鋁鎂合金輪轂成型工藝及設備的制造方法
【專利摘要】本發明涉及鋁、鎂合金擠壓成形技術，具體涉及一種鋁鎂合金輪轂成型工藝及設備。包括以下步驟：（1）將鋁鎂合金坯料進行預處理，預處理包括取料、金相檢查和加熱；（2）對已預處理好的坯料放入成型模具腔內；主液壓缸推動移動板沿導向柱方向向下移動,套筒在再移動板的推動下把凹模鎖緊，沖頭模芯在液壓力作用下，擠壓坯料；（3）第一液壓缸推動移動板向下移動，翻邊模在移動板的推動下將步驟（2）中擠壓成型的坯料進行擠壓翻邊；（4）啟動頂出機構，使預成型輪轂毛坯脫離成型模具腔。模具工裝結構簡單，結構簡單，開模脫模快，模具牢固、可靠，成型模具更換十分方便；而且成型尺寸精確，加工余量少，適合大批量生產，擴口翻邊成品率高。
【專利說明】
鋁鏌合金輪轂成型工藝及設備
技術領域
[0001] 本發明涉及鋁、鎂合金擠壓成形技術，具體涉及一種鋁鎂合金輪轂成型工藝及設 備。
【背景技術】
[0002] 隨著全球汽車工業突飛猛進的發展，汽車輕量化已經提上日程。為了減輕汽車自 身重量，提高節油效率，降低排氣污染，確保汽車安全，使其使用性能更加優良。輕質結構材 料(如鋁、鎂合金等)在汽車上顯示出巨大的優越性，尤其鎂合金，不僅質量輕，比強度高，而 且阻尼性能好，是用于制造如汽車輪轂等的良好減振材料。
[0003] 國外已采用鎂合金制造汽車輪轂。其工藝有低壓鑄造法、重力澆注法、以及模鍛旋 壓法等。前兩種工藝對制成的車輪分子晶粒粗大，縮松縮孔多，報廢率高；后一種模鍛、滾 壓、旋壓工藝，在品質上有很大突破，制作的輪轂強度，韌性度有極大提高，但制造成本高， 其工序多，模具多，而且設備要求高，生產的鎂合金車輪價格高昂，只能用于賽車和高檔轎 車，很難進入普通汽車中應用。而國內目前較少有廠家生產鎂合金輪轂，工藝技術上采用的 仍是低壓制造法和重力澆鑄法。
[0004] 中國專利申請101491873公開了 一種汽車輪轂的兩步塑性成型方法及其配套成型 模具，該專利公開第一步:將坯料放入擠壓成型模具中采用擠壓方式先成型出輪幅部分并 同時成型出輪輞的前、后輪緣部分;第二步:將預成型件放入擴口模具中將輪輞前、后輪緣 部分一次擴口成型。該成型方法的擴口和翻邊工藝可以成型條幅在圓筒內中間部分的產 品。如摩托車輪轂，但汽車輪轂的條幅在上端面與周圓邊緣連結在一起。第二步對前輪輞擴 口翻邊造成強拉條幅，易脹裂破損，難以成型。該發明預成型輪輞部分為直線桶狀。擠壓成 型后，直線圓筒狀鋁、鎂合金毛坯熱脹后冷縮，緊緊包住直筒型模芯，在脫模過程中，由于缺 乏脫模斜度。（鋁、鎂合金脫模斜度一般在3°以上)頂出困難，使毛坯頂裂變形。同時采用沿 導滑槽模具來擴口、翻邊成型，由于擴口翻邊(從小口擴為大口）變形系數較大，容易開裂， 成型困難，成品率低。
[0005] 中國專利申請號為200920310140.3鎂合金汽車輪轂精密成型裝置，采用預成型凸 模和成型凸模結合在一起對輪轂條幅一次成型，無需后續再沖擠加工;在實際生產過程中， 輪轂的擴口翻邊難以成型，成品率低。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種開模脫模快，結構簡單，模具制造容易、成品率高的鋁鎂 合金輪轂成型工藝及設備，解決了現有技術中多步驟、多模具、反復機加工、擴口翻邊成品 率低的問題。
[0007] 為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:鋁鎂合金輪轂成型工藝，包括以下步 驟：（1)將鋁鎂合金坯料進行預處理，預處理包括取料、金相檢查和加熱；（2)對已預處理好 的坯料放入成型模具腔內；主液壓缸推動移動板沿導向柱方向向下移動，套筒在再移動板 的推動下把凹模鎖緊，沖頭模芯在液壓力作用下，擠壓坯料；（3)第一液壓缸推動移動板向 下移動，翻邊模在移動板的推動下將步驟(2)中擠壓成型的坯料進行擠壓翻邊；（4)啟動頂 出機構，使預成型輪轂毛坯脫離成型模具腔。
[0008] 所述步驟(1)中的加熱溫度為330~440°C。
[0009]所述步驟(2)中的模具及沖頭模芯進行預加熱，加熱溫度為330~440°C。
