輪轂鍛造模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輪轂鍛造模具，包括上模和下模，所述上模包括上模板、安裝于上模板的上模體，所述上模體可拆卸連接有上模芯，所述上模芯與上模體之間設置有可使得上模體和上模芯配合的定位結構、可將上模體和下模芯鎖固的鎖定結構，通過將上模體和上模芯設置成分體結構，并且上模芯和上模體可拆卸連接固定方式，只需要更換上模芯便能實現(xiàn)由一副模具來鍛造不同輪輻形狀的輪轂。
【專利說明】
輪轂鍛造模具
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及鍛造領域，更具體地說，它涉及一種鍛造鋁合金輪轂的模具。
【背景技術】
[0002]世界汽車工業(yè)正向著輕量、高速、安全、節(jié)能、舒適與環(huán)境污染輕的方向發(fā)展，因此鋁合金零部件在汽車中的用量日益增多。輪轂作為汽車行駛系統(tǒng)中的重要部件之一，也是一種要求較高的保安件，它不僅承載汽車的重量，同時也體現(xiàn)著汽車的外觀造型。在過去的10年，全球鋁合金汽車輪轂產(chǎn)量的年平均增長率達7.6%。
[0003]目前國內(nèi)外制造鋁合金輪轂的方法主要分為兩大類:一類是鍛造法，另一類是鑄造，但是鑄造法產(chǎn)品中縮孔、疏松、氣孔等缺陷嚴重，機械強度低，成品率低，國外已基本淘汰。傳統(tǒng)的鍛造模具都采用整體結構，每一型號的輪轂都必須對應一副模具，從而在模具的存放空間、管理、維護和制造成本上都非常巨大，而且久放的模具非常容易損壞，并且當整體結構模具在壓制損壞后，則需要整體更換上、下模具，更換成本也非常巨大，費工費時費料，加大鋁合金輪轂生產(chǎn)成本，造成資源極大的浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠鍛造不同輪輻形狀的輪轂鍛造模具。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術手段實現(xiàn):一種輪轂鍛造模具，包括上模和下模，所述上模包括上模板、安裝于上模板的上模體，所述上模體可拆卸連接有上模芯，所述上模芯與上模體之間設置有可使得上模體和上模芯配合的定位結構、可將上模體和下模芯鎖固的鎖定結構。
[0006]通過上述技術方案，不同于現(xiàn)有技術的鍛造輪轂的模具，在加工上模體的時候直接將模芯一體加工在上模體上，在這里將上模芯和上模體分開加工設置，且通過定位結構定位之后，保證了上模芯和上模體的相對安裝準確性，之后再通過鎖定結構實現(xiàn)上模芯和上模體的可拆卸連接固定方式，實現(xiàn)只需要更換具有不同花紋形狀的上模芯便能實現(xiàn)鍛造不同花紋輪輻的輪轂的技術效果，相比于現(xiàn)有技術中，鍛造不同輪轂必須用到多副模具的方式，采用本發(fā)明中的拆換上模芯的方式，不僅減少了制造多副模具的制造成本、減少了鋼鐵材料的浪費，而且對于后期模具的保養(yǎng)成本也大為減少，對于后期模具的存放空間利用率也大為提高。
[0007]進一步優(yōu)化為:所述定位結構為設置于上模芯相對上模體的凸起部和設置于上模體相對上模芯的凹陷部，或設置于上模芯相對上模體的凹陷部和設置于上模體相對上模芯的凸起部。
[0008]通過上述技術方案，無論是在上模體設置凸起部上模芯設置凹陷部或者在上模體設置凹陷部上模芯設置凸起部，其主要設計思路便是通過凹凸配合結構實現(xiàn)上模體和上模芯之間的相對位置度的定位。
[0009]進一步優(yōu)化為:所述凸起部和凹陷部的形狀為多邊形或圓形。
