一种轮毂制造设备的制作方法

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种轮毂制造设备。

背景技术：

伴随着汽车工业的发展，汽车的普及率逐年上升，已经逐步成为普通家庭常用的交通工具。而家用汽车的普及，也对汽车的轻量化、安全性、操控性和环保性等性能，提出了更高的需求。

轮毂是汽车最重要的部件之一，轮毂性能的优化对于汽车性能的优化起着至关重要的作用。目前，轻质结构材料例如铝合金、镁合金等，由于具备质量轻、强度高等特点，已经成为轮毂材料的较佳选择。利用轻质结构材料制造的轮毂，可以减轻整车质量，质量的减轻不仅仅可以降低燃油油耗，提升电动续航里程，还可以降低惯性，提升车辆的操控性。

目前，多采用低压铸造技术制造铝合金，镁合金等轻质结构材料轮毂。低压铸造技术通常是使用低压将液态的合金材料压进铸模内以形成轮毂。但是，低压铸造技术所制造的轮毂，其分子晶粒粗大，晶隙缺陷较多，性能有待进一步提高。因此，需要发展更先进的制造工艺来制造轻质结构材料轮毂从而提升轻质结构材料轮毂的性能。

技术实现要素：

有鉴如此，本实用新型提供一种轮毂制造设备，能够利用挤压锻造工艺制造轮毂，有效提升轮毂性能。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种轮毂制造设备，包括：

基座，在所述基座上设有导向柱，在所述导向柱上固定有固定板，在所述导向柱上套设有能够沿所述导向柱移动的移动板，所述移动板位于所述基座和所述固定板之间；

在所述基座上设有底模及可分离的侧模，所述可分离的侧模围绕所述底模设置；所述可分离的侧模与所述底模相组合时，在所述侧模和所述底模之间形成成型模腔；

所述移动板与第一液压缸的推杆相连；在所述移动板上设有第一通孔及第二通孔，在所述移动板下设有套筒；其中，所述第一液压缸固定在所述基座上或固定在所述固定板上；

所述固定板上设有第二液压缸，所述第二液压缸的推杆穿过所述第一通孔与冲头模芯相连接；所述冲头模芯位于所述套筒内且与所述底模相对应；

所述固定板上设有第三液压缸，所述第三液压缸的推杆穿过所述第二通孔与翻边模组件相连接，所述翻边模组件套设于所述冲头模芯外周，所述翻边模组件包括翻边模。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述套筒设置在所述移动板的下表面上。

结合第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第二种实施方式中，所述翻边模组件还包括翻边模固定板，所述翻边模安装在所述翻边模固定板上；所述翻边模固定板与所述第三液压缸的推杆相连接。

结合第一方面，在第一方面的第三种实施方式中：

所述移动板和所述套筒之间设置有模框，所述模框和所述套筒固定连接，所述套筒和所述模框之间设置有抽芯油缸，所述抽芯油缸的推杆连接抽芯滑块；

所述翻边模组件还包括翻边模固定板，所述翻边模安装在所述翻边模固定板上；

所述翻边模固定板的底部与所述抽芯滑块可抽离连接。

结合第一方面，在第一方面的第四种实施方式中：

所述侧模的底部设有滑块，所述基座上设有与所述滑块相配合的导滑槽。

结合第一方面或第一方面的第四种实施方式，在第一方面的第五种实施方式中：

所述侧模连接有可拆卸的脱模机构。

结合第一方面的第五种实施方式，在第一方面的第六种实施方式中：

所述脱模机构包括与所述侧模相连的拉杆，所述拉杆与第四液压缸相连，所述第四液压缸设置在所述基座上。

结合第一方面，在第一方面的第七种实施方式中：

所述底模为可拆卸底模；

所述底模的底部设有顶出机构。

结合第一方面，在第一方面的第七种实施方式中：

所述冲头模芯、侧模、翻边模和/或底模中设有加热管。

本实用新型实施例提供的轮毂制造设备，通过第一凸模、侧模、第二凸模和翻边模的配合，轮毂的扩口翻边和条幅等可以一次成形，不需要后续进一步加工，有效简化轮毂的制造工艺，进一步提高轮毂的成品率。而且，本实用新型实施例提供的轮毂制造设备，通过对胚料进行挤压从而形成轮毂，即可以采用挤压锻造工艺制造轮毂，这种工艺制造的轮毂，由于胚料受到巨大的挤压冲击力，因此，利用本实施例所制造的轮毂，晶体分子较小，分子间隙较密，分子密度较高且分子之间的相互力更强，因此，可使轮毂的重量更轻，刚性更佳，有效提升了轮毂性能，对于使用这种轮毂的车辆而言，可以有效降低油耗提升续航里程，而且，还可以有效改善加速、制动距离、操控等性能，能够带给汽车用户更加舒适的驾驶体验。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例提供的轮毂制造设备的结构示意图；