[0010] 所述步驟(3)中首先將移動板向上移動，再將抽芯滑塊移出，然后將第一液壓缸推 動移動板向下移動，翻邊模在移動板的推動下將步驟(2)中擠壓成型的坯料進行擠壓翻邊。
[0011] 鋁鎂合金輪轂成型設備，包括安裝在固定板上的主液壓缸，主液壓缸的活塞與沖 頭模芯連接，固定板兩端固定在導向柱上，導向柱上安裝有移動板，移動板下方設置有套 筒，所述移動板與副液壓缸的活塞連接，移動板下方設置有翻邊模，翻邊模位于套筒內，移 動板下方設置有成型模具，成型模具安裝在基座上。
[0012] 所述翻邊模與翻邊模固定板連接，翻邊模固定板與移動板連接，移動板下方固定 有模框，模框與套筒通過螺栓固定，模框與套筒之間設置有抽芯油缸，抽芯油缸連接抽芯滑 塊，抽芯滑塊位于翻邊模固定板下方。
[0013] 所述翻邊模與翻邊模固定板連接，翻邊模固定板與與第一液壓缸的活塞桿連接。
[0014] 所述成型模具包括位于外周的可分離的凹模和安裝在基座上可拆卸的底模，凹模 與脫模機構可拆卸連接，凹模底部設置有滑塊，基座上設置有與滑塊相配合的導滑槽。
[0015] 所述脫模機構包括與凹模連接的拉桿，拉桿與擋板連接，擋板與第二液壓缸連接。
[0016] 所述沖頭模芯和成型模具中設置有加熱管。
[0017] 本發明的有益效果是:簡化了工序和工藝過程，減少了模具工裝和設備，降低了生 產成本;模具工裝結構簡單，具有液壓機負荷小，結構簡單，開模脫模快，模具制造容易、牢 固、可靠，成型模具更換十分方便;模具體積小，節省了大量模具投入;而且成型尺寸精確， 加工余量少，適合大批量生產，擴口翻邊成品率高。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發明的結構示意圖I。
[0019] 圖2是本發明的結構示意圖鐘。
[0020] 圖3是圖2中A處的放大結構示意圖。
[0021] 圖4是凹模的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 實施例1:鋁鎂合金輪轂成型工藝，包括以下步驟：（1)將鋁鎂合金坯料進行預處 理，預處理包括取料、金相檢查和加熱，加熱溫度為330~440°C; (2)將模具及沖頭模芯進行 預加熱，加熱溫度為330~440°C，對已預處理好的坯料放入成型模具腔內；主液壓缸推動移 動板沿導向柱方向向下移動，套筒在再移動板的推動下把凹模鎖緊，沖頭模芯在液壓力作 用下，擠壓坯料；（3)第一液壓缸推動移動板向下移動，翻邊模在移動板的推動下將步驟(2) 中擠壓成型的坯料進行擠壓翻邊;（4)啟動頂出機構，使預成型輪轂毛坯脫離成型模具腔。
[0023] 如圖1、圖4所示，鋁鎂合金輪轂成型設備，包括安裝在固定板11上的主液壓缸10， 主液壓缸10的活塞與沖頭模芯8連接，固定板11兩端固定在導向柱1上，導向柱1上安裝有移 動板6，移動板6下方設置有套筒2，移動板6與副液壓缸7的活塞連接，移動板6下方設置有翻 邊模3，翻邊模3位于套筒2內，翻邊模3與翻邊模固定板5連接，翻邊模固定板5與第一液壓缸 20的活塞桿連接，移動板6下方設置有成型模具，成型模具安裝在基座12上，成型模具包括 位于外周的可分離的凹模9和安裝在基座12上可拆卸的底模4,底模4下方設置有頂出液壓 缸21，凹模9與脫模機構可拆卸連接，凹模9底部設置有滑塊15，基座12上設置有與滑塊15相 配合的導滑槽，脫模機構包括與凹模連接的拉桿13,拉桿13與擋板16連接，擋板16與第二液 壓缸14連接，沖頭模芯8和成型模具中設置有加熱管。
[0024] 實施例2:鋁鎂合金輪轂成型工藝，包括以下步驟：（1)將鋁鎂合金坯料進行預處 理，預處理包括取料、金相檢查和加熱，加熱溫度為330~440°C; (2)將模具及沖頭模芯進行 預加熱，加熱溫度為330~440°C，對已預處理好的坯料放入成型模具腔內；主液壓缸推動移 動板沿導向柱方向向下移動，套筒在再移動板的推動下把凹模鎖緊，沖頭模芯在液壓力作 用下，擠壓坯料；（3)將移動板向上移動，再將抽芯滑塊移出，第一液壓缸推動移動板向下移 動，翻邊模在移動板的推動下將步驟(2)中擠壓成型的坯料進行擠壓翻邊；（4)啟動頂出機 構，使預成型輪轂毛坯脫離成型模具腔。
