新型锻造轮毂复合模具设计

新型锻造轮毂复合模具设计

何燕

佛山市南海奔达模具有限公司

摘要：设计了实用新型锻造轮毂复合模具，通过改变轮毂毛坯成形面放置方向，将其正面向上放置，防止向下的正向下压力压合成形面变形，同时将冲中心孔、冲窗口、切飞边和扩孔多个工序的任务一次完成，形成复合工作，大大提高了工作效率，也减少了成本。

关键词：锻造轮毂；复合模具；冲中心孔；冲窗口；切飞边；扩孔

0引言

锻造铝合金轮毂是轿车、卡车上重要关键安全件。主要有以下优势：（1）散热好；（2）质量轻；（3）精度高；（4）更美观。铝合金车轮锻造技术是继传统的重力铸造、挤压铸造、低压铸造等铝合金车轮铸造工艺后国内铝合金车轮生产工艺一次全新变革。锻造铝合金轮毂技术所生产的产品力学性能比常规低压铸造工艺的要高18个百分点以上，材料可节约15个百分点以上。可以大大降低与杜绝常规低压铸造的通病问题，后期抛光和电镀工艺使其能够制造出更美观多变的外型，是国际上较具竞争力的新技术，有较好的市场应用前景。

1生产中存在的问题

在实际的锻造铝合金轮毂生产中，会遇到锻造轮毂毛坯后续机加工时间和工序过多的问题。能否通过一道工序同时冲中心孔、冲窗口，切飞边和扩孔工作一直是个问题，解决问题的目的是为了减少后续加工轮毂毛坯时间和工序。但由于模具结构和空间的限制无法在实际生产中提出有效的解决方案。

2新型复合模具设计

2.1原锻造扩孔模具

图1是原锻造模具，只能进行单一轮毂毛坯的扩孔，切飞边，而且轮毂毛坯成形正面向下，在向下的正向压力作用下，成形正面极易变形，也不能同时进行冲中心孔和冲轮毂毛坯窗口。中心孔需要单独增加钻床加工，毛坯窗口内金属需要机加工序去除。这就给后续工序带来麻烦，也延长了生产周期，增加了成本。

2.2新型模具

实用新型复合模具能同时冲中心孔、冲窗口，切飞边和扩孔的复合锻造模具，其技术方案如图2、图3和图4所示。新型冲模4、窗口冲头19与刃口5之间通过螺栓与上板1、连接板2、连接板３进行连接。下模刃口7与下模9通过过盈热装压合装配而成。胀套8与下板11通过螺栓连接。下模9、下连接板10与下板11通过螺栓连接。托盘17、气动托杆16、气缸组件15通过气动组件底托13焊接在下板11上。

3工作过程

工步1、工步2：压力机带动上板1和刃口5、冲模４下行落下，冲中心口、冲毛坯窗口、切掉毛坯飞边18。同时胀套胀开毛坯6，如图2和图3所示。

工步3：压力机带动上板1和刃口5、冲模4上行抬起，下模在下顶杆12上行带动下顶起毛坯6，如图4所示。

工步4：机器人夹走毛坯6后，气缸带动托盘17托起飞边18。取走飞边18，完成一次工作过程，如图5所示。

切下的飞边和冲下的中心孔、窗口废料如图6和图7所示。

4结论

设计了能提供一种同时冲中心孔、冲窗口，切飞边和扩孔的复合模具。通过将轮毂毛坯正面成形面向上放置，防止向下的正向下压力压合成形面变形，同时增加将冲中心孔、冲窗口、切飞边和扩孔多个工序完成的任务一次完成，能够减少后续加工轮毂毛坯时间和不必要工序，为国内轮毂锻造模具设计找到了新的提高工作效率的途径，大大地缩短了轮毂生产周期，也减少了设备和人力占用时间。

参考文献

[1]新型铝镁轮毂多向冲孔模具设计.杨金岭.金属加工(热加工).2016.

[2]新型汽车铝、镁轮毂旋压辊轮装夹结构设计研究.杨金岭.有色金属加工.2016.

[3]锻造轮毂新型冲斜窗口复合模具.杨金岭,马泽云,杨荔.铝加工.2016(01)

[4]镁、铝合金车轮液态模锻成形模具设计.杨金岭.杨荔.制造技术与机床.2016.