图2是图1所示的轮毂制造设备中侧模的示例性结构示意图；

图3是图1所示的轮毂制造设备中成型模腔的示例性结构示意图；

图4是本实用新型的一个实施例提供的轮毂制造设备的结构示意图；

图5是图4所示的轮毂制造设备中圆形虚线框部分的放大示意图；

图6是本实用新型实施例提供的轮毂制造设备的轮毂制造流程示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要强调的是，由于本实用新型实施例提供的轮毂制造设备和轮毂制造方法利用的是挤压胚料使胚料成形为轮毂的方式，因此，涉及多种与轮毂对应的模具，例如凸模、侧模、翻边模等，而附图中所示意的各模具的外形以及各模具内在的模型图样等仅为说明所用，并不用于表示真实模具外形和真实模型图样，因此并不限制本实用新型，在本实用新型的设计构思下，本领域技术人员可以根据轮毂的配置要求以及制造工艺的优化等实际情况设计各模具，包括模具的外形、模型图样等等。

可以理解的是，为突出本实用新型实施例的设计构思和设计要点，本实用新型实施例中的轮毂制造设备仅着重描述设备中部分部件，显然该设备还包括其他部件，来与所着重描述的部件相配合来实现设备的正常运行。本领域技术人员可以基于本实用新型实施例的设计构思，来设计和配置这些其他部件，本实用新型对此不做限定。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种轮毂制造设备，包括：

基座1，在基座1上设有导向柱2，在导向柱2上固定设置有固定板3，并且，在导向柱2上套设有能够沿导向柱移动的移动板4，移动板4位于基座1和固定板3之间。

在基座1上设有底模6及可分离的侧模5，可分离的侧模5围绕底模6设置，当可分离的侧模5与底模6相组合时，在侧模5和底模6之间形成成型模腔100。成型模腔100具体可参见图3，侧模5和底膜6组合成成型模腔100时，侧模5形成成型模腔100的侧壁，底膜6形成成型模腔100的底部，侧壁的内表面为侧模5的模型面，而底部的内表面为底膜6的模型面。在轮毂制造过程中，成型模腔中100将放置制备轮毂的胚料。

这里需要说明的是，侧模5为可分离的侧模，所谓可分离，意指侧模5并不是整体的一块完整模具，而是分块的，侧模5包括至少二块分模，即侧模5由至少两块分模拼合后形成，并且这些分模的至少一块为可移动分模，即侧模5中的部分或者全部分模是可移动的，可移动分模的移动可以使得所有分模拼合在一起形成完整的侧模5，也可使可移动侧模从拼合后的侧模中脱离，从而与其他分模分离，使分模结束拼合状态，即拼合后的分模是可以分离的。在分模拼合状态时，侧模5和底模6组合形成成型模腔100。图2示例性的示出了一种可分离的侧模5，其包括4块分模51，这4块分模51拼合后形成完整侧模5。当然，可以理解的是，侧模5的分模的块数不限，可以为2块、3块、4块、5块、6块、7块、8块、9块以及更多块等等任意块数，侧模5的所有分模可以全部设置为可移动分模，也可以部分设置为可移动分模。

侧模5的这种分块设计，一方面，由于各分模的体积较小，模具制备起来更加容易，尺寸精确易控，模具工艺成形性较好，能够有效减少模具投入，另一方面，在后续制造轮毂对成型模腔100中的胚料进行挤压时，可以使胚料的受力更加均匀，有效保证所制造的轮毂的性能；而分模的可移动设计便于模具的维护和更换，而且，利用分模的移动使得轮毂更容易脱模。

本实施例中，侧模5的所有分模都设置为可移动分模，为了便于侧模5的分离，侧模5的底部即各分模的底部设有滑块，基座1上设有与滑块相配合的导滑槽，从而使得侧模5的分模可在基座上沿预定路线移动，便于分模的拼合和分离。

为了实现侧模5的拼合和分离，侧模5还连接有脱模机构14，该脱模机构14用于推动侧模5运动从而进行侧模的拼合和分离。优选的，该脱模机构可设置为可拆卸的，在侧模5拼合后，脱模机构14可以与侧模5断开连接。具体的，本实施例中，脱模机构14包括与侧模可拆卸相连的拉杆140，拉杆140与第四液压缸141相连，第四液压缸141设置在基座1上。为了对第四液压缸141提供支撑作用，脱模机构还包括与第四液压缸141连接的挡板142。可以理解的是，上述具体的脱模机构14仅为示例，本实用新型不限于此，本领域技术人员可以任意合理设置。

为了便于模具的维护、保养和更换，优选的，底模5和侧模5均可以可拆卸的方式设置在基座1上。

移动板4与第一液压缸7的推杆71相连，第一液压杠7通过推杆71推拉移动板4沿导向柱2运动。本实施例中，第一液压缸7固定设置在在基座1上，向下拉动推杆71，使移动板4向下运动。但本实用新型不限于此，第一液压缸7也可固定设置在固定板3上。

