CN112496248A - 一种汽车轮毂的锻造成型装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车轮毂的锻造成型装置及其使用方法，制造汽车轮毂时，先将轮毂坯料加热之后放置在预锻下模的预锻型腔中；第二液压驱动浮动模座向上运动至下模座上方；第一液压驱动下模座运动而使得预锻型腔正对上模芯；第二液压缸驱动浮动模座向下运动而使两个可分模圈围在预锻下模的边缘与预锻型腔合在一起；压力机带动上模芯向下锻压而使得轮毂坯料预成型；然后第二液压驱动浮动模座带着预成型的轮毂一起向上运动至下模座上方；第一液压驱动下模座运动而使得终锻型腔正对上模芯；第二液压缸驱动浮动模座向下运动而使预成型的轮毂放置到中段模腔中；压力机带动上模芯向下锻压而使得轮毂坯料终成型。

Description

一种汽车轮毂的锻造成型装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种汽车轮毂的锻造成型装置及其使用方法，属于锻造技术领域。

背景技术

汽车铝镁等轻合金轮毂的成型方法，主要有铸旋法和锻旋法。即铸造+旋压的方法和锻造+旋压的方法。锻造轮毂在减重、尺寸精度、强度、韧性和疲劳寿命等方面均显著优于铸造轮毂。随着汽车轻量化、高速与安全等需求的日益迫切，锻造轮毂必将成为铸造轮毂的升级换代产品，具有巨大的市场前景。为了高效经济地得到力学性能优异的锻造轮毂，人们提出了很多新的方法和装置，虽然采用锻旋方法制成的轮毂具有良好组织和力学性能，但均存在生产工艺复杂工序多效率低、成本高、所需设备较多，投资大等问题，不能很好的满足工业化生产要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽车轮毂的锻造成型装置，能够方便地锻造汽车轮毂。

为实现上述目的，本发明提供一种汽车轮毂的锻造成型装置，采用如下技术方案：一种汽车轮毂的锻造成型装置，包括上模座和下模座，所述上模座上设有上模芯，所述上模芯由压力机驱动而能够上下运动；所述下模座上设有预锻下模和终锻下模，所述预锻下模设有用于对轮毂坯料预成型的预锻型腔，所述终锻下模上设有用于对轮毂坯料终成型的终锻型腔；所述下模座由第一液压缸驱动而使得预锻下模正对上模芯，或者使得终锻下模正对上模芯；所述上模座和下模座之间还设有浮动模座，浮动模座通过第二液压缸安装在下模座上，第二液压缸能够带动浮动模座上下运动；所述浮动模座上设有两个相对设置的可分模圈，两个可分模圈分别由一个第三液压缸驱动而运动，所述第三液压缸连接在浮动模座上，在预锻下模或终锻下模正对上模芯时，两个可分模圈围在预锻下模或终锻下模的边缘。

优选地，所述下模座上还设有导向柱，所述浮动模座与导向柱滑动连接。

优选地，所述上模芯的外侧设有脱模圈，所述脱模圈与上模座之间设有压缩弹簧，压缩弹簧两端分别抵在上模座和脱模圈上。

更为优选地，所述上模座上还设有导向杆，所述脱模圈和导向杆滑动连接。

更为优选地，所述压缩弹簧为碟形弹簧。

优选地，所述下模座上安装有多个第二液压缸。

优选地，所述浮动模座上设有两个机械臂，每个机械臂与一个可分模圈连接，每个机械臂由一个第三液压缸驱动，两个机械臂能够将两个可分模圈合拢或者分开。

优选地，所述压力机为热模锻压力机、螺旋压力机、摩擦压力机、液压机中的任意一种。

与本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置相应地，本发明还提供一种汽车轮毂的锻造成型装置的使用方法，利用上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的汽车轮毂的锻造成型装置进行作业，包括如下步骤：

