本發(fā)明涉及鋼制輪輻加工，特別是一種熱成形輪輻成形工藝和模具。

背景技術(shù)：

1、商用車鋼制輪輻為了實現(xiàn)輕量化，往往根據(jù)輪輻受力情況采用變截面的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其傳統(tǒng)的工藝路線為落料-旋壓-沖中孔螺孔-風(fēng)孔成形-沖風(fēng)孔-壓毛刺-車中孔外圓-鉸螺栓孔倒角。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，采用熱沖壓成形技術(shù)可以進(jìn)一步實現(xiàn)車輪的輕量化。由于輪輻為變截面結(jié)構(gòu)，因此宜采用傳統(tǒng)的工藝成形即預(yù)成形，加熱成形的間接熱成形的方法。但傳統(tǒng)工藝加工過程較多，耗費的成本較高，并且采用傳統(tǒng)的預(yù)成形模具，無法滿足熱沖壓成形過程中冷卻均勻性、淬透性、尺寸精度等方面的要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種熱成形輪輻成形工藝和模具，具有可減短加工路線，減少設(shè)備模具投入，節(jié)約成本，有利于熱成形處的溫度以及尺寸控制，有冷卻均勻、淬透性較好的效果。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種熱成形輪輻成形工藝，包括以下步驟：

5、s1、加工輪輻的中心孔和邊緣；

6、s2、旋壓：按設(shè)定的型面進(jìn)行輪輻變截面減薄旋壓成形；

7、s3、螺孔中孔外圓加工：cnc螺栓孔車削及倒角，中心孔車削及倒角，外圓車削及倒角；

8、s4、熱成形：輪輻熱沖壓成形及淬火；

9、s5、激光切割：激光切割風(fēng)孔；

10、s6、后處理：輪輻拋丸或噴丸、打磨或拋光。

11、一種熱成形輪輻成形模具，包括上模結(jié)構(gòu)和下模結(jié)構(gòu)；

12、上模結(jié)構(gòu)包括上模板、上模圈、上模卸料板、上模冷卻板、翻邊凹模和上模水冷系統(tǒng)，上模圈和翻邊凹模連接，上模圈上設(shè)置有傳輸液體的通道一，翻邊凹模朝向上模圈一端設(shè)置有若干傳輸冷卻液的通道二，若干通道一通過通道二連通，上模卸料板和上模冷卻板連接，上模冷卻板和上模卸料板的相對端設(shè)置有傳輸液體的通道三，上模水冷系統(tǒng)用于向通道一、通道二和通道三傳輸冷卻用液體；

13、下模結(jié)構(gòu)包括下模芯、下模板、下模墊板、下模固定板和下模水冷系統(tǒng)，下模芯上設(shè)置有多個凹槽，下模固定板位于下模芯開設(shè)有凹槽的一側(cè)，下模固定板上連接有下模墊板，下模板和下模墊板連接，下模固定板和下模芯連接，下模水冷系統(tǒng)用于向凹槽傳輸冷卻用液體。

14、優(yōu)選的，上模結(jié)構(gòu)還包括固定座和上模墊板，固定座和上模墊板連接，上模板和上模墊板連接，固定座和上模圈連接。

15、優(yōu)選的，下模結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)柱、壓邊圈和定位套，上模板上連接有若干導(dǎo)套，導(dǎo)柱穿過導(dǎo)套，下模板上連接有若干定位套，定位套和導(dǎo)柱連接，下模芯上設(shè)置有壓邊圈。

16、優(yōu)選的，通道一包括設(shè)置在上模圈內(nèi)部上下貫穿的若干通液用的通孔，上模圈朝向固定座一端設(shè)置有若干輸送冷卻液的沉孔，若干通孔通過若干沉孔連通，通道二為沉入翻邊凹模不貫穿的孔狀，通道二連通若干相鄰的通孔。