[0010]通過上述技術方案，通過多邊形結構的凸起部和凹陷部，在進行上模芯和上模體的定位配合時，能夠防止上模芯和上模體的相對轉動，定位非常精準，但是安裝時需要對位，安裝難度會增加;而采用圓形結構的凸起部和凹陷部，則在上模芯和上模體的定位安裝之后，周向不做限定，但是結合到輪轂的輪輻在鍛造時，周向360°均勻分布，沒有周向位置度的限定，安裝不需要對位，安裝相比于多邊形結構的凸起部和凹陷部更加方便，優(yōu)選圓形結構的凸起部和凹陷部。
[0011]進一步優(yōu)化為:所述定位結構為設置在上模芯相對上模體的圓形凸起和設置于上模體相對上模芯的圓形凹陷。
[0012]通過上述技術方案，在上模芯部位設置圓形凸起，上模體部位設置圓形凹陷的方式，一方面方便安裝定位，另一方面講圓形凸起設置在上模芯上的方式，增加了上模芯的厚度，在鍛造過程中，輪輻成型的主要施力部位便是上模芯，從而增加上模芯的厚度，將能夠增加上模芯的結構強度和實用壽命。
[0013]進一步優(yōu)化為:所述鎖定結構包括設于上模體相對上模芯另一面的第一避空結構，所述第一避空結構配合有將上模芯固定在上模體上的第一鎖緊件。
[0014]通過上述技術方案，第一鎖緊件通過第一避空結構之后可將上模芯固定在上模體上，實現(xiàn)了上模芯與上模體之間的可拆卸連接固定方式，并且通過第一避空結構能夠避免第一鎖緊件與上模板之間的干涉，保證了上模體能夠平整的安裝在上模板上。
[0015]進一步優(yōu)化為:所述下模包括下模板、安裝于下模板的下模體和下模芯，所述下模芯包括鍛芯部和處于鍛芯部下方的底座部，所述鍛芯部與下模體之間形成環(huán)形的用于鍛造輪輞的環(huán)腔，在底座部設置有沿著環(huán)腔的腔壁凹陷的凹陷環(huán)槽，所述凹陷環(huán)槽可拆卸連接有與凹陷環(huán)槽的槽壁貼合的環(huán)形鑲件。
[0016]通過上述技術方案，通過在凹陷環(huán)槽內(nèi)安裝不同厚度的環(huán)形鑲件，便能改變環(huán)形鑲件表面與鍛芯部表面之間的距離，也即，改變鍛造出來的輪轂的輪輞寬度，只需要配備不同厚度的環(huán)形鑲件便能實現(xiàn)只通過一副模具便鍛造不同輪輞寬度的輪轂，相比于現(xiàn)有技術中，鍛造不同輪轂必須用到多副模具的方式，采用本發(fā)明中的拆換環(huán)形鑲件的方式，不僅減少了制造多副模具的制造成本、減少了鋼鐵材料的浪費，而且對于后期模具的保養(yǎng)成本也大為減少，對于后期模具的存放空間利用率也大為提高。
[0017]進一步優(yōu)化為:所述環(huán)腔的深度為待鍛造輪轂的輪輞最短寬度，所述環(huán)腔與凹陷環(huán)槽的深度之和為待鍛造輪轂的輪輞最大寬度。
[0018]進一步優(yōu)化為:所述環(huán)形鑲件的最大厚度等于凹陷環(huán)槽的深度。
[0019]通過上述技術方案，將環(huán)形鑲件的最大厚度限制在凹陷環(huán)槽的深度，也即，實現(xiàn)了鍛造出來的輪轂的輪輞寬度將處于環(huán)腔的深度與環(huán)腔加凹陷環(huán)槽深度之和之間，從而在調(diào)整輪輞寬度的前提下可以保證不同厚度的環(huán)形鑲件可以全部處于凹陷環(huán)槽內(nèi)，而之所以這樣設置，是由于在鍛造輪轂的過程中，鋁合金在擠壓入環(huán)腔部位時，將會對兩邊的腔壁進行擠壓，若環(huán)形鑲件處于環(huán)腔內(nèi)，則勢必會在鍛造過程中使得環(huán)形鑲件與腔壁之間產(chǎn)生縫隙，不僅會影響鍛造出來得輪轂的質(zhì)量，而且在脫模過程中，嵌入此縫隙中的鋁合金容易帶動環(huán)形鑲件，使得環(huán)形鑲件的位置發(fā)生偏移甚至直接拉斷環(huán)形鑲件；而將環(huán)形鑲件設置于凹陷環(huán)槽內(nèi)來實現(xiàn)對輪輞寬度的調(diào)節(jié)，則，一方面由于當鋁合金進入凹陷環(huán)槽時是處于鍛壓的最末端，此處的鋁合金對于凹陷環(huán)槽的擠壓力已是非常之小，凹陷環(huán)槽受到的擠壓已不足以讓