1)将已加热的轮毂坯料放置在预锻型腔中，第二液压缸驱动浮动模座上升至下模座以上位置；

2)这时第一液压缸将下模座推至使得预锻下模的预锻型腔正对上模芯的位置，第二液压缸带动驱动浮动模座下降，第三液压缸驱动可分模圈与预锻下模的预锻型腔构成下部型腔；

3)锻造压力机驱动上模芯，对轮毂坯料进行锻压，迫使轮毂坯料变形流动并快速充满由上模芯与预锻型腔组成的型腔，从而获得轮毂预锻件；

4)第二液压缸驱动浮动模座及可分模圈上升，第一液压缸驱动下模座运动而使得终锻下模的终锻型腔正对上模芯；

5)第二液压缸驱动浮动模座及可分模圈一起下降，可分模圈与终锻下模上的终锻型腔构成下部型腔；

6)锻造压力机驱动上模芯对轮毂预锻件进行锻压，迫使轮毂预锻件变形流动并充满由上模芯与终锻下模组成的型腔，从而获得轮毂终锻件；

7)第二液压缸驱动浮动模座下降，可分模圈坐在终锻下模的外缘上而被顶出浮动模座；

8)第三液压缸驱动可分模圈分离而取出可分模圈之间已经成型好的轮毂终锻件。

如上所述，本发明涉及的一种汽车轮毂的锻造成型装置，具有以下有益效果：利用本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置制造汽车轮毂时，先将轮毂坯料加热之后放置在预锻下模的预锻型腔中；第二液压驱动浮动模座向上运动至下模座上方；第一液压驱动下模座运动而使得预锻型腔正对上模芯；第二液压缸驱动浮动模座向下运动而使两个可分模圈围在预锻下模的边缘与预锻型腔合在一起；压力机带动上模芯向下锻压而使得轮毂坯料预成型；然后第二液压驱动浮动模座带着预成型的轮毂一起向上运动至下模座上方；第一液压驱动下模座运动而使得终锻型腔正对上模芯；第二液压缸驱动浮动模座向下运动而使预成型的轮毂放置到中段模腔中；压力机带动上模芯向下锻压而使得轮毂坯料终成型。由此可见，本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置能够方便地锻造汽车轮毂，生产效率高。

附图说明

图1显示为本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置的剖面结构示意图。

图2显示为本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置的俯视图，上模座及上模芯未显示。

元件标号说明

1 上模座

2 下模座

3 上模芯

4 预锻下模

5 终锻下模

6 预锻型腔

7 终锻型腔

8 第一液压缸

9 浮动模座

10 第二液压缸

11 可分模圈

12 第三液压缸

13 导向柱

14 脱模圈

15 压缩弹簧

16 导向杆

17 机械臂

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1和图2所示，本发明提供一种汽车轮毂的锻造成型装置，包括上模座1和下模座2，所述上模座1上设有上模芯3，所述上模芯3由压力机驱动而能够上下运动；所述下模座2上设有预锻下模4和终锻下模5，所述预锻下模4设有用于对轮毂坯料预成型的预锻型腔6，所述终锻下模5上设有用于对轮毂预锻件终成型的终锻型腔7；所述下模座2由第一液压缸8驱动而使得预锻下模4正对上模芯3，或者使得终锻下模5正对上模芯3；所述上模座1和下模座2之间还设有浮动模座9，浮动模座9通过第二液压缸10安装在下模座2上，第二液压缸10能够带动浮动模座9上下运动；所述浮动模座9上设有两个相对设置的可分模圈11，两个可分模圈11分别由一个第三液压缸12驱动而运动，所述第三液压缸12连接在浮动模座9上，在预锻下模4或终锻下模5正对上模芯3时，两个可分模圈11围在预锻下模4或终锻下模5的边缘。

利用本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置制造汽车轮毂时，先将轮毂坯料加热之后放置在预锻下模4的预锻型腔6中；第二液压驱动浮动模座9向上运动至下模座2上方；第一液压驱动下模座2运动而使得预锻型腔6正对上模芯3；第二液压缸10驱动浮动模座9向下运动而使两个可分模圈11围在预锻下模4的边缘与预锻型腔6合在一起；压力机带动上模芯3向下锻压而使得轮毂坯料预成型；然后第二液压驱动浮动模座9带着预成型的轮毂一起向上运动至下模座2上方；第一液压驱动下模座2运动而使得终锻型腔7正对上模芯3；第二液压缸10驱动浮动模座9向下运动而使预成型的轮毂放置到中段模腔中；压力机带动上模芯3向下锻压而使得轮毂预锻件终成型。由此可见，本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置能够方便地锻造汽车轮毂，生产效率高。

本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置中，可分模圈11在锻造过程中与浮动模座9固定，在锻造结束后可与浮动模座9分离，上模芯3的底部形状与轮毂的底部内侧形状相适配，上模芯3的侧面形状与可分模圈11内侧轮辋形状相适配，预锻下模4、终锻下模5的形状与轮毂的底部形状相适配，在锻造过程中，可分模圈11与预锻下模4或者终锻下模5的外缘活动连接，浮动模座9在第二液压缸10的驱动下可沿导向柱13上下滑动，上模芯3的外侧设有脱模圈14，脱模圈14与上模座1之间设有压缩弹簧15，如图1所示，可以采用碟形弹簧作为压缩弹簧15，压缩弹簧15两端分别抵在上模座1和脱模圈14上，在压力机对轮毂坯料锻压之后，压缩弹簧15将脱模圈14向下推压从而使得轮毂预锻件脱离上模芯3。所述脱模圈14由上模压圈和模芯固定板组成，上模压圈固定在模芯固定板上，模芯固定板固定在上模座1上。作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述上模座1上还设有导向杆16，所述脱模圈14和导向杆16滑动连接，这样可以保证脱模圈14顺畅地沿导向杆16上下滑动。

