产生相对滑动，推动滑块251与扩张块241向远离冲中心孔凹模22中心方向移动，直到扩张凸起242与轮辐外圆的内圆柱面接触，在上外圈14与下外圈的共同作用下，使得轮辐外圆产生塑性形变，从而消除不圆的变形，使得轮辐外圆尺寸达到工艺要求。

最后，压力机带动上底板11上行，使得上外圈14逐渐脱离轮辐，冲中心孔凸模12以及冲螺栓孔凸模13也与轮辐脱离；同时，扩张块241与滑块251在回位弹簧253的推动下向冲中心孔凹模22中心方向移动，脱离与轮辐接触；直到压力机滑块上行至最高点，从模具中取出轮辐，进行下一个循环。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车轮轮辐冲裁模具，包括上模(1)以及下模(2)，其特征在于：

所述上模(1)包括上底板(11)；所述上底板(11)上设有冲中心孔凸模(12)以及多个冲螺栓孔凸模(13)；所述上底板(11)上还设有与冲中心孔凸模(12)同轴分布的上外圈(14)，所述上外圈(14)用于精整轮辐外圆的外圆柱面；

所述下模(2)包括下底板(21)；所述下底板(21)上设有冲中心孔凹模(22)以及多个冲螺栓孔凹模(23)；所述冲中心孔凸模(12)的运行路径正对冲中心孔凹模(22)，多个所述冲螺栓孔凸模(13)的运行路径分别正对多个多个冲螺栓孔凹模(23)；所述下底板(21)上还设有用于精整轮辐外圆的内圆柱面的扩张组件(24)。

2.根据权利要求1所述的车轮轮辐冲裁模具，其特征在于，所述扩张组件(24)包括多个以冲中心孔凹模(22)为中心周向分布的扩张块(241)；所述扩张块(241)能以冲中心孔凹模(22)为中心径向移动；每个所述扩张块(241)的内侧均设有扩张凸起(242)，多个呈周向分布的所述扩张凸起(242)构成下外圈；每个所述扩张块(241)和下底板(21)之间均设有移动机构(25)。

3.根据权利要求2所述的车轮轮辐冲裁模具，其特征在于，所述上外圈(14)的外侧壁开设有向内倾斜的斜面；所述扩张块(241)上还设有与上外圈(14)的斜面相配合的调节板(243)。

4.根据权利要求3所述的车轮轮辐冲裁模具，其特征在于，所述移动机构(25)包括滑块(251)以及固定部(252)，所述滑块(251)与开设在固定部(252)内的导向槽滑动配合；所述滑块(251)的外端设置有回位弹簧(253)；所述下底板(21)上还设有与回位弹簧(253)接触的挡块(254)。

5.根据权利要求1所述的车轮轮辐冲裁模具，其特征在于，所述上底板(11)上还设置有用于压紧轮辐上表面的上退料板(15)，所述上底板(11)与上退料板(15)安装有氮气弹簧(16)；所述下底板(21)上还设置有用于定位轮辐内表面的下固定板(26)。

6.根据权利要求1所述的车轮轮辐冲裁模具，其特征在于，所述下底板(21)上还设置有导向柱(27)，所述导向柱(27)与开设在上底板(11)上的导向孔(17)滑动配合。

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