CN206614024U - 一种镁合金轮毂液态模锻成型模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种镁合金轮毂液态模锻成型模具，其由弹簧(1)、螺栓(2)、上大板(3)、顶杆固定板(4)、导柱(5)、上连接板(6)、上模固定板(7)、连接螺杆(8)、大顶料杆(9)、上模芯(10)、毛坯(11)、边模(12)等组成，弹簧(1)置于导柱(5)中，顶杆固定板(4)通过螺栓将大顶料杆(9)和小顶杆(21)固定于卸料板(23)上，上模芯(10)通过连接螺杆(8)固定在上模固定板(7)中，液压缸系统(14)起到将边模(12)合模和分模作用。本实用新型的装置完成成形镁合金轮毂液态模锻设计和工艺，实现液态模锻模具少，毛坯内部组织致密、晶粒细化特点，成品轮毂性能达到要求。
Description
技术领域
本实用新型及金属成型技术领域，具体地涉及一种镁合金轮毂液态模锻成型形模具。
背景技术
液态模锻也叫挤压铸造，国内传统铝合金轮毂毛坯制作大都是低压铸造，镁合金轮毂液态模锻工艺是介于低压铸造工艺和锻造工艺之间的一种轻合金轮毂成型工艺技术，它是通过将熔炼后融熔的液态金属挤压入热态模具中，液体金属在模具的外界的压力作用下将从液态流变冲型到结晶凝固变成固态毛坯的一种金属成形方法或过程。它有锻造工艺的产品性能好、组织致密度高优点，兼有铸造工艺的工艺简单、容易成型特点。镁合金轮毂液态模锻技术特点：1、内部组织致密度高，2、晶粒细化，3、表面光滑，4、一次成型生产效率高，5、材料消耗低，6、节能环保。
根据传统技术，一般通过五道工序来完成镁合金轮毂的液态模锻工艺：(1)熔炼；(2)浇注；(3)加压；(4)保压和(5)脱模。为了实现以上的工艺，一般使用铝合金轮毂的传统装置来进行生产。考虑到镁合金和铝合金之间存在差异，适用于铝合金的生产装置未必适合用于镁合金。因此需要开发专门的模具来进行液态模锻成型。
实用新型内容
因此，本实用新型的目的是提供一种镁合金轮毂液态模锻成型模具。
在本实用新型的一个方面，提供了一种镁合金轮毂液态模锻成型模，其由弹簧(1)、螺栓(2)、上大板(3)、顶杆固定板(4)、导柱(5)、上连接板(6)、上模固定板(7)、连接螺杆(8)、大顶料杆(9)、上模芯(10)、毛坯(11)、边模(12)、固定板(13)、液压缸系统(14)、边模导轨(15)、压板(16)、底板(17)、浇口套(18)液态镁合金(18-1)、下顶杆(19)、导套I(19-1)、下模(20)、小顶杆(21)、小导柱(22)、导套II(22-1)、卸料板(23)、毛坯托盘(24)所组成，其特征在于：弹簧(1)置于导柱(5)中，顶杆固定板(4)通过螺栓将大顶料杆(9)和小顶杆(21)固定于卸料 板(23)上，上模芯(10)通过连接螺杆(8)固定在上模固定板(7)中，液压缸系统(14)起到将边模(12)合模和分模作用，固定板(13)起到固定液压缸系统(14)辅助边模(12)合模和分模作用，边模导轨(15)与压板(16)连接，压板(16)与下模(20)、底板(17)通过螺栓连接，导套I(19-1)与底板(17)通过螺栓连接。
在本实用新型优选的方面，所述的液压缸系统(14)通过PLC来控制，并且设置为液压缸活塞杆活动与压力机滑块动作配合吻合。
在本实用新型优选的方面，在毛坯内壁单面留加工余量1.0-2.1mm，毛坯外壁单面留加工余量1.6-2.6mm。
在本实用新型优选的方面，在毛坯内壁单面留加工余量1.5mm，毛坯外壁单面留加工余量2mm。
本实用新型利用液态模锻成型工艺技术特点通过对镁合金轮毂液态模锻成形模具研究，本模具结构巧妙的利用成型机构：10上模芯、20下模、12边模。导向机构：7斜导柱、20-1锁模块、15边模导轨、5导柱、22小导柱。开、合模机构：14液压缸系统、7斜导柱、15边模导轨。卸料机构：1弹簧、9大顶料杆、21小顶杆。
本实用新型的装置完成成形镁合金轮毂液态模锻设计和工艺，实现液态模锻模具少，毛坯内部组织致密、晶粒细化特点，成品轮毂性能达到要求。本实用新型的装置巧妙的利用液压缸系统14和边模导轨15多项合力作用下将边模12合模和锁紧。巧妙的利用卸料顶出机构：弹簧1、卸料板23、大顶料杆9、小顶杆21解决了毛坯11无法脱模问题。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施方案，其中：
图1：本实用新型的实施例1的模具的开模状态示意图；
图2：本实用新型的实施例1的模具的合模状态示意图；
图3：本实用新型的实施例1的模具的起模状态示意图；
图4：本实用新型的实施例1的模具的取料状态示意图；
图中：1-弹簧；2-螺栓；3-上大板；4-顶杆固定板；5-导柱；6-上连接板；7-上模固定板；8-连接螺杆；9-大顶料杆；10-上模芯；11-毛坯；12-边模；13-固定板；14-液压缸系统；15-边模导轨；16-压板；17-底板；18-浇口套；18-1液态镁合金；19-下顶杆；19-1导套I；20-下模；21-小顶杆；22-小导柱；22-1导套II；23-卸料板；24-毛坯托盘。