在对轮毂坯料进行锻压之前，先将坯料加热并放置在预锻下模4的预锻型腔6中，浮动模座9上设有两个机械臂17，每个机械臂17与一个可分模圈11连接，每个机械臂17由一个第三液压缸12驱动，两个机械臂17能够将两个可分模圈11合拢或者分开。在进行预锻时，机械臂17将两块可分模圈11推到浮动模座9中间，浮动模座9在第二液压缸10推动下带动可分模圈11上升，这时下模座2在第一液压缸8驱动下将预锻下模4推到正对上模芯3的位置，第二液压缸10驱动浮动模座9带动两块可分模圈11下降，与预锻下模4的预锻型腔6合在一起作为预锻轮毂坯料的型腔。锻造压力机驱动上模芯3对坯料进行锻压，迫使坯料变形流动并快速充满由上模芯3与预锻下模4组成的型腔，即可获得轮毂预锻件，之后浮动模座9在第二液压缸10作用下带动两块可分模圈11上升，这时下模座2在第一液压缸8作用下将终锻下模5推到正对上模芯3的位置，第二液压缸10驱动浮动模座9带动两块可分模圈11与预成型的轮毂预锻件一起下降并将轮毂预锻件放置到终锻下模5的终锻型腔7中。锻造压力机驱动上模芯3，对轮毂预锻件进行锻压，迫使轮毂预锻件变形流动并充满由上模芯3与终锻下模5组成的型腔，即可获得轮毂终锻件，之后浮动模座9在第二液压缸10驱动下沿导柱下降，两块可分模圈11坐在终锻下模5外缘上被顶出浮动模座9，轮毂终锻件位于两块可分模圈11之间，机械臂17将两块可分模圈11分开，可以顺利取出已经成型好的轮毂锻件。本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置具有工艺简单、锻件缺陷少、成品率高、生产效率高、所需设备少、成本低、适合大批量生产等优点，具有应用前景。本发明的技术方案利用上模芯3的下压迫使坯料变形流动并快速充满由上模芯3与可分模圈11及预锻下模4/终锻下模5组成的型腔。

为了使得浮动模座9能够顺畅稳定地上下运动，作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述下模座2上还设有导向柱13，所述浮动模座9与导向柱13滑动连接。这样，浮动模座9能够在导向柱13的导向作用下顺畅地滑动。为了使得浮动模座9能够受力均匀、运动平稳，所述下模座2上安装有多个第二液压缸10，多个第二液压缸10均匀地支撑在浮动模座9的底部。

在本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置中，压力机驱动上模芯3对轮毂坯料或者预成型件进行锻压，作为一种优选的实施方式，所述压力机为热模锻压力机、螺旋压力机、摩擦压力机、液压机中的任意一种。优选地，轮毂坯料为铸造坯料、挤压坯料或预成形获得的锻造坯料，轮毂坯料为铝合金镁合金或钛合金合金材质。

与本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置相应地，本发明还提供一种汽车轮毂的锻造成型装置的使用方法，利用上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的汽车轮毂的锻造成型装置进行作业，包括如下步骤：

1)将已加热的轮毂坯料放置在预锻型腔6中，第二液压缸10驱动浮动模座9上升至下模座2以上位置；

2)这时第一液压缸8将下模座2推至使得预锻下模4的预锻型腔6正对上模芯3的位置，第二液压缸10带动驱动浮动模座9下降，第三液压缸12驱动可分模圈11与预锻下模4的预锻型腔6构成下部型腔；

