CN209647328U - 一种铝合金轮毂旋压模具的下模 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铝合金轮毂旋压模具的下模，它对应轮辋内轮缘成形部位的剖面结构包括从上往下依次顺延的下凹圆弧、斜线和上翘圆弧，上翘圆弧的外侧为水平平台，使轮辋内轮缘旋压成形区域形成闭式直线型流线结构。本下模内轮缘成形部位的剖面结构可使内轮缘处旋压成形过程中材料流动的摩擦阻力减小，成形情况改善，消除成形死角，同时可使该部位材料流动时形成相应的三向压应力挤压区间，使材料与下模该部位的成形面完全贴合，增加材料塑性变形中位错变形的比例，有利于组织流线的形成，增加材料的总变形量，从而明显改善内轮缘部位的机械性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种铝合金轮毂旋压模具，具体为一种铝合金轮毂旋压模具的下模。
背景技术
随着我国制造业水平的不断提高以及新能源汽车产业的迅速发展，汽车的轻量化设计已成为汽车工业节能、环保、经济、安全方向发展的重要部分。轮毂作为汽车行驶系统的重要组成部分，采用铝合金制造后减重效果明显，轻型车使用铝合金轮毂比传统钢制轮毂轻30％-40％，除具有重量轻、成本低、强度高等优点外，铝合金轮毂还有较强的散热性能，可大大延长汽车轮胎使用寿命，特别是高负载卡车轮胎的寿命。因此，铝合金车轮毂得到了广泛的应用。
铝合金轮毂成型方法有很多，目前国内外采用的主要有铸造法、锻造法、铸造旋压法。
铸造轮毂虽然现在依然占据了很大一部分市场，但铸造工艺总会不可避免的出现一些铸造缺陷，如低压铸造铝合金轮毂通常会存在化学成分偏析的情况，因铸造工艺生产的车轮很难解决毛坯铸造缺陷率较高的问题，不能满足车轮市场大直径、高强度的需求。
锻造轮毂由于锻造工序多，成本高，目前锻造轮毂主要应用在高档轿车、特殊用途车、赛车上。
铸造旋压轮毂是经过低压铸造、热旋压和热处理等工步完成。铸造旋压铝合金轮毂材料的内部晶粒组织细化，性能大大高于低压铸造轮毂，能够满足车辆高载荷，高速度的强度要求。铸造旋压铝合金轮毂能够降低轮毂的重量，从而减少原材料的使用，降低成本。另外铸造旋压工艺还能降低铸造工艺的难度，可制造大尺寸的车轮，能够满足车轮市场大直径、高强度、轻量化的发展趋势。因此，铸造旋压铝合金轮毂在普通车、中高档轿车、特殊用途车及卡车上得到了广泛的应用。
铸造旋压轮毂生产的关键工艺是热旋压，在特定温度和压力下，通过持续的旋转运动和挤压作用，将轮毂轮辋部位的材料不断地在滚压过程中与模具形面贴合延展成形。目前，铸旋轮毂选用的是具有质轻性优、价格适中、回收率高等优点的A356铸造铝合金。对于A356铸造坯料，由于其微观组织形态主要是羽毛状或粗大针状组织，并且可能的铸造缺陷会使其力学性能较差且不稳定。若在后续塑形加工中变形不充分均匀，容易导致成形件性能不足。
现有工艺采用的旋压模具下模对应轮辋内轮缘成形部位的形面结构为开式大角度拐角结构，在旋压成形过程中，轮辋内轮缘部位变形程度不够，材料流动受阻，且存在流动死角。直接影响成型件轮辋内轮缘部位的成形，从而造成轮辋内轮缘部位性能不足的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种使铝合金车轮轮毂内轮缘部位材料可充分变形的旋压模具下模，从而使成形内轮缘部位的机械性能得到明显提高。
本实用新型提供的这种铝合金轮毂旋压模具的下模，它对应轮辋内轮缘成形部位的剖面结构包括从上往下依次顺延的下凹圆弧、斜线和上翘圆弧，上翘圆弧的外侧为水平平台，使轮辋内轮缘旋压成形区域形成闭式直线型流线结构。
上述技术方案的一种实施方式中，所述水平平台对应的高度低于所述斜线上端对应的高度。
本下模对应轮辋内轮缘旋压成形部位的剖面结构从上往下依次顺延的下凹圆弧、斜线和上翘圆弧，上翘圆弧的外侧为水平平台，使轮辋内轮缘旋压成形区域形成闭式直线型流线结构。闭式直线型流线结构可使内轮缘部位旋压成形时摩擦流动阻力减小，成形情况改善，消除成形死角，同时可使该部位材料流动时形成相应的三向压应力挤压区间，使材料与下模成形面完全贴合，优化变形均匀性，增加内轮缘处材料的总变形量，从而改善内轮缘部位的机械性能。还能减小成形后的机加工量。