其壁面和環(huán)形鑲件產(chǎn)生縫隙，不會影響輪轂的質(zhì)量，且在脫模過程中并不會帶動環(huán)形鑲件，從而避免了環(huán)形鑲件被拉斷的問題，另一方面則由于此凹陷環(huán)槽時直接設置在底座部上的，與下模體為分體設置，從而下模體部位的環(huán)腔腔壁受到的擠壓力不會影響到凹陷環(huán)槽，從而凹陷環(huán)槽能夠避免受到環(huán)腔腔壁的影響而出現(xiàn)在鍛造過程中的變形，進一步避免了與環(huán)形鑲件之間出現(xiàn)縫隙的問題。
[0020]進一步優(yōu)化為:所述下模體處于環(huán)腔下方設置有一與底座部配合的凹腔，當下模芯和下模體安裝于下模板時，凹腔與底座部緊密壓合。
[0021]通過上述技術方案，通過在下模體上設置一與底座部配合的凹腔，且將下模芯和下模體安裝在下模板上時，凹腔能夠與底座部緊密壓合，從而使得下模體和下模芯安裝在下模板上時的相對位置關系不會輕易竄動，提高了由下模體和下模芯構成的環(huán)腔與凹陷環(huán)槽的相對位置度穩(wěn)定性，增加鍛造出來的輪轂的質(zhì)量穩(wěn)定性。
[0022]進一步優(yōu)化為:所述底座部相對鍛芯部的另一面設置有與凹陷環(huán)槽位置對應的第二避空結構，所述第二避空結構配合有將環(huán)形鑲件固定在凹陷環(huán)槽內(nèi)的第二鎖緊件。
[0023]通過上述技術方案，第二鎖緊件通過第二避空結構之后可將環(huán)形鑲件固定在凹陷環(huán)槽內(nèi)，實現(xiàn)了環(huán)形鑲件與凹陷環(huán)槽之間的可拆卸連接固定方式，并且通過第二避空結構能夠避免第二鎖緊件與下模板之間的干涉，保證了下模芯可以通過底座部平整的安裝在下模板上，并且通過從底座部的底面方向鎖住環(huán)形鑲件的方式，不會影響在鍛造輪轂是對輪輞部位的成型造成影響。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于:通過將上模體和上模芯設置成分體結構，并且上模芯和上模體可拆卸連接固定方式，只需要更換上模芯便能實現(xiàn)由一副模具來鍛造不同輪輻形狀的輪轂，并且將定位結構的圓形凸起結構設置在上模芯處，增加了上模芯的厚度，提高其結構強度，增加了上模芯的使用壽命;通過厚度不一的環(huán)形鑲件，實現(xiàn)了只需要更換不同厚度的環(huán)形鑲件就能由一副模具來進行不同輪輞寬度的輪轂的鍛造的效果，并且將環(huán)形鑲件的可調(diào)范圍限制在凹陷環(huán)槽的槽深之內(nèi)，提高了鍛造之后輪轂的質(zhì)量，并且減少了環(huán)形鑲件在脫模過程中被拉斷的概率。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實施例一的輪轂鍛造模具的整體分模圖；
圖2是實施例一的上模半剖示意圖；
圖3是實施例一的上模板與上模體的分解示意圖；
圖4和圖5是實施例一的上模體與上模芯的分解示意圖；
圖6為本實施例一的下模整體軸測示意圖；
圖7為本實施例一的下模半剖示意圖；
圖8和圖9為本實施例一的下模與環(huán)形鑲件的分解示意圖；
圖10為本實施例二的下模半剖示意圖；
圖11為本實施例三的下模半剖示意圖。
[0026]圖中，1、下模；11、下模板；111、第三沉頭孔；112、第四沉頭孔；12、下模體；13、下模芯；131、鍛芯部；132、底座部；14、下模頂料器;2、上模;21、上模板;211、第五沉頭孔;22、上模體;221、第一沉頭孔;222、圓形凹陷；23、上模芯;231、圓形凸起;24、上模頂料器;3、環(huán)腔；4、凹陷環(huán)槽;5、環(huán)形鑲件;61、啟封螺紋孔;62、第二沉頭孔;71、第一沉頭螺栓;72、第二沉頭螺栓;73、第三沉頭螺栓;74、第四沉頭螺栓;75、第五沉頭螺栓。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖并通過具體實施例對發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的本發(fā)明的保護范圍。
