[发明专利]一种宽幅异形轮毂的成形模具及方法

说明书

本发明涉及一种宽幅异形轮毂的成形模具及方法，属于轮毂成形技术领域。包括正挤压模具和扩口翻边模具，所述正挤压模具用于采用一次加热三次成形的方法来分别成形目标轮毂的轮辋深度、轮辐厚度和轮辐形状，得到初始挤压态轮毂；所述扩口翻边模具用于对初始挤压态轮毂进行扩口翻边，得到目标轮毂。通过正挤压模具采用一次加热三次成形的方法来依次成形目标轮毂的轮辋深度、轮辐厚度和轮辐形状，将轮毂各部位分步成形，减小了单次挤压时第一凸模与坯料的接触面积，因而可以显著降低轮毂成形所需的载荷，对于实际生产过程中的液压设备不必做过高的要求。

技术领域

本发明涉及轮毂成形技术领域，尤其涉及一种宽幅异形轮毂的成形模具及方法。

背景技术

镁合金轮毂具有重量轻，减震性能好，强度高等许多优点，越来越被人们所青睐。镁合金轮毂的应用，可实现汽车的轻量化要求，同时降低了对能源的消耗，降低油耗的同时也减少了尾气的排放，起到了环保的作用。轮毂的成形方式主要由两种，铸造成形和挤压成形。但是铸造式镁合金轮毂由于存在缩孔，缩松等问题，使得轮毂性能差，无法普及。因此，镁合金轮毂大多采用挤压成形。

轮毂的外形特点是轮辐中心孔较小，而轮辐端面面积很大，且轮辐中心部位下凹。传统工艺在正挤压成形轮毂时，凸模与坯料的接触面积大，进而使得挤压过程所需成形载荷较高。另外，轮辐中心孔处下沉，使得空心坯料不易流动成形轮辐部位。因此，传统正挤压工艺需要极大的成形载荷，这对于挤压设备要求较高，进而提高生产成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种宽幅异形轮毂的成形模具及方法。所述的技术方案如下：

第一方面，提供一种宽幅异形轮毂的成形模具，包括正挤压模具和扩口翻边模具，所述正挤压模具用于采用一次加热三次成形的方法来依次成形目标轮毂的轮辋深度、轮辐厚度和轮辐形状，得到初始轮毂；所述扩口翻边模具用于对初始轮毂进行扩口翻边，得到目标轮毂；

其中，所述正挤压模具由大顶杆、小顶杆支板、第一下模板、第一螺钉、第一凹模垫板、第一凹模、预应力圈、若干根小顶杆、凹模芯轴、凹模垫块、顶料圈、凸模圈、芯轴、第一上模板、第一凸模垫板、凸模型芯和第一凸模组成伸缩凸模，所述第一下模板中部开设有支板凹槽，小顶杆支板置于支板凹槽中，大顶杆顶端与小顶杆支板的底面中部连接，第一下模板、第一凹模垫板和预应力圈通过第一螺钉连接，预应力圈位于第一凹模垫板上方的边缘位置，预应力圈为中空结构且其内腔为圆台形，第一凹模的外轮廓为与预应力圈内腔匹配的圆台形，第一凹模置于预应力圈内且外侧与预应力圈接触，第一凹模也为中空结构且上部开设有卡槽，凹模垫块置于卡槽中，凹模芯轴置于第一凹模内腔中并与凹模垫块之间留有定径带，凹模芯轴底部通过螺钉与第一下模板和第一凹模垫板连接，若干根小顶杆置于小顶杆支板上，小顶杆顶端与凹模芯轴连接，顶料圈通过凹模芯轴上开设的螺纹孔与小顶杆顶端螺纹连接，第一上模板、第一凸模垫板和第一凸模通过螺钉从上至下依次连接，凸模型芯置于第一凸模内腔中并与第一凸模过盈连接，第一凸模底端设有限位凸起，凸模型芯顶端设有卡位凸起，通过限位凸起和卡位凸起第一凸模将凸模型芯限位在第一凸模内腔中，凸模型芯底部中间开设芯轴凹槽，芯轴凹槽的直径与芯轴的直径匹配，芯轴与凹模芯轴连接并可在芯轴凹槽中滑动，凸模圈的内径与芯轴的直径匹配并用于套在芯轴上；

所述扩口翻边模具包括顶杆、第二下模板、第二凹模垫板、销、下模座、四个燕尾条、四个凹模滑块、第二凸模、第二凸模垫板、第二上模板和第二螺钉，所述第二下模板中部开设有顶杆过孔，顶杆穿过顶杆过孔后与第二凹模垫板连接，下模座与第二下模板边缘通过销连接，下模座内腔为圆台形，四个凹模滑块组合形成扩口翻边模具的凹模，凹模内腔形状与目标轮毂的外轮廓形状相同，凹模滑块外侧与燕尾条通过第二螺钉连接后置于第二凹模垫板上并可在下模座的内腔内滑动，第二上模板、第二凸模垫板和第二凸模从上至下依次通过第二螺钉连接，第二凸模外形与目标轮毂的内轮廓形状相同。

可选地，所述芯轴底端开设有与凹模芯轴螺纹连接的第一定位孔，芯轴通过第一定位孔与凹模芯轴螺纹连接。