附图说明
图1为现有技术的一种铝合金轮毂旋压模具的下模结构示意图。
图2为图1中的A部放大示意图。
图3为图1所示模具对铝合金车轮轮辋进行旋压成形的示意图(未画剖面线)。
图4为图3中的B部放大示意图。
图5为本实用新型一个实施例的结构示意图。
图6为图5中的C部放大示意图。
图7为图5所示模具对铝合金车轮轮辋进行旋压成形的示意图(未画剖面线)。
图8为图7中的D部放大示意图。
具体实施方式
结合图1、图2可以看出，现有技术的这种旋压模具下模对应轮辋内轮缘成形部位的剖面结构为依次往下外侧顺延的曲线，即该部位开式大角度拐角结构。
从图3、图4可以看出，现有技术下模的开式大角度拐角结构使内轮缘处旋压成形过程中材料流动的摩擦阻力较大，不利于内轮缘部位材料的流动，有成形死角，且该部位材料无法与模具形面紧密贴合，所以内轮缘处材料变形不够，从而使得内轮缘部位的机械性能不足。
本实施例对图1所示下模进行改进，改进后的下模如图5所示。
结合图5、图6可以看出，本实施例对应轮辋内轮缘成形部位的剖面结构从上往下依次顺延的下凹圆弧、斜线和上翘圆弧，上翘圆弧的外侧为水平平台面，且水平平台对应的高度低于所述斜线上端对应的高度。即本改进下模该部位的剖面结构为闭式直线型流线结构。
本实施例优选下凹圆弧的半径为8.1mm，圆心角优选59°，斜面长度优选17.4mm，且其与下模底面之间的夹角优选28°，上翘圆弧采用两段合成，与斜线相接的第一上翘段优选半径为6.9mm，圆心角优选52°，与水平平台相接的第二上翘段优选半径为9.6mm，圆心角优选50°，同时，第二上翘段与水平平台之间通过小圆弧过渡。
从图7、图8可以看出，本下模内轮缘成形部位的剖面结构可使内轮缘处旋压成形过程中材料流动的摩擦阻力减小，成形情况改善，消除成形死角，同时可使该部位材料流动时形成相应的三向压应力挤压区间，使材料与下模该部位的成形面完全贴合，增加材料料塑性变形中位错增殖的比例，有利于组织流线的形成，增加材料的总变形量，从而明显改善内轮缘部位的机械性能。
图4为现有模具旋压成形后的内轮缘形状，图8为本实施例改进模具旋压成形后的内轮缘形状。很明显，图8所示内轮缘形状的变形更充分，所以其机械性能会优于图4所示内轮缘形状的机械性能。
Claims (2)
1.一种铝合金轮毂旋压模具的下模，其特征在于：它对应轮辋内轮缘成形部位的剖面结构包括从上往下依次顺延的下凹圆弧、斜线和上翘圆弧，上翘圆弧的外侧为水平平台，使轮辋内轮缘旋压成形区域形成闭式直线型流线结构。
2.如权利要求1所述的铝合金轮毂旋压模具的下模，其特征在于：所述水平平台对应的高度低于所述斜线上端对应的高度。
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| CN201920234947.7U CN209647328U (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种铝合金轮毂旋压模具的下模 |
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| CN209647328U true CN209647328U (zh) | 2019-11-19 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109702068A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-05-03 | 中南大学 | 一种铝合金轮毂旋压工艺及工艺中应用的芯模 |
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2019
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