3)锻造压力机驱动上模芯3，对轮毂坯料进行锻压，迫使轮毂坯料变形流动并快速充满由上模芯3与预锻型腔6组成的型腔，从而获得轮毂预锻件；

4)第二液压缸10驱动浮动模座9及可分模圈11上升，第一液压缸8驱动下模座2运动而使得终锻下模5的终锻型腔7正对上模芯3；

5)第二液压缸10驱动浮动模座9及可分模圈11一起下降，可分模圈11与终锻下模5上的终锻型腔7构成下部型腔；

6)锻造压力机驱动上模芯3对轮毂预锻件进行锻压，迫使轮毂预锻件变形流动并充满由上模芯3与终锻下模5组成的型腔，从而获得轮毂终锻件；

7)第二液压缸10驱动浮动模座9下降，可分模圈11坐在终锻下模5的外缘上而被顶出浮动模座9；

8)第三液压缸12驱动可分模圈11分离而取出可分模圈11之间已经成型好的轮毂终锻件。

基于上述实施例的技术方案，本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置能够方便地锻造汽车轮毂，生产效率高。实现了轮毂一次加热锻造成型，具有工艺简单、锻件缺陷少、成品率高、生产效率高、所需设备少、成本低、适合大批量生产等优点。本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置通过一次加热锻造成型可使锻件内部形成良好的应力应变状态，使轮毂内部组织细密力学性能好，获得的锻造轮毂强度高，韧性好、疲劳寿命长，力学性能优于铸造轮毂。在同样的服役条件下，本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置可显著减小轮毂的重量，降低能源消耗本发明的一种汽车轮毂的锻造成型装置制造的轮毂的轮幅可以通过后续的机加工获得造型多样美观华贵的轮幅形状，适用性广，定制性好。

综上所述，本发明具有不同于现有技术的特点，具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种汽车轮毂的锻造成型装置，其特征是，包括上模座和下模座，所述上模座上设有上模芯，所述上模芯由压力机驱动而能够上下运动；所述下模座上设有预锻下模和终锻下模，所述预锻下模设有用于对轮毂坯料预成型的预锻型腔，所述终锻下模上设有用于对轮毂坯料终成型的终锻型腔；所述下模座由第一液压缸驱动而使得预锻下模正对上模芯，或者使得终锻下模正对上模芯；所述上模座和下模座之间还设有浮动模座，浮动模座通过第二液压缸安装在下模座上，第二液压缸能够带动浮动模座上下运动；所述浮动模座上设有两个相对设置的可分模圈，两个可分模圈分别由一个第三液压缸驱动而运动，所述第三液压缸连接在浮动模座上，在预锻下模或终锻下模正对上模芯时，两个可分模圈围在预锻下模或终锻下模的边缘。

2.根据权利要求1所述的汽车轮毂的锻造成型装置，其特征在于：所述下模座上还设有导向柱，所述浮动模座与导向柱滑动连接。

3.根据权利要求1所述的汽车轮毂的锻造成型装置，其特征在于：所述上模芯的外侧设有脱模圈，所述脱模圈与上模座之间设有压缩弹簧，压缩弹簧两端分别抵在上模座和脱模圈上。

4.根据权利要求3所述的汽车轮毂的锻造成型装置，其特征在于：所述上模座上还设有导向杆，所述脱模圈和导向杆滑动连接。

5.根据权利要求3所述的汽车轮毂的锻造成型装置，其特征在于：所述压缩弹簧为碟形弹簧。

6.根据权利要求1所述的汽车轮毂的锻造成型装置，其特征在于：所述下模座上安装有多个第二液压缸。

7.根据权利要求1所述的汽车轮毂的锻造成型装置，其特征在于：所述浮动模座上设有两个机械臂，每个机械臂与一个可分模圈连接，每个机械臂由一个第三液压缸驱动，两个机械臂能够将两个可分模圈合拢或者分开。

8.根据权利要求1所述的汽车轮毂的锻造成型装置，其特征在于：所述压力机为热模锻压力机、螺旋压力机、摩擦压力机、液压机中的任意一种。

9.一种汽车轮毂的锻造成型装置的使用方法，利用权利要求1至8任一项所述的汽车轮毂的锻造成型装置进行作业，包括如下步骤：

1)将已加热的轮毂坯料放置在预锻型腔中，第二液压缸驱动浮动模座上升至下模座以上位置；

2)这时第一液压缸将下模座推至使得预锻下模的预锻型腔正对上模芯的位置，第二液压缸带动驱动浮动模座下降，第三液压缸驱动可分模圈与预锻下模的预锻型腔构成下部型腔；

3)锻造压力机驱动上模芯，对轮毂坯料进行锻压，迫使轮毂坯料变形流动并快速充满由上模芯与预锻型腔组成的型腔，从而获得轮毂预锻件；

4)第二液压缸驱动浮动模座及可分模圈上升，第一液压缸驱动下模座运动而使得终锻下模的终锻型腔正对上模芯；

5)第二液压缸驱动浮动模座及可分模圈一起下降，可分模圈与终锻下模上的终锻型腔构成下部型腔；

6)锻造压力机驱动上模芯对轮毂预锻件进行锻压，迫使轮毂预锻件变形流动并充满由上模芯与终锻下模组成的型腔，从而获得轮毂终锻件；

7)第二液压缸驱动浮动模座下降，可分模圈坐在终锻下模的外缘上而被顶出浮动模座；

8)第三液压缸驱动可分模圈分离而取出可分模圈之间已经成型好的轮毂终锻件。

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