[0028]實施例1，一種輪轂鍛造模具，參見附圖1，包括上模2和下模I，上模2的結構首先參見附圖2，包括上模板21、上模體22、上模芯23和上模頂料器24，參見附圖3，上模體22通過第五沉頭螺栓75穿過第五沉頭孔211之后鎖固在上模板21上，參見附圖4和5，在上模芯23處設置有圓形凸起231，在上模體22處設置有圓形凹陷222，通過圓形凸起231和圓形凹陷222的配合實現(xiàn)上模體22和上模芯23的安裝定位，并且通過第一沉頭螺栓71(第一鎖緊件)穿過第一沉頭孔221(第一避空結構)之后實現(xiàn)上模體22和上模芯23的鎖緊固定。
[0029]下模I的結構首先參見附圖6，包括下模板11、下模體12、下模芯13和下模頂料器14，參見附圖7，下模芯13通過第三沉頭螺栓73穿過第三沉頭孔111之后鎖固在下模板11上，下模體12通過第四沉頭螺栓74穿過第四沉頭孔112之后鎖固在下模板11上，并且將下模芯13的底座部132緊密壓合，從而使得下模芯13與下模體12安裝在下模板11上時，下模芯13和下模板11之間的相對位置度能夠得到保證，不會相對竄動;下模芯13的鍛芯部131與下模體12之間形成一圈環(huán)形的環(huán)腔3，并且沿著環(huán)腔3的腔壁向下，在底座部132上形成有凹陷環(huán)槽4，參見附圖8和附圖9，凹陷環(huán)槽4內(nèi)可拆卸連接有環(huán)形鑲件5，環(huán)形鑲件5通過第二沉頭螺栓72(第二鎖緊件)穿過第二沉頭孔62(第二避空結構)之后鎖固在凹陷環(huán)槽4內(nèi)，并且在底座部132的底面還設置有三個均勻環(huán)繞凹陷環(huán)槽4間隔設置的啟封螺紋孔61。
[0030]具體鍛造的時候，將坯料放在下模I上，然后上模2擠壓坯料使得坯料在由上模和下模形成的模腔中成型，在成型過程中，輪轂的輪輞部位將在環(huán)腔3部位成型，輪輻將由上模芯23擠壓成型，參見附圖6，此時的環(huán)形鑲件5剛好與凹陷環(huán)槽4的槽深平齊，也即，鍛造之后的輪輞寬度剛好為環(huán)腔3的深度，也即最小輪輞寬度，在鍛造完成之后，上模和下模分離，毛坯輪轂若附于下模，則由下模頂料器14頂出，若毛坯輪轂附于上模，則由上模頂料器24頂出。
[0031]若需要鍛造不同輪輻結構的輪轂，則只需要更換具有不同花紋的上模芯23就能實現(xiàn)。
[0032]實施例2，一種輪轂鍛造模具，與實施例1的不同之處在于，參見附圖10，此時的環(huán)形鑲件5的厚度將小于凹陷環(huán)槽4的深度，也即，當最終鍛造出來時的輪轂的輪輞寬度將大于實施例1中的輪輞寬度，且可更換環(huán)形鑲件5的厚度(不能超過凹陷環(huán)槽4的槽深)，便能實現(xiàn)改變最終鍛造之后的輪轂輪輞的寬度，在更換環(huán)形鑲件5時，由啟封螺釘(圖中未畫出)，旋入啟封螺紋孔61，將環(huán)形鑲件5從凹陷環(huán)槽4中頂出，之后更換所需厚度的環(huán)形鑲件5裝入凹陷環(huán)槽4中，通過第二沉頭螺栓72將環(huán)形鑲件5固定在凹陷環(huán)槽4中。
[0033]實施例3，一種輪轂鍛造模具，與實施例1的不同之處在于，參見附圖11，在凹陷環(huán)槽4中未放置環(huán)形鑲件5，也即，此時鍛造出來的輪轂的輪輞寬度將等于環(huán)腔3加上凹陷環(huán)槽4的深度，達到在設計模具時，能夠鍛造出來的最大輪輞寬度值。
