[发明专利]轮毂锻件花键孔挤孔成形工艺及其专用挤孔模具

说明书

技术领域

本发明涉及锻造工艺领域，具体地指一种轮毂锻件花键孔挤孔成形工艺及其专用挤孔模具。

背景技术

一般锻件的通孔都是采用锻压的方式，经过预锻和终锻两个工步将棒料毛坯锻压成为带盲孔的预锻件，然后经过冲压，将盲孔穿透成为成品。在这种工艺方案中，经预锻和终锻后的预锻件其盲孔的未穿透连皮部分的厚度在5mm～12mm，这部分连皮在冲压穿孔过程中被冲掉。预留5mm～12mm连皮的目的是为了减小冲压力，且冲压穿孔时锻件的外形尺寸基本保持不变。

但是，这样的锻造工艺一般只能用来加工孔径较大的锻件，对于汽车轮毂，特别是小型车的轮毂的加工时，由于轮毂上的花键孔直径小(Φ20mm～25mm)、深度大(75mm～120mm)，用上述工艺方法很难锻造成形。通常是先将棒料毛坯锻成没有孔的实心锻件，然后采用冷加工的工艺，将花键孔加工出来。这种工艺方案材料利用率低，成本高，而且效率十分低下。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术存在的不足，提出一种轮毂锻件花键孔挤孔成形工艺，达到高效的，节材，低成本的目的，并为实现上述工艺，提出了一种专用于该工艺的挤孔模具。

针对上述目的，本发明所设计的轮毂锻件花键孔挤孔成形工艺包括如下步骤：

一、将棒料毛坯锻造成无孔、实心的预锻件；

二、以冲压方式在无孔、实心的预锻件中冲挤出花键孔并将预锻件冲挤出轮毂轮廓，成为尺寸符合要求的成型轮毂。

本发明所设计的挤孔模具包括底部内腔与成型轮毂上半部形状相匹配的上模、顶部内腔与成型轮毂下半部形状相匹配的下模和挤孔冲头；所述下模两侧固定安装有竖直的导柱，上模两侧开设有与之配合的导向孔，所述上模套装在导柱上，所述挤孔冲头固定安装在上模底部，所述下模中部开设有与挤孔冲头相对应并且形状与之匹配的限位孔。

进一步地，所述上模包括自上而下依次固连的上底座、挤孔模板和底部内腔与成型轮毂上半部形状匹配的挤孔顶出器，所述挤孔冲头固定安装在上底座的底部并穿透挤孔模板和挤孔顶出器。

更进一步地，所述下模包括自下而上依次固连的下底座和顶部内腔与成型轮毂下半部形状相匹配的挤孔凹模，所述挤孔凹模内嵌置有与成型轮毂底部形状匹配的挤孔座镶块。

本发明的优点在于：本工艺采用挤孔方式加工，在保证了产品的尺寸精度的同时，制成的成型轮毂材料密实，产品强度有了很大提高；以正挤压方式在无孔、实心的预锻件中挤出花键孔，挤孔的同时，金属同向流动，使锻件的高度尺寸增大，最终成为尺寸符合要求的轮毂锻件，因此能够保证花键孔加工一次成型，生产效率高，采用原有机加工的方法，加工一个轮毂需耗时2～3分钟，而采用本工艺，只需1～2秒钟，效率提高几十倍；同时，采用本工艺还能极大地节约材料，采用挤孔工艺，挤出的芯料长度只有20mm～27mm，体积只有原有机加工方式所产生的铁屑体积的1/4～1/5。配合本工艺的挤孔模具使得孔径尺寸较小的汽车轮毂的花键孔能够采用普通的压床快速成形出来；同时，由于解决了挤孔模具的寿命问题，使得该工艺能够高效，低成本的运行。

附图说明

图1为轮毂预、终锻锻件模具的结构示意图；

图2为轮毂挤孔专用模具的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

如附图所示，本发明所述的轮毂锻件花键孔挤孔成形工艺，包括如下步骤：

一、将棒料毛坯锻造成无孔、实心的锻件2。

二、以冲压方式在无孔、实心的预锻件2中冲挤出花键孔并将预锻件2冲挤出轮毂轮廓，成为尺寸符合要求的成型轮毂3。

所述步骤一在预终锻模具1中进行，通常经过预锻和终锻两个过程，将棒料毛坯锻造成为外轮廓与成型轮毂3基本相同的无孔、实心的预锻件2。所述步骤二采用正挤压方式在实心锻件2中冲挤出花键孔，挤孔的同时，锻件的高度尺寸增大，最终成为尺寸符合要求的轮毂锻件3。这一过程需要借助冲压设备来实现，一般采用压床。为了保证挤孔后得到的成型轮毂3的尺寸符合要求，在冲压挤孔时，一般还需要在冲压设备上装配挤孔模具。

为了保证在步骤二中，预锻件2在挤孔时能较好地成型。所述步骤二中，在挤孔过程中预锻件2的温度控制在900℃～1100℃。在该温度区间内，金属具有较好的塑性，能够保证在冲压挤孔时预锻件2处于最好的加工性能。