[0025] 如圖2、圖3、圖4所示，鋁鎂合金輪轂成型設備，包括安裝在固定板11上的主液壓缸 10,主液壓缸10的活塞與沖頭模芯8連接，固定板11兩端固定在導向柱1上，導向柱1上安裝 有移動板6，移動板6下方設置有套筒2，移動板6與副液壓缸7的活塞連接，移動板6下方固定 有模框22,模框22與套筒2通過螺栓固定，模框22與套筒2之間設置有抽芯油缸23,抽芯油缸 23連接抽芯滑塊17,抽芯滑塊17位于翻邊模固定板5下方，翻邊模固定板5與翻邊模3連接， 翻邊模3位于套筒2內，移動板6下方設置有成型模具，成型模具安裝在基座12上，成型模具 包括位于外周的可分離的凹模9和安裝在基座12上可拆卸的底模4,底模4下方設置有頂出 液壓缸21，凹模9與脫模機構可拆卸連接，凹模9底部設置有滑塊15，基座12上設置有與滑塊 15相配合的導滑槽，脫模機構包括與凹模9連接的拉桿13,拉桿13與擋板16連接，擋板16與 第二液壓缸14連接，沖頭模芯8和成型模具中設置有加熱管。
[0026] 本發明簡化了工序和工藝過程，減少了模具工裝和設備，降低了生產成本;模具工 裝結構簡單，直接成形出輪轂中心孔，省去后續沖孔或機加工序，解決鎂合金輪轂精密成形 時成形力大、脫模困難和輪緣難以充滿等問題。具有液壓機負荷小，結構簡單，開模脫模快， 模具制造容易、牢固、可靠，成型模具更換十分方便;模具體積小，節省了大量模具投入;而 且成型尺寸精確，加工余量少，適合大批量生產，擴口翻邊成品率高。
【主權項】
1. 鋁鎂合金輪轂成型工藝，其特征在于包括以下步驟：（1)將鋁鎂合金坯料進行預處 理，預處理包括取料、金相檢查和加熱；（2)對已預處理好的坯料放入成型模具腔內；主液壓 缸推動移動板沿導向柱方向向下移動，套筒在再移動板的推動下把凹模鎖緊，沖頭模芯在 液壓力作用下，擠壓坯料；（3)第一液壓缸推動移動板向下移動，翻邊模在移動板的推動下 將步驟(2)中擠壓成型的坯料進行擠壓翻邊；（4)啟動頂出機構，使預成型輪轂毛坯脫離成 型模具腔。2. 根據權利要求1所述的鋁鎂合金輪轂成型工藝，其特征在于:所述步驟（1)中的加熱 溫度為330~440 °C。3. 根據權利要求1所述的鋁鎂合金輪轂成型工藝，其特征在于:所述步驟(2)中的模具 及沖頭模芯進行預加熱，加熱溫度為330~440 °C。4. 根據權利要求1所述的鋁鎂合金輪轂成型工藝，其特征在于:所述步驟(3)中首先將 移動板向上移動，再將抽芯滑塊移出，然后將第一液壓缸推動移動板向下移動，翻邊模在移 動板的推動下將步驟(2)中擠壓成型的坯料進行擠壓翻邊。5. 鋁鎂合金輪轂成型設備，包括安裝在固定板上的主液壓缸，主液壓缸的活塞與沖頭 模芯連接，固定板兩端固定在導向柱上，導向柱上安裝有移動板，移動板下方設置有套筒， 其特征在于:所述移動板與副液壓缸的活塞連接，移動板下方設置有翻邊模，翻邊模位于套 筒內，移動板下方設置有成型模具，成型模具安裝在基座上。6. 根據權利要求5所述的鋁鎂合金輪轂成型設備，其特征在于:所述翻邊模與翻邊模固 定板連接，翻邊模固定板與移動板連接，移動板下方固定有模框，模框與套筒通過螺栓固 定，模框與套筒之間設置有抽芯油缸，抽芯油缸連接抽芯滑塊，抽芯滑塊位于翻邊模固定板 下方。7. 根據權利要求5所述的鋁鎂合金輪轂成型設備，其特征在于:所述翻邊模與翻邊模固 定板連接，翻邊模固定板與與第一液壓缸的活塞桿連接。8. 根據權利要求5所述的鋁鎂合金輪轂成型設備，其特征在于:所述成型模具包括位于 外周的可分離的凹模和安裝在基座上可拆卸的底模，凹模與脫模機構可拆卸連接，凹模底 部設置有滑塊，基座上設置有與滑塊相配合的導滑槽。9. 根據權利要求8所述的鋁鎂合金輪轂成型設備，其特征在于:所述脫模機構包括與凹 模連接的拉桿，拉桿與擋板連接，擋板與第二液壓缸連接。10. 根據權利要求5所述的鋁鎂合金輪轂成型設備，其特征在于:所述沖頭模芯和成型 模具中設置有加熱管。
【文檔編號】B21D53/26GK106077257SQ201610531074
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月7日
【發明人】郝鑫穎
【申請人】郝鑫穎