具体实施方式
实施例1
一种镁合金轮毂液态模锻成型模，其由弹簧(1)、螺栓(2)、上大板(3)、顶杆固定板(4)、导柱(5)、上连接板(6)、上模固定板(7)、连接螺杆(8)、大顶料杆(9)、上模芯(10)、毛坯(11)、边模(12)、固定板(13)、液压缸系统(14)、边模导轨(15)、压板(16)、底板(17)、浇口套(18)液态镁合金(18-1)、下顶杆(19)、导套I(19-1)、下模(20)、小顶杆(21)、小导柱(22)、导套II(22-1)、卸料板(23)、毛坯托盘(24)所组成，其特征在于：弹簧(1)置于导柱(5)中，顶杆固定板(4)通过螺栓将大顶料杆(9)和小顶杆(21)固定于卸料板(23)上，上模芯(10)通过连接螺杆(8)固定在上模固定板(7)中，液压缸系统(14)起到将边模(12)合模和分模作用，固定板(13)起到固定液压缸系统(14)辅助边模(12)合模和分模作用，边模导轨(15)与压板(16)连接，压板(16)与下模(20)、底板(17)通过螺栓连接，导套I(19-1)与底板(17)通过螺栓连接。所述的液压缸系统(14)通过PLC来控制，并且设置为液压缸活塞杆活动与压力机滑块动作配合吻合。在本实用新型优选的方面，在毛坯内壁单面留加工余量1.5mm，毛坯外壁单面留加工余量2mm。
镁合金轮毂液态模锻模具具体工作实施过程：
1，模具工作前预热温度300℃。将机台上的热态模具成型表面喷涂水基润滑剂。
2，利用液压缸系统14多项合力作用下将边模12合模和锁紧(见图2)(液压缸系统动作需要通过PLC来控制，并且一定要保证液压缸活塞杆活动与压力机滑块动作配合吻合)，熔炼后熔融的液态镁合金注入镁合金轮毂液态模锻模具型腔。
3，在压力机滑块带动下导板和顶杆固定板4带动上模芯10下行压实，并挤压熔融的镁合金液态流变冲型经过保温保压结晶凝固变成固态毛坯。(见图2)。
4,在压力机滑块带动下导板和顶杆固定板4带动上模芯10上行，在液压缸系统14作用下边模12分模，并在下下顶料器19作用下将毛坯11脱离下模20当达到毛坯脱模高度后，压力机上顶杆作用于连接板23，其带动大顶料杆9和小顶杆21将毛坯11顶出上模芯10落到毛坯托盘上(见图3、4)，当压力机上顶杆回上位是在弹簧1作用下卸料板23回位置于上大板3上位等待下一次工作状态。
在本模具的锻造过程中，材料采用AZ80镁合金。化学成分如表1所示。随后采取表2所示的温度、保压时间和挤压压力来进行。按照此方法铸造完成之后，表3显示了其铸件的平均性能。可见本实用新型的模具能够实现较好的轮毂性能，具有很好的实际效果。
表1 AZ80镁合金化学成分
表2 镁合金轮毂液态模锻工艺参数
| 模具温度(℃) | 模具保压时间(s) | 挤压压力(T) |
| 180-200 | 30-35 | 1200-1500 |
表3 T5热处理工艺处理后轮毂试件性能平均值
| 轮毂试件 | HB平均值 | δ(％)平均值 | σ0.2(Mpa)平均值 | σb(Mpa)平均值 |
| 1 | 82 | 6.2 | 217 | 310 |
| 2 | 86 | 6.6 | 225 | 316 |
Claims (4)
1.一种镁合金轮毂液态模锻成型模，其由弹簧(1)、螺栓(2)、上大板(3)、顶杆固定板(4)、导柱(5)、上连接板(6)、上模固定板(7)、连接螺杆(8)、大顶料杆(9)、上模芯(10)、毛坯(11)、边模(12)、固定板(13)、液压缸系统(14)、边模导轨(15)、压板(16)、底板(17)、浇口套(18)液态镁合金(18-1)、下顶杆(19)、导套I(19-1)、下模(20)、小顶杆(21)、小导柱(22)、导套II(22-1)、卸料板(23)、毛坯托盘(24)所组成，其特征在于：弹簧(1)置于导柱(5)中，顶杆固定板(4)通过螺栓将大顶料杆(9)和小顶杆(21)固定于卸料板(23)上，上模芯(10)通过连接螺杆(8)固定在上模固定板(7)中，液压缸系统(14)起到将边模(12)合模和分模作用，固定板(13)起到固定液压缸系统(14)辅助边模(12)合模和分模作用，边模导轨(15)与压板(16)连接，压板(16)与下模(20)、底板(17)通过螺栓连接，导套I(19-1)与底板(17)通过螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的镁合金轮毂液态模锻成型模，其特征在于，所述的液压缸系统(14)通过PLC来控制，并且设置为液压缸活塞杆活动与压力机滑块动作配合吻合。
3.根据权利要求1或2所述的镁合金轮毂液态模锻成型模，其特征在于，在毛坯内壁单面留加工余量1.0-2.1mm，毛坯外壁单面留加工余量1.6-2.6mm。
4.根据权利要求3所述的镁合金轮毂液态模锻成型模，其特征在于在毛坯内壁单面留加工余量1.5mm，毛坯外壁单面留加工余量2mm。
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