專利名稱：汽車輪轂擠壓成形的正擠壓模具的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鎂、鋁合金擠壓成形技術，特別涉及一種鎂合金 汽車輪轂擠壓成形的正擠壓模具。
背景技術：
汽車工業作為國民經濟的支柱產業，發展極其迅速。如何限制能 源用量，提高能源利用率，減少廢氣排放量，對保護生態環境和人們 的生活環境尤為重要。節省油耗的一個最有效途是減輕汽車自重，汽 車輪轂作為車輛運行的基本承載部件，其性能好壞將直接影響車輛 的行駛安全、能耗及外觀質量。
鋁合金車輪輪轂具有質輕、防腐、導熱性好可降低輪胎使用過程 中的溫度、提高其壽命等優點，成形工藝性也比較好，在現代汽車制 造中正取代傳統的鋼制輪轂而被廣泛地推廣應用。
鎂合金材料的密度低(相對密度為1.7 1.8)、比強度與比剛 度都比較高，采用鎂合金作輪轂對車輛的輕量化、提高燃油效率和減 少C02的排放量都具有重要意義；鎂合金具有較高的減振性和抗沖擊 性，非常適合車輪的使用條件。因此，以鎂合金代替鋁合金作輪轂是 小轎車的發展趨勢。
汽車輪轂的成形主要分為鑄造式和鍛造式兩種。鋁合金輪轂的 鑄造工藝已比較成熟，而鎂合金輪轂鑄造方法，由于強度性能等難以 滿足使用要求，還存在一定的局限性，其實際應用還少見報導。由于 輪轂的鍛造法普遍存在生產工序多、生產效率較低、設備噸位大，模 具尺寸大，成本遠高于鑄造法， 一直限于特殊用途輪轂的小批量生 產，如在賽車和高檔轎車上應用，其制造成本普通轎車還難以承受。
3近年來，鎂合金輪轂的鍛造成形技術已有很大發展，美國專利
US005902424A公開了 一種鎂合金成型的加工方法，采用鑄造坯料一 鍛造一T6處理一旋鍛一軋制等工藝制造汽輪轂，制品具有良好組織 和機械性能，但其工藝極其復雜，所需的設備較多，投資大，生產成 本很高。
中國專利號為ZL031008933公開了鎂合金汽輪轂鑄擠復合成 形方法，其主要工藝過程包括鑄造制坯一預成形一墩擠成形一等溫 擠壓一精整形。制品晶粒細化，組織致密，機械性能和表面質量較高， 但其工藝還是比較復雜，成形力大、輪緣成形困難、難以脫模，所需 設備壓力較大。
專利號ZL200510010214.8的發明專利采用固態熱擠壓方法一次 成形鎂合金輪轂，工序最少，但變形程度大導致單位擠壓力大，當輪 轂尺寸較大時，模具尺寸就非常大，需要設備噸位也很大，致使成本 提高。
發明申請200610012829.9發明了 一種汽車輪轂省力成形方法 及裝置，工藝過程為鑄造坯料一均勻化處理一預成形制坯一反擠壓
墩擠前輪緣一擴口后輪緣一精整工序，采用多道工序的目的是減小
成形力，但工序過于復雜，使成本較高。
實用新型內容
本實用新型的目的是針對現有技術存在的不足，對其進一步改 進，提出了一種汽車輪轂擠壓成形的正擠壓模具，以減小成形力，降 低設備投入和生產成本，提高成形產品質量。
本實用新型的技術方案為
一種汽車輪轂擠壓成形的正擠壓模具，所述的模具主要包括上 凸模、下凸模、頂管、凹模、墊板、小頂桿、頂板、大頂桿、下模座、其中，上凸模、下凸模的形狀與所要成形的輪輻結構吻合，凹模、墊 板與下模板間由螺釘連接，頂管吻合設置在凹模內，下凸模周圍吻合 設置在頂管內，下凸模座置在墊板上，小頂桿穿過墊板上的對應通孔 與頂管、頂板、大頂桿共同組成頂出機構。
下凸模模頭周圍與凹模之間設置有容料腔，該腔的底部被頂管 的上端封閉，用于存儲輪輞部分金屬，上凸模模頭周圍與凹模之間設 置有開放環槽，用于存儲成形后的多余金屬。
在上凸模、下凸模內部分別設置有電爐絲加熱器，凹模的外面設 置有加熱電爐絲爐，各加熱裝置均采用溫控裝置控溫。
上下凸模及凹模與固定裝置間均設置有隔熱保溫棉。
圖1是一種汽車輪轂成形方法的工藝流程圖； 圖2是正擠壓模具示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖就具體實施方式
進行詳細說明。
圖1所示，為一種汽車輪轂成形方法的工藝流程圖。 一種汽車 輪轂的成形方法包括將a)棒料一b)鐓粗制坯一c)正擠壓一d)復合擠 壓一e)擴口工藝，其中正擠壓工藝成形輪轂的輪輻部分，復合擠壓工 藝將輪輞部分預成形為筒形，擴口工藝最終使輪輞部分成形。該工藝 流程是根據汽車輪轂的結構特點制定的分步成形工藝方案，既便于 金屬的流動成形，沒有難以充滿的角隅，每一工序的變形抗力都最 小，從而可以有效減小模具尺寸和設備噸位。
