[实用新型]镁合金汽车轮毂成型装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属挤压成型装置。特别是涉及经锻造或铸造后的镁合金汽车轮毂半成品毛坯子午线以下及轮辋部份的后续再加工环节，是一种对预留在汽车轮毂半成品毛坯喇叭口筒状部分的材料进行轮辋及子午线下侧的平缝线、止脱线、轮胎安装唇口线和外圆边缘线等再加工的成型装置及成型工艺。

背景技术

汽车工业的快速发展，实现汽车的“轻量化”已在业界达成了共识。

镁合金材料是继铝材以后发现的最轻最强最适宜于制造汽车轮毂的材料。

汽车轮毂属簧下质量，汽车轮毂重量的减轻比车身自重的减轻具有更好的节能效果。

在常温下，镁合金塑性变形比较困难，所以对加工温度的控制要求极为苛刻。同时汽车轮毂的几何形状相对又很复杂，所以在业界内，至今尚未发现用制造铝合金汽车轮毂的工艺技术来制造镁合金汽车轮毂的完整的成功案例。

目前普遍采用铸、锻等常规工艺生产镁合金汽车轮毂。但成型速度慢，模具制造复杂，投入成本高，从而无法形成批量性的规模生产。生产的镁合金汽车轮毂由于制造成本高从而市场售价十分高昂，无法与普通家用骄车和整車厂实现配套。公告)号：CN101234401公开了一种镁合金汽车车轮挤压成形方法及模具，挤压成形方法其工序包括：下料－镦粗－反挤压－机加－正挤压－扩口－热处理－最终机加－表面处理；挤压成形模具包括：反挤压模具、正挤压模具和扩口模具。该发明的方法存在模具多，中间夹带机加后再次模具成型，这样在机加时工件必须冷却后才能进行机加，尔后要再进入模具挤压时势必对工件再升温，反复升温对工件性能不利。并且，采用常规工艺进行轮毂轮辋及子午线以下部份材料的再成型，只能使材料在挤压变形过程中，实现单向直线流动，成型后材料缺乏滑移、攀移、交滑移等充分的位错及位错节点动态再结晶的形核率增加，从而降低材料的韧性强度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种镁合金汽车轮毂成型装置及成型工艺，其颠覆了现有技术的工艺思路，有效地攻克了传统工艺因多步骤、多模具、反复机加工后再挤压造成材料流向单一的问题，采用独特的辊盘机构的侧向和轴向辊薄、挤压、延展、翻边的成型工艺，使镁合金汽车轮毂的生产制造变得简单、可靠、快捷，而且轮毂的材料机械性能得以优化，制造成本大幅度降低，有效拓展了镁合金材料在汽车轮毂制作上的应用前景。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种镁合金汽车轮毂成型装置，包括承载轮毂半成品毛坯的承载模机构、设置在承载模机构周边的辊盘组、速度控制系统和加热系统；所述承载模机构包括模芯、用于承载轮毂半成品毛坯的承压托盘、驱动承压托盘的承载驱动主轴和用于对轮毂半成品毛坯施加轴向压力的加压盘；所述辊盘组包括至少一个辊盘机构；所述辊盘机构包括外边缘呈圆弧的辊压盘和驱动辊压盘横向和轴向移动的伺服机构；所述速度控制系统包括针对辊压盘的线速度角速度控制器和针对驱动主轴的应变速率控制器。该成型装置通过辊盘组中的各辊盘机构依次反复对固定在承载模机构上的轮毂半成品毛坯侧向和轴向辊薄、挤压、延展和翻边成型加工，有效地攻克了传统工艺因多步骤、多模具、反复机加工后再挤压造成材料流向单一的问题，使镁合金汽车轮毂的生产制造变得简单、可靠、快捷，而且轮毂的材料机械性能得以优化，制造成本大幅度降低，有效拓展了镁合金材料在汽车轮毂制作上的应用前景。

为了使辊盘机构中的辊压盘具有一个可靠的加工进刀，所述辊盘机构还包括驱动辊压盘转动的自转机构。通过该自转机构使辊压盘在轮毂半成品毛坯上挤挖形成一定位槽，为后续的辊薄、挤压、延展和翻边加工提供一个有效的入口。

所述辊盘组中的各辊压盘的外边缘圆弧呈不同大小，圆弧分别与成品汽车轮毂的外形各圆弧一致；辊压盘直径根据成品汽车轮毂直径选取，调整范围为￠100~￠450mm。通过选取不同大小外边缘圆弧的辊压盘以切合车轮毂的外形圆弧，使运转平整平稳，保证成型质量和成型速度。

为了使辊压盘，横移支架，升降支架，被动主轴，驱动主轴，以及旋转部件和固定座能长时间正常运行，节省能源损耗，在所述承载模机构的承压托盘、加压盘与各自的转轴之间，以及所述辊盘组中各辊压盘与各自的转轴之间均设有隔热垫片。

为了保证成型装置中各固定座及非加工部件的正常运行，还包括对加热温度进行控制的恒温控制系统和针对非加部件的冷却循环控制系统。

为了提高成型加工过程中生产完全，防止金属粉屑在高温下火灾的发生，还包括排屑过程；所述排屑过程采用高压气流的除尘系统。进一步地，还包括灭火系统；所述灭火系统中的灭火介质为隔氧粉体。