17、優(yōu)選的，下模結(jié)構(gòu)還包括下模鑲塊，下模鑲塊位于相應(yīng)凹槽內(nèi)部，下模固定板的朝向下模芯一端設(shè)置有若干腰形沉孔a和若干腰形沉孔b，相鄰的凹槽通過若干腰形沉孔a和若干腰形沉孔b連通，下模固定板上連接有若干下模鑲塊，下模鑲塊處于對應(yīng)凹槽內(nèi)部，下模鑲塊和凹槽內(nèi)壁之間設(shè)置有用于傳輸冷卻液的間隙。

18、優(yōu)選的，上模結(jié)構(gòu)包括氮氣缸一、導(dǎo)向軸和導(dǎo)向套，氮氣缸一和上模墊板連接，氮氣缸一的輸出端和上模卸料板連接，上模卸料板和若干導(dǎo)向軸連接，上模墊板設(shè)置有和導(dǎo)向軸相對應(yīng)的過孔，上模板墊板上連接有若干導(dǎo)向套，導(dǎo)向軸穿過相應(yīng)的導(dǎo)向套；

19、下模結(jié)構(gòu)包括氮氣缸二，氮氣缸二的輸出軸和壓邊圈連接。

20、優(yōu)選的，上模水冷系統(tǒng)包括進(jìn)水通道一和回水通道一，進(jìn)水通道一包括若干匯流管一和若干分管a，若干匯流管一和上模圈上通道一通過若干分管a連通，匯流管一和上模冷卻板上通道三通過若干分管a連通，回水通道一包括若干回流管一和若干分管b，回流管一和上模圈通過若干分管b連通，回流管一和上模冷卻板通過若干分管b連通；

21、下模水冷系統(tǒng)包括進(jìn)水通道二和回水通道二，進(jìn)水通道二包括若干匯流管二和多個分管c，若干匯流管二和下模芯通過多個分管c連通，回水通道二包括若干回流管二和多個分管d，回流管二和下模芯通過多個分管d連通。

22、優(yōu)選的，通道三包括若干“ε”形水道，上模冷卻板朝向上模卸料板的一端均設(shè)置有若干“ε”形水道。

23、優(yōu)選的，下模芯內(nèi)部的凹槽為異形槽，異形槽呈尖角狀。

24、(三)有益效果

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種熱成形輪輻成形工藝和模具，具備以下有益效果：

26、該熱成形輪輻成形工藝及模具，通過此種加工工藝，熱成形之前完成中心孔、螺孔加工，避免在熱成形后硬度提升帶來的加工困難、成本增加問題。輪輻旋壓時不進(jìn)行翻邊，在熱成形工序中進(jìn)行翻邊成形，可以確保輪輻外圓圓度，提高零件精度。激光切割精度高，斷面整齊，結(jié)合后處理工序，無需進(jìn)行風(fēng)孔壓毛刺處理，相對于傳統(tǒng)工序，本方案可以縮減工序，特別是有風(fēng)孔造型結(jié)構(gòu)、有加強(qiáng)筋的輪輻，本方案可減短加工路線，減少設(shè)備模具投入，節(jié)約成本。

27、通過通道一、通道二和通道三傳輸冷卻水，使得與成型處接觸的多面進(jìn)行冷卻淬火，提高冷卻淬火的效率，滿足淬火工藝要求，并通過下模芯上多個凹槽處傳輸冷卻水，傳輸冷卻水的區(qū)域分布到成型處的四周區(qū)域圍住工件的成型處，進(jìn)一步提高對下模芯處的冷卻效率，有利于控制熱成形處的溫度，散熱性能較好，通過傳輸冷卻液處的支撐部件連接，可在散熱處進(jìn)行拆卸相應(yīng)的連接處，方便進(jìn)行加工和維修。