正擠壓工藝，主要成形輪轂的輪輻部分，并使多余金屬存入輪輞 部分附近，該步工序的變形程度只有72%左右，因而其單位變形抗 力約110MPa，擠壓成形力較低。圖2所示，為正擠壓成形模具原理圖，所述的模具主要包括上凸 模101、下凸模104、頂管105、凹模106、墊板107、小頂桿108、 頂板110、大頂桿111、下模座109，其中，上凸模101、下凸模104 的模頭形狀與所要成形的輪輻結構吻合，凹模106、墊板107與下模 板109間由螺釘連接，頂管105吻合設置在凹模106內，下凸模104 周圍吻合設置在頂管105內，下凸模104座置在墊板107上，小頂 桿108穿過墊板107上的對應通孔與頂管105、頂板110、大頂桿111 共同組成頂出機構。
下凸模104模頭周圍與凹模106之間設置有容料腔，該腔的底 部被頂管105的上端封閉，用于存儲輪輞部分金屬。上凸模101模 頭周圍與凹模106之間設置有開放環槽，用于存儲成形后的多余金 屬。
根據工藝要求和坯料的形狀特點，本工序主要目的是成形出輪輻 部分，并使其余金屬流入模腔下部，為后續的輪輞部分成形做準備。 為了使金屬充滿模腔下部，并不使成形力增加太多，圖2所示模具 采用半封閉結構，使金屬充滿模腔下部后有少量余料流進上輪緣槽 部。
為了實現等溫擠壓，在上凸模IOI、下凸模104內部分別設置了 電爐絲加熱器，凹模106的外面采用電爐絲爐加熱，加熱效率非常 高，各加熱器均采用溫控裝置控溫；為了減少熱量損失，上下凸模及 凹模與固定裝置間均采用保溫棉隔熱。
權利要求1、一種汽車輪轂擠壓成形的正擠壓模具，其特征在于，所述的模具主要包括上凸模(101)、下凸模(104)、頂管(105)、凹模(106)、墊板(107)、小頂桿(108)、頂板(110)、大頂桿(111)、下模座(109)，其中，上凸模(101)、下凸模(104)的形狀與所要成形的輪輻結構吻合，凹模(106)、墊板(107)與下模板(109)間由螺釘連接，頂管(105)吻合設置在凹模(106)內，下凸模(104)周圍吻合設置在頂管(105)內，下凸模(104)座置在墊板(107)上，小頂桿(108)穿過墊板(107)上的對應通孔與頂管(105)、頂板(110)、大頂桿(111)共同組成頂出機構。
2、 根據權利要求1所述的汽車輪轂擠壓成形的正擠壓模具，其 特征在于，下凸模(104)模頭周圍與凹模(106)之間設置有容料腔， 該腔的底部被頂管(105)的上端封閉，用于存儲輪輞部分金屬，上 凸模(101)模頭周圍與凹模(106)之間設置有開放環槽，用于存儲 成形后的多余金屬。
3、 根據權利要求1或2所述的汽車輪轂擠壓成形的正擠壓模具， 其特征在于，在上凸模(101)、下凸模(104)內部分別設置有電爐 絲加熱器，凹模(106)的外面設置有加熱電爐絲爐，各加熱裝置均 采用溫控裝置控溫。
4、 根據權利要求3所述的汽車輪轂擠壓成形的正擠壓模具，其 特征在于，上下凸模及凹模與固定裝置間均設置有隔熱保溫棉。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車輪轂擠壓成形的正擠壓模具，所述的模具主要包括上凸模(101)、下凸模(104)、頂管(105)、凹模(106)、墊板(107)、小頂桿(108)、頂板(110)、大頂桿(111)、下模座(109)，其中，上凸模(101)、下凸模(104)的模頭形狀與所要成形的輪輻結構吻合，凹模(106)、墊板(107)與下模板(109)間由螺釘連接，頂管(105)吻合設置在凹模(106)內，下凸模(104)周圍吻合設置在頂管(105)內，下凸模(104)座置在墊板(107)上，小頂桿(108)穿過墊板(107)上的對應通孔與頂管(105)、頂板(110)、大頂桿(111)共同組成頂出機構。本實用新型的技術方案可以減小成形力，降低設備投入和生產成本，提高成形產品質量。
文檔編號B21C35/02GK201291241SQ20082013590
公開日2009年8月19日 申請日期2008年9月25日 優先權日2008年4月21日
發明者文九巴, 茜 楊, 楊正海, 楊永順, 賀俊光, 郭俊卿, 陳拂曉 申請人:河南科技大學