CN201371170Y - 一种汽车轮毂的挤压模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车轮毂的挤压成型模具，该模具采用双凸模结构，在其上、下凸模之间组成的模腔形状与所要成形的轮辐结构吻合，上、下凸模与凹模之间形成预成形轮辋前、后轮缘的半封闭轮缘槽。采用上述结构，本实用新型的挤压模具结构简单，可以直接在现有模具上改造而成，其在成形轮毂上轮辐的同时，可以预成型出轮辋的前、后轮缘部分，减少了设备投入，优化了生产工序，降低了生产成本。

Description

一种汽车轮毂的挤压模具

技术领域

本实用新型涉及铝、镁合金挤压成形领域，特别涉及一种用于挤压成形汽车轮毂的挤压模具。

背景技术

汽车工业作为国民经济的支柱产业，发展极其迅速。如何限制能源用量，提高能源利用率，减少废气排放量，对保护生态环境和人们的生活环境尤为重要。节省油耗的一个最有效途是减轻汽车自重，汽车轮毂作为车辆运行的基本承载部件，其性能好坏将直接影响车辆的行驶安全、能耗及外观质量。

铝合金车轮轮毂具有质轻、防腐、导热性好可降低轮胎使用过程中的温度、提高其寿命等优点，成形工艺性也比较好，在现代汽车制造中正取代传统的钢制轮毂而被广泛地推广应用。

镁合金材料的密度低(相对密度为1.7～1.8)、比强度与比刚度都比较高，采用镁合金作轮毂对车辆的轻量化、提高燃油效率和减少CO₂的排放量都具有重要意义；镁合金具有较高的减震性和抗冲击性，非常适合车轮的使用条件。因此，以镁合金轮毂代替铝合金轮毂是小轿车的发展趋势。

汽车轮毂的成形主要分为铸造成形和塑性成形两种。铝合金轮毂的铸造工艺已比较成熟，而镁合金轮毂铸造方法，由于强度性能等难以满足使用要求，还存在一定的局限性，其实际应用还少见报导。由于轮毂的塑性成形方法普遍存在生产工序多、生产效率较低、设备吨位大，模具尺寸大，成本远高于铸造法，一直仅限于特殊用途轮毂的小批量生产，如在赛车和高档轿车上应用，其制造成本普通轿车还难以承受。

近年来，镁合金轮毂的塑性成形技术已有很大发展，1999年5月11日公开的专利号为：US005902424A的美国发明专利说明书公开了一种镁合金成形的加工方法，该方法采用铸造坯料-锻造-T6处理-旋锻-轧制等工艺制造汽轮毂，制品具有良好组织和机械性能，但其工艺极其复杂，所需的设备较多，投资大，生产成本很高。

2003年7月16日公开的专利号为：ZL031008933的中国发明专利说明书公开了一种镁合金汽车轮毂铸挤成形方法，其主要工艺过程包括：铸造制坯-预成形-镦挤成形-等温挤压-精整形。制品晶粒细化，组织致密，机械性能和表面质量较高，但其工艺还是比较复杂，成形力大、轮缘成形困难、难以脱模，所需设备压力较大。

2006年1月11日公开的专利号：ZL200510010214.8的中国发明专利说明书公开了一种固态热挤压镁合金轮毂的成形装置及其成形方法，其采用固态热挤压方法一次成形镁合金轮毂，工序最少，但变形程度大和摩擦力大导致单位挤压力大，当轮毂尺寸较大时，模具尺寸就非常大，需要设备吨位也很大，致使成本提高。

2006年11月22日公开的专利号为200610012829.9的中国发明专利说明书公开了一种汽车轮毂省力成形方法及装置，其工艺过程为铸造坯料-均匀化处理-预成形制坯-反挤压-镦挤前轮缘-扩口后轮缘-精整工序，采用多道工序的目的是减小成形力，但其工序过于复杂，使生产成本提高，不利于推广发展。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种可以优化生产工序，减小挤压成型力的挤压模具，以减少设备投入，降低生产成本。

