[发明专利]一种汽车车轮的挤压成形方法及其配套组合模具

说明书

本发明公开了一种汽车车轮的挤压成形方法及其配套组合模具，该挤压成形方法是借助于一套组合模具进行的，组合模具包括锁模机构、瓣合式下模、第一压头和第二压头，锁模机构包括垫板、紧固套和驱动组件；紧固套为整体锥套结构，紧固套的内表面与镶块凹模的外表面为锥度相等的上端小下端大的锥面，紧固套下行时能够通过锥面配合将镶块凹模合模并锁紧，镶块凹模在锁模机构的驱动下能够沿直径方向产生开模与合模运动。该挤压成形方法为：在锁模状态下，第一压头下行与瓣合式下模配合挤压出不具有轮辐形状的预挤压件，第二压头下行与瓣合式下模配合挤压出具有轮辐形状的车轮制件。该成形方法能够成形出挤压轮辐形状的精密镁合金车轮精坯。

技术领域

本发明涉及铝、镁合金塑性成形技术领域，具体的说是一种汽车车轮的挤压成形方法及其配套组合模具。

背景技术

镁合金材料的密度低、比强度与比刚度都比较高，且具有较高的减震性和抗冲击性，非常适合车轮的使用条件。镁合金汽车车轮（轮毂）有取代铝合金而成为高端汽车车轮的发展趋势。

汽车车轮主要由轮毂、轮辐、轮辋三部分组成，其中轮辋部分具有侧凹结构特征。镁合金汽车车轮的一种简单的成形方法，即将镁合金坯料放入组合凹模中，进行挤压成形，然后将组合凹模侧向分型后，使制件脱模。这种方法可以成形不带风口的车轮制件，需要后续切削加工出风口而形成轮辐部分；且由于成形力极大，需要的组合凹模的锁模力也很大。

现有技术中，对组合凹模的锁模主要是采用侧向液压缸结构，开合模动作比较灵活，但需要较大的液压缸，占据空间较大，且由于液压缸的刚性较差，容易使凹模变形而影响产品精度和出现飞边；也有采用紧固套对组合凹模进行锁模的，紧固套可以安装在活动横梁上，成形时，压力机下行，紧固套先对凹模进行锁模，然后上压头对坯料施压进行成形，这种方法需要液压机具有两种下行动作，还需要配合侧向液压缸对模具进行合模和分模动作，当然还需要下顶出缸进行挤压件的顶出，设备动作多，结构复杂；也有将锁模紧固套放在液压机的下部，通过四个液压缸带动紧固套上下运动，实现锁模动作，由于压机工作台需要安装模具，占据空间较大，还需要安装侧向液压缸，故只能将锁模液压缸放置在液压机下横梁的外侧，这样无疑又增大了设备空间；还有采用斜滑块锁模机构，但由于模具结构复杂，在加热状态下使用，效果较差。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种汽车车轮的挤压成形方法，能够成形出带轮辐形状的精密镁合金车轮精坯，不仅可以减少后续切削加工量和提高材料利用率，还可以提高产品的力学性能。同时提供一种该车轮挤压成形用的组合模具，该组合模具采用具有大锁模力的紧固套对镶块凹模进行锁模，结构简单可靠，占据空间小，成本较低。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

一种汽车车轮的挤压成形方法，该挤压成形方法是借助于一套组合模具进行的，所述组合模具包括锁模机构、瓣合式下模、能够与瓣合式下模配合的第一压头和第二压头，所述瓣合式下模包括镶块凹模、模芯以及滑动插装于模芯中的顶出器，其中，镶块凹模、模芯和顶出器围成成形用的模腔；

该挤压成形方法包括如下步骤：

（1）、一次挤压成形：在锁模状态下，将坯料放入模腔中，第一压头下行，与瓣合式下模配合挤压成形出不具有轮辐形状的预挤压件，然后第一压头回程；

（2）、二次挤压成形：第二压头下行，与瓣合式下模配合挤压成形出具有轮辐形状的车轮制件，然后第二压头回程，锁模机构驱动镶块凹模进行开模，顶出器顶出，将车轮制件脱模。