技術(shù)特征：

1.一種熱成形輪輻成形工藝，其特征在于：包括以下步驟：

2.一種熱成形輪輻成形模具，其特征在于：包括上模結(jié)構(gòu)和下模結(jié)構(gòu)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱成形輪輻成形模具，其特征在于：上模結(jié)構(gòu)還包括固定座(5)和上模墊板(3)，固定座(5)和上模墊板(3)連接，上模板(1)和上模墊板(3)連接，固定座(5)和上模圈(4)連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱成形輪輻成形模具，其特征在于：下模結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)柱(16)、壓邊圈(17)和定位套(19)，上模板(1)上連接有若干導(dǎo)套(2)，導(dǎo)柱(16)穿過導(dǎo)套(2)，下模板(13)上連接有若干定位套(19)，定位套(19)和導(dǎo)柱(16)連接，下模芯(11)上設(shè)置有壓邊圈(17)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱成形輪輻成形模具，其特征在于：通道一包括設(shè)置在上模圈(4)內(nèi)部上下貫穿的若干通液用的通孔，上模圈(4)朝向固定座(5)一端設(shè)置有若干輸送冷卻液的沉孔，若干通孔通過若干沉孔連通，通道二為沉入翻邊凹模(6)不貫穿的孔狀，通道二連通若干相鄰的通孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱成形輪輻成形模具，其特征在于：下模結(jié)構(gòu)還包括下模鑲塊(12)，下模鑲塊(12)位于相應(yīng)凹槽內(nèi)部，下模固定板(15)朝向下模芯(11)一端設(shè)置有若干腰形沉孔a和若干腰形沉孔b，相鄰的凹槽通過若干腰形沉孔a和若干腰形沉孔b連通，下模固定板(15)上連接有若干下模鑲塊(12)，下模鑲塊(12)處于對應(yīng)凹槽內(nèi)部，下模鑲塊(12)和凹槽內(nèi)壁之間設(shè)置有用于傳輸冷卻液的間隙。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱成形輪輻成形模具，其特征在于：上模結(jié)構(gòu)包括氮氣缸一(10)、導(dǎo)向軸(21)和導(dǎo)向套(22)，氮氣缸一(10)和上模墊板(3)連接，氮氣缸一(10)的輸出端和上模卸料板(7)連接，上模卸料板(7)和若干導(dǎo)向軸(21)連接，上模墊板(3)設(shè)置有和導(dǎo)向軸(21)相對應(yīng)的過孔，上模板(1)墊板上連接有若干導(dǎo)向套(22)，導(dǎo)向軸(21)穿過相應(yīng)的導(dǎo)向套(22)；

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱成形輪輻成形模具，其特征在于：上模水冷系統(tǒng)(9)包括進(jìn)水通道一和回水通道一，進(jìn)水通道一包括若干匯流管一(23)和若干分管a(24)，若干匯流管一(23)和上模圈(4)上通道一通過若干分管a(24)連通，匯流管一(23)和上模冷卻板(8)上通道三通過若干分管a(24)連通，回水通道一包括若干回流管一(25)和若干分管b(26)，回流管一(25)和上模圈(4)通過若干分管b(26)連通，回流管一(25)和上模冷卻板(8)通過若干分管b(26)連通；

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱成形輪輻成形模具，其特征在于：通道三包括若干“ε”形水道，上模冷卻板(8)朝向上模卸料板(7)的一端均設(shè)置有若干“ε”形水道。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱成形輪輻成形模具，其特征在于：下模芯(11)內(nèi)部的凹槽為異形槽，異形槽呈尖角狀。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種熱成形輪輻成形工藝和模具，包括以下步驟：S1、沖孔落料；S2、旋壓；S3、螺孔中孔外圓加工；S4、熱成形；S5、激光切割；S6、后處理，模具包括上模結(jié)構(gòu)和下模結(jié)構(gòu)，上模結(jié)構(gòu)包括上模板、上模圈、上模卸料板、上模冷卻板、翻邊凹模和上模水冷系統(tǒng)，翻邊凹模和上模圈的相對端設(shè)置有通道一，上模圈上設(shè)置有若干通道二，上模冷卻板設(shè)置有傳輸液體的通道三，上模水冷系統(tǒng)用于向通道一、通道二和通道三傳輸液體，下模結(jié)構(gòu)包括下模芯、下模固定板、下模板和下模水冷系統(tǒng)，下模水冷系統(tǒng)用于向凹槽傳輸液體，本發(fā)明具有可減短加工路線，減少設(shè)備模具投入，節(jié)約成本，有利于熱成形處的溫度控制，散熱性能較好的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：李波,馬鳴圖,路洪州,郭愛民,解勇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北富侖輕量化科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10