[发明专利]铝合金轮毂冲旋生产方法及其所用旋压模具

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金轮毂制备技术领域，尤其是涉及一种铝合金轮毂冲旋生产方法。本发明还公开了该方法中所用的旋压模具。 

背景技术

目前，采用锻旋工艺制备的铝合金三片式轮毂越来越多的用于赛车、越野车、大巴车及高档轿车上，充分体现了其独特的个性化需求。但是生产所用锻旋工艺复杂，材料出品率低，成本居高不下。因此有必要予以改进。 

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种铝合金轮毂冲旋生产方法，它具有在保证铝合金轮毂质量的前提下，其工艺简单、材料出品率高，制备成本较低的特点。进一步，本发明还公开了该方法中所用的旋压模具。 

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：铝合金轮毂冲旋生产方法，依次包括如下步骤： 

A）备料：将厚度为10～16mm铝合金板材定尺为四方板材； 

B）冲压：将步骤A）形成的四方板材放入冲压机中冲压，冲压宽度不超过轮毂宽度，同时，冲压出PCD孔，从而形成轮毂胚料； 

C）旋压：将步骤B）所形成的胚料通过旋压模具装在在旋压机上旋压形成出铝合金轮毂的轮唇。 

所述步骤A）中所用的铝合金板材为6061铝合金板材。 

所述步骤B）中所用的冲压机为500~1000吨油压机。 

所述步骤B）中所冲压出的宽度为铝合金轮毂宽度的1/2~5/6。 

所述步骤B）中所冲压出的宽度为铝合金轮毂宽度的2/3。 

采用该方法后，本发明的铝合金轮毂制备方法的优点是： 

1）铝合金轮毂的力学性能较佳。见图1a和图1b所示，用冷冲压成胚代替加热锻压出胚工艺，减少了在锻造过程中因加热而产生的材料组织的不稳定性，确保了金相组织的稳定性和晶粒度因反复加热而粗大的缺陷。由此，经过常规力学性能实验，见附表所示，本发明的铝合金轮毂的力学性能相对于原有的锻旋和铸旋方法而言，均具有一定优势。 

附表： 

本发明的制备工艺和常见的锻旋、铸旋工艺所形成的轮毂力学性能比较表 

2）见图2a和图2b所示，用冲旋工艺（即冲压和旋压相结合）所制备的轮毂的轮唇的整体性较好，提高了轮唇部分的强度、一致性、安全性和美观性。 

3）冲压出胚仅需1分钟出一件，无需加热，提高了工效，节约了能源(锻压需将铝合金加热到450~470℃，平均5分钟一件，还需保温数小时，大量的 耗用了能源。 

4）设备投入较少。减少了模具投入：冲压模寿命平均1、5～2万件，而热锻模平均寿命5000～8000次。减少了加热炉的投资，且冲压机床投资低于锻压机床。 

5）经测试，使用了冲压结合旋压工艺后，提高了材料出品率30%以上，提高了生产效率200%以上，节省了劳动力50%。 

本发明的铝合金轮毂冲旋生产方法中所用的旋压模具，从左至右依次包括前模、顶出盖和尾顶，其中，前模和旋压机的联轴器相配，尾顶和旋压机的顶杆相配，胚料夹于顶出盖和尾顶之间，且前模和顶出盖之间设有碟簧。 

所述前模和顶出盖之间设有限位连接螺栓。 

所述碟簧套在限位连接螺栓上。 

所述顶出盖包括连接推动块、后模圈和易脱圈，其中，碟簧顶在前模和连接推动块之间，且连接推动块的外侧边缘具有外斜面；后模圈通过后模螺钉固定于前模的右侧面，且后模圈的内圈边缘设有内斜面、外侧边缘设有燕尾槽；易脱圈包括连接在一起的2块垂直圈块和2块水平圈块，垂直圈块和水平圈块间隔分布，相互接触的垂直圈块和水平圈块的接触面同时呈水平或同时呈垂直状，且垂直圈块和水平圈块的外侧边缘均设有燕尾块；同时，外斜面和内斜面相配，燕尾槽和燕尾块相配。 

该旋压模具所具有的优点是： 

模具旋压和铝合金轮毂胚料易于分离，使用方便。该旋压模具在使用时，操作者仅需将胚料夹紧于顶出盖和尾顶之间，之后开动旋压机即可。当胚料旋压完成后，即便是具有内弧圈的轮毂，虽然胚料的内弧圈将顶出盖包裹在其内，但是顶出盖包括有能够左右移动的易脱圈。具体的，内弧圈将易脱圈 包裹。这样，松动尾顶后，易脱圈在连接推动块的推动下，随同胚料向右位移，直至从后模圈的燕尾槽上脱离。之后，易脱圈的垂直圈块或水平圈块向内部滑动，从而易脱圈支离后脱离内弧圈的包裹，使胚料和易脱圈轻松分离。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明： 

图1a是原有技术的锻旋工艺形成的铝合金轮毂的金相组织图；