[发明专利]一种镁合金汽车车轮挤压成形方法及模具

权利要求书

1、一种镁合金汽车车轮挤压成形方法，其特征是：其工序包括：下料——镦粗——反挤压——机加——正挤压——扩口——热处理——最终机加——表面处理；所述的镦粗是将铸造态棒料在自由状态下变形制备挤压坯料，细化晶粒，提高成形性；所述的反挤压工序，分体凸模内装有芯轴以成形出车轮轮毂，反挤压时金属向轮毂与筒壁两个方向同时流动，减小金属流动阻力，使挤压成形力降低；保证轮毂部位首先完全充满，多余的金属可流向筒壁部；同时由凹模顶块成形出轮辐，而通过更换凸模芯轴、凹模顶块，可获得各种形状的轮毂、轮辐；所述的正挤压工序，采用整体式凸模轴向加载于筒壁上，使厚壁筒变薄形成轮辋，同时厚壁筒上、下口部不变薄直接形成车轮前、后轮缘，两体式凹模使挤压件顺利脱模；所述的扩口工序，采用整体式凸模轴向加载，完成轮辋部位的逐步扩口成形，采用分体式凹模，使挤压件顺利脱模；其所述的工序中：

A、镦粗工序是根据坯料的原始状态确定，若选用铸造态棒料，则有镦粗工序；若选用挤压态棒料，则无镦粗工序，下料后直接进行反挤压；

B、正挤压的次数是根据轮辐的位置确定，如果H1＜40mm，则采用一次正挤压，反之采用两次正挤压来完成；

C、扩口工序是根据轮辋的形状尺寸确定，确定是否需扩口工序及扩口凸模形状尺寸；若轮辋为直壁或斜度较小，则可不进行扩口工序。

2、根据权利要求1所述的镁合金汽车车轮挤压成形方法，其特征是：所述的下料工序，若选择铸造态的棒料时，则棒料直径按照d1＜0.7d2选择，以保证镦粗压缩时50％以上的相对压下量；镦粗后坯料，即反挤压的坯料外径控制在d2＝D_凹1-(8～10)mm的范围；若选择挤压态棒料时，则棒料直径根据d1＝d2确定。

3、一种镁合金汽车车轮挤压成形模具，包括反挤压模具、正挤压模具，其特征是：所述的反挤压模具包括上模板(101)、凸模固定板(102)、凸模(103)、芯轴(104)、预应力圈(106)、凹模(107)、顶块(108)、下模板(109)、顶杆(110)及紧固螺钉和销钉；凸模置于凸模固定板内通过紧固螺钉和销钉装于上模板的下面，凸模带有挤压工作带；芯轴置于凸模内，芯轴带有与轮毂相应的盲孔；凹模置于预应力圈内通过紧固螺钉和销钉装于下模板的上面，设置0.5°的拔模斜度；顶块置于凹模内在下模板的上面，顶块上端面带有与轮辐相应的凸台；顶杆位于下模板顶杆孔内，顶在顶件块下面。

4、根据权利要求3所述的镁合金汽车车轮挤压成形模具，其特征是：所述反挤压模具的凹模内径D_凹1，其凹模内径D_凹1的确定方法为：

(1)H1＜40mm，或无扩口工序时，D_凹1＝D3；

(2)H1＞40mm，且有扩口工序时，D_凹1＝D1+(D3-D2)。

5、根据权利要求3所述的镁合金汽车车轮挤压成形模具，其特征是：所述的正挤压模具包括上模板(201)、垫板(202)、凸模(203)、分体凹模(205)、支撑圈(206)、凹模套(207)、顶块(208)、下模板(209)、顶杆(210)及紧固螺钉和销钉；凸模在垫板下通过紧固螺钉和销钉装于上模板的下面；凹模套通过紧固螺钉和销钉装于下模板的上面，支撑圈装在凹模套内下模板的上面，凹模装于凹模套内置于支撑圈上面，凹模设置有挤压工作带，顶杆位于下模板顶杆孔内，顶在顶块下面。

6、根据权利要求5所述的镁合金汽车车轮挤压成形模具，其特征是：所述的正挤压凹模工作带内径D_凹2，其工作带内径D_凹2的确定方法为：

(1)有扩口工序时，D_凹2＝D1；

(2)无扩口工序时，D_凹2＝D2。

7、根据权利要求3所述的镁合金汽车车轮挤压成形模具，其特征是：还包括扩口模具，所述的扩口模具包括上模板(401)、垫板(402)、凸模(403)、凹模套(405)、分体凹模(406)、顶块(407)、下模板(408)、顶杆(409)及紧固螺钉和销钉等；凸模在垫板下通过紧固螺钉和销钉装于上模板的下面，其外形尺寸由轮辋内形尺寸确定；凹模套通过紧固螺钉和销钉装于下模板的上面，凹模装于凹模套内置于顶块上面，其内形尺寸由轮辋外形尺寸确定；顶杆位于下模板顶杆孔内，顶在下垫板下面。