[实用新型]一种复杂结构铝合金轮毂锻扩成形模具

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及铝合金轮毂锻造技术，具体说就是一种复杂结构铝轮毂锻扩成形方法及其模具。 

(二)背景技术

铝合金轮毂的性能直接取决于所采用的制造技术，其制造工艺有锻造和铸造之分。锻造铝合金轮毂具有强度高、重量轻、安全性高、节能、寿命长等优点，由于其更高的性能价格比，所以近些年锻造铝合金轮毂的增长速度远高于铸造轮毂的增长，是未来汽车轮毂发展的方向，更是高档摩托车身份的象征。锻造铝合金轮毂主要成形工艺有：一种是常规模锻法，即以圆铸锭或挤压棒料为坯料，经模压一次成形，适合于造型结构简单的轮毂锻件；一种是半固态模锻法，铸坯在半固态下在专用锻压机上一次快速成形，此法的关键是必须制取细小的均匀的球形晶粒锭坯，并需在高自动化的能严格控制加热温度的炉内加热到半固态；另一种是，结构相对复杂的轮毂，往往不可能一次锻压成形，需要先经过多道工序模压锻造出轮毂的毛坯，再将毛坯用旋压(或称滚锻)的方法锻造成形。锻旋成形方法一般需要3～5套模具，多次加热，两次形成飞边，因此工装投入费用大，能耗大，材料利用率低，工序复杂，制造成本高，生产效率低下。 

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种实现轮毂的轮辐和轮辋整体锻压成形、生产效率高、工装简单、制造维护费用低、无飞边、锻造材料利用率高的复杂结构铝合金轮毂锻扩成形模具。 

本实用新型的目的是这样实现的：它是由锻造模具和扩轮辋模具组成的，所述的锻造模具的上模由依次嵌套安装的上模体、上模芯构成，锻造模具的下模由依次嵌套安装的下模体、下模芯、顶料杆构成，模具导向止动扣采用圆倒壁结构，锻造模具在成型闭合时，上模芯止动扣外壁伸入下模体止动扣内壁60-80毫米，倒壁间隙0.15-0.2毫米，下模芯与下模体装配部分的底部及侧壁均布4-8条贯通排气沟 槽；所述的扩轮辋模具由扩孔上模和扩孔下模组成，扩孔上模型腔尺寸与锻造模具的上模芯型腔尺寸相同，扩孔下模型腔尺寸与最终轮毂锻件的下半部轮辋内侧热态尺寸相同。 

本实用新型一种复杂结构铝合金轮毂锻扩成形模具，成形工艺简易，锻后扩孔成形代替了通常旋压成形工艺，减少了设备投入，生产效率显著提高，而且实现一火成形，节约能源。采用无毛边锻造和轮辋扩孔成形工艺，省掉两道切边工序，提高材料利用率，节省设备、工装投入以及人工和能源费用。锻造模具采用组合结构，不仅结构简单，而且可以实现同径不同轮辋规格的多种产品共用上、下模体，只更换上、下模芯即可，节省了模具投入费用。当模具出现磨损或损坏的情况下，仅需维修或更换磨损或损坏的部分，减少了模具的维修费用。在模具的下模芯上设计排气通道，降低了金属变形抗力，节省了能源消耗和设备损耗。扩轮辋模具结构简单，便于操作。 

(四)附图说明

图1为本实用新型复杂结构铝合金轮毂锻扩成形的成形过程示意图； 

图2为本实用新型的用于汽车铝合金轮毂锻扩成形的锻造模具结构示意图，图中：501：上模体，502：上模芯，503：下模体，504：下模芯，505：顶料杆； 

图3为本实用新型的用于汽车铝合金轮毂锻扩成形的扩轮辋模具结构示意图，图中：601：扩孔上模，602：扩孔下模，603：汽车铝合金锻造轮毂。 

(五)具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型作进一步说明。 

本实用新型一种复杂结构铝合金轮毂锻扩成形模具，它是由锻造模具和扩轮辋模具组成的，所述的锻造模具的上模由依次嵌套安装的上模体、上模芯构成，下模由依次嵌套安装的下模体、下模芯、顶料杆构成；模具导向止动扣采用圆倒壁结构，锻造模具在成型闭合时，上模芯止动扣外壁伸入下模体止动扣内壁60～80毫米，倒壁间隙0.15～0.2毫米，下模芯与下模体装配部分的底部及侧壁均布4-8条贯通排气沟槽，所述的扩轮辋模具由扩孔上模和扩孔下模组成，扩孔 上模型腔尺寸与锻造模具的上模芯型腔尺寸相同，扩孔下模型腔尺寸与最终轮毂锻件的轮辋内侧热态尺寸相同。 

复杂结构铝合金轮毂锻扩成形的工艺流程如图1所示，将6061铸棒毛坯(1)加热后经过镦粗工序压扁为毛坯(2)，再用结构如图2的锻造模具将毛坯(2)锻压成毛坯(3)，最后用结构如图3的扩轮辋模具将毛坯(3)锻压成最终轮毂锻件(4)。