[实用新型]汽车轮毂挤压成形的复合挤压模具

说明书

技术领域

本实用新型属于铝、镁合金挤压成形技术，特别涉及一种汽车轮毂挤压件挤压成形的复合挤压模具。

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振性和抗冲击性，非常适合车轮的使用条件。因此，以镁合金代替铝合金作轮毂是小轿车的发展趋势。

汽车轮毂的成形主要分为铸造式和锻造式两种。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。由于轮毂的锻造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，镁合金轮毂的锻造成形技术已有很大发展，美国专利US005902424A公开了一种镁合金成型的加工方法，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。

中国专利号为：ZL031008933公开了镁合金汽轮毂铸挤复合成形方法，其主要工艺过程包括：铸造制坯-预成形-墩挤成形-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。

专利号ZL200510010214.8的发明专利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。

发明申请200610012829.9发明了一种汽车轮毂省力成形方法及装置，工艺过程为铸造坯料-均匀化处理-预成形制坯-反挤压-墩挤前轮缘-扩口后轮缘-精整工序，采用多道工序的目的是减小成形力，但工序过于复杂，使成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，对其进一步改进，提出了一种汽车轮毂挤压成形的复合挤压模具，以减小成形力，降低设备投入和生产成本，提高成形产品质量。

本实用新型的技术方案为：

一种汽车轮毂挤压成形的复合挤压模具，所述的模具主要包括上凸模、下凸模、凹模、导柱、顶杆、下模板，其中，凹模与下模板间由螺钉连接，上凸模模头周围与凹模之间形成预成形轮辋上轮缘的封闭轮缘槽，下凸模与凹模之间形成预成形轮辋及轮辋下轮缘的半封闭轮缘槽，导柱与下凸模配合防止下凸模转动，下凸模通过顶杆与压力机顶出缸连接。

凹模的外面设置有加热电炉丝炉，凹模内接近坯料变形区设置有测控热电偶，凹模、下凸模与下模板间设置有隔热保温棉。

附图说明

图1是一种汽车轮毂成形方法的工艺流程图

图2是复合挤压模具示意图。

具体实施方式

以下结合附图就具体实施方式进行详细说明。

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镦粗制坯-正挤压-复合挤压-扩口工艺，其中正挤压工艺成形轮毂的轮辐部分，复合挤压工艺将轮辋部分预成形为筒形，扩口工艺最终使轮辋部分成形。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，没有难以充满的角隅，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。

复合挤压工艺，可以预成形出轮辋部分，将其挤压成筒形。成形时，上下凸模同时压住轮辐部分使其不能变形，上凸模继续下行，并克服压机顶出缸设定的回程阻力(背压)，使下凸模和挤压件同步下行，完成轮辋部分的预成形。该方案不仅可以同时完成轮辋的上下部分的预成形，复合挤压也可以减小成形力。该步工序的变形程度只有68％左右，单位变形抗力小于110MPa，其挤压成形力更低。