本实用新型的技术方案是：一种汽车轮毂的挤压成型模具，该模具包括上凸模、下凸模、凹模、顶出器、顶杆和下模板，其中，上凸模与下凸模之间组成的模腔形状与所要成形的轮辐结构吻合，上凸模和下凸模分别与凹模之间形成预成形轮辋前、后轮缘的半封闭轮缘槽，凹模与下模板之间由螺钉连接固定，下凸模通过凹模固定在下模板上，顶出器穿装在下凸模中并通过顶杆与压力机顶出装置连接。

为减小成型力，在所述半封闭轮缘槽是下部还设置有余料容料腔。

在所述上凸模与凹模中分别设置有电加热棒装置并采用热电偶测控温度。

为减少热量损失，在所述凹模、下凸模与下模板之间以及上凸模分别设置有保温棉隔热层。

采用上述结构，本实用新型的挤压模具结构简单，可以直接在现有模具上改造而成，其在成形轮毂上轮辐的同时，可以预成型出轮辋的前、后轮缘部分，减少了设备投入，优化了生产工序，降低了生产成本。

附图说明

图1a-1c为本实用新型的工艺流程示意图；

图2为本实用新型挤压模具的结构示意图。

具体实施方式

图1所示，为一种汽车轮毂成形方法的工艺流程图。一种汽车轮毂的成形方法包括制坯-挤压成型工序-扩口工序，其中挤压工序成形轮毂的轮辐部分，并同时预成型轮辋的前、后轮缘部分，扩口工序使轮辋的前、后轮缘部分最终扩口成形。该工艺流程是根据汽车轮毂的结构特点制定的分步成形工艺方案，既便于金属的流动成形，没有难以充满的角偶，每一工序的变形抗力都最小，从而可以有效减小模具尺寸和设备吨位。

本实用新型的挤压模具如图2所示，其主要包括上凸模101、下凸模105、凹模104、顶出器106、顶杆107和下模板108，其中，上凸模101、下凸模105的形状与所要成形的轮辐结构吻合，下凸模105与凹模104之间形成预成形轮辋前、后轮缘的半封闭轮缘槽，在后轮缘轮缘槽下方还设置有余料容料腔；凹模105与下模板108之间由螺钉连接固定，下凸模105通过凹模104固定在下模板108上，顶出器106与顶杆107共同组成顶出机构。在上凸模101和凹模104中钻孔后插入电加热棒进行加热，分别用热电偶测控温度；为了减少热量损失，凹模104、下凸模105与下模板108之间以及上凸模101分别设置有保温棉隔热层。

上述的挤压成型模具在成形时，上凸模101下行，与下凸模105配合，使轮辐逐步成形，并使金属不断向由凸凹模组成的半封闭轮缘槽中流动，预成形出轮辋的前、后轮缘。本工序采用挤压成形，为了使金属充满模腔并能够容纳一定的多余金属，不使最终成形力太高，根据成形时金属流动充模顺序，将后轮缘模腔适当加长形成余料容料腔，使金属充满模腔后，多余金属流入余料容料腔中；同时在下凸模105的外圆周面作出工作带，以减小摩擦力。该步工序的坯料变形程度约为84％，单位变形抗力小于140MPa，其挤压成形力很低。

Claims (4)

1、一种汽车轮毂的挤压成型模具，其特征在于，该模具包括上凸模(101)、下凸模(105)、凹模(104)、顶出器(106)、顶杆(107)和下模板(108)，其中，上凸模(101)与下凸模(105)之间组成的模腔形状与所要成形的轮辐结构吻合，上凸模(101)和下凸模(105)分别与凹模(104)之间形成预成形轮辋前、后轮缘的半封闭轮缘槽，凹模(105)与下模板(108)之间由螺钉连接固定，下凸模(105)通过凹模(104)固定在下模板(108)上，顶出器(106)穿装在下凸模(105)中并通过顶杆(107)与压力机顶出装置连接。

2、根据权利要求1所述的汽车轮毂的挤压成型模具，其特征在于，在所述半封闭轮缘槽是下部还设置有余料容料腔。

3、根据权利要求1或2所述的挤压成型模具，其特征在于，在所述上凸模(101)与凹模(104)中分别设置有电加热棒装置并采用热电偶测控温度。

4、根据权利要求3所述的挤压成型模具，其特征在于，在所述凹模(104)、下凸模(105)与下模板(108)之间以及上凸模(101)分别设置有保温棉隔热层。

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