[0034]由上述實施例可以看出，通過更換不同型號的上模芯23與環(huán)形鑲件5，且通過兩者之間的組合，可以鍛造出多種型號的輪轂，并且只需要由一副模具便能實現(xiàn)，相比于現(xiàn)有的需要多副模具的方式，這里只需要配合各種型號的上模芯23與不同厚度的環(huán)形鑲件5便能實現(xiàn)，大大節(jié)省了模具加工成本與存放空間。
[0035]此鍛造輪轂的模具結構不限制在鍛造模，也可應用于鑄造模、熔湯模等其他類型的模具上。
[0036]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種輪轂鍛造模具，包括上模(2)和下模(1)，其特征在于，所述上模(2)包括上模板(21)、安裝于上模板(21)的上模體(22)，所述上模體(22)可拆卸連接有上模芯(23)，所述上模芯(23)與上模體(22)之間設置有可使得上模體(22)和上模芯(23)配合的定位結構、可將上模體(22)和下模芯(13)鎖固的鎖定結構。2.根據(jù)權利要求1所述的輪轂鍛造模具，其特征在于，所述定位結構為設置于上模芯(23)相對上模體(22)的凸起部和設置于上模體(22)相對上模芯(23)的凹陷部，或設置于上模芯(23)相對上模體(22)的凹陷部和設置于上模體(22)相對上模芯(23)的凸起部。3.根據(jù)權利要求2所述的輪轂鍛造模具，其特征在于，所述凸起部和凹陷部的形狀為多邊形或圓形。4.根據(jù)權利要求3所述的輪轂鍛造模具，其特征在于，所述定位結構為設置在上模芯(23)相對上模體(22)的圓形凸起(231)和設置于上模體(22)相對上模芯(23)的圓形凹陷(222)05.根據(jù)權利要求1所述的輪轂鍛造模具，其特征在于，所述鎖定結構包括設于上模體(22)相對上模芯(23)另一面的第一避空結構，所述第一避空結構配合有將上模芯(23)固定在上模體(22)上的第一鎖緊件。6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的輪轂鍛造模具，其特征在于，所述下模(I)包括下模板(11)、安裝于下模板(11)的下模體(12)和下模芯(13)，所述下模芯(13)包括鍛芯部(131)和處于鍛芯部(131)下方的底座部(132)，所述鍛芯部(131)與下模體(12)之間形成環(huán)形的用于鍛造輪輞的環(huán)腔(3)，在底座部(132)設置有沿著環(huán)腔(3)的腔壁凹陷的凹陷環(huán)槽(4)，所述凹陷環(huán)槽(4)可拆卸連接有與凹陷環(huán)槽(4)的槽壁貼合的環(huán)形鑲件(5)。7.根據(jù)權利要求6所述的輪轂鍛造模具，其特征在于，所述環(huán)腔(3)的深度為待鍛造輪轂的輪輞最短寬度，所述環(huán)腔(3)與凹陷環(huán)槽(4)的深度之和為待鍛造輪轂的輪輞最大寬度。8.根據(jù)權利要求7所述的輪轂鍛造模具，其特征在于，所述環(huán)形鑲件(5)的最大厚度等于凹陷環(huán)槽(4)的深度。9.根據(jù)權利要求6所述的一種輪轂鍛造模具，其特征在于，所述下模體(12)處于環(huán)腔(3)下方設置有一與底座部(132)配合的凹腔，當下模芯(13)和下模體(12)安裝于下模板(11)時，凹腔與底座部(132)緊密壓合。10.根據(jù)權利要求6所述的一種輪轂鍛造模具，其特征在于，所述底座部(132)相對鍛芯部(131)的另一面設置有與凹陷環(huán)槽(4)位置對應的第二避空結構，所述第二避空結構配合有將環(huán)形鑲件(5)固定在凹陷環(huán)槽(4)內(nèi)的第二鎖緊件。
【文檔編號】B21J13/02GK106001366SQ201610649499
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月6日
【發(fā)明人】董祥義, 張濤
【申請人】寧波路威汽車輪業(yè)有限公司