在移动板4上设有第一通孔41及第二通孔42，在移动板4下设有套筒8，具体的，套筒8套筒设置在移动板4的下表面上。套筒8用于对侧模5进行限位。

固定板3上设有第二液压缸9，第二液压缸9的推杆91穿过第一通孔41与冲头模芯12相连接；冲头模芯12位于套筒8内且与底模6相对应；在第二液压缸9的推杆91的推拉作用下，冲头模芯12可相对底膜6运动，可深入到成型模腔100中挤压轮毂胚料，从而使胚料成形为轮毂。

固定板3上还设有第三液压缸10，第三液压缸10的推杆101穿过第二通孔42与翻边模组件11相连接，翻边模组件11套设于冲头模芯12外周。具体的，本实施例中，翻边模组件11包括翻边模110和翻边模固定板111，翻边模110固定安装在翻边模固定板111上，翻边模固定板111与第三液压缸10的推杆101相连接。在第三液压缸10的推杆101的推拉作用下，翻边模组件11可相对底膜6运动，可深入到成型模腔100中对成型模腔100顶部边缘的胚料进行挤压，从而形成轮毂的扩口翻边。

本实施例中，可选的，为了便于取出成型的轮毂，底膜6的底部还设置有顶出机构13，用于顶出挤压成形的轮毂。

当然，可选的，本实施例的轮毂制造设备还可包括机械手，所述机械手用于取出挤压成形的轮毂。

可选的，本实施例的轮毂制造设备中，冲头模芯12、侧模5、底模6和翻边模110中的至少一者的内部可设置有加热部件，例如加热管，从而可对设置加热部件的一方进行预热和保温，使模具与胚料的温度相匹配，有效保证胚料的加工质量。优选的，冲头模芯12、侧模5、底模6和翻边模110中均设置有加热部件。

在轮毂制造过程中，可首先移动侧模5，使侧模5与底膜6相组合形成成型模腔100。在将轮毂坯料进行预处理后，将预处理的胚料放置在成型模腔100中，其中，轮毂胚料可以为铝合金胚料、铝镁合金胚料、镁合金胚料等。其中，预处理可包括预热、金相检查等。其中，胚料的预热温度可以为330-440摄氏度。然后，第一液压缸7推动移动板4沿导向柱2向下移动，使得设于移动板4下的套筒8在移动板4的推动下套设在侧模5外周，从而把侧模5锁紧。然后，第二液压缸9推动冲头模芯12向下移动，对成型模腔100中的坯料进行挤压冲击，然后第三液压缸10推动翻边模组件11向下移动，利用翻边模110将冲头模芯9挤压成型的坯料进行挤压翻边。在翻边模110挤压胚料时，冲头模芯12可以保持在成型模腔100中，也可退出成型模腔100。

轮毂挤压成型后，可启动顶出机构13，使预成型轮毂毛坯脱离成型模腔100。

本实施例提供的轮毂制造设备，通过冲头模芯12、侧模5、底模6和翻边模110之间的相互配合，轮毂的扩口翻边和条幅等可以在一次工艺流程中成形，不需要后续进一步加工，有效简化轮毂的制造工艺，进一步提高轮毂的成品率。而且，本实用新型实施例提供的轮毂制造设备，可以通过对胚料进行挤压从而形成轮毂，即可以采用挤压锻造工艺制造轮毂，这种工艺制造的轮毂，由于胚料受到巨大的挤压冲击力，因此，利用本实施例所制造的轮毂，晶体分子较小，分子间隙较密，分子密度较高且分子之间的相互力更强，因此，可使轮毂的重量更轻，刚性更佳，有效提升了轮毂性能，对于使用这种轮毂的车辆而言，可以有效降低油耗提升续航里程，而且，还可以有效改善加速、制动距离、操控等性能，能够带给汽车用户更加舒适的驾驶体验。

图4为本实用新型又一实施例提供的的轮毂制造设备的结构示意图。与图1所示实施例不同在于，翻边模组件11和套筒8设置方式不同，以下将着重介绍本实施例与图1所示实施例不同的部分，与其相同的部分可参见前文描述，这里不再赘述。结合图4和图5所示，本实施例的轮毂制造设备中还包括模框15，模框15固定设置在移动板4的下表面，并设置在移动板4和套筒8之间，套筒8和模框15固定连接，例如，通过螺栓固定连接。翻边模组件11包括翻边模110和翻边摸固定板111，翻边模固定板111通过可抽离的抽芯滑块17固锁在模框15上，抽芯滑块17连接在抽芯油缸16的推杆161上，抽芯油缸16设在套筒8和模框15之间。

在轮毂制造过程中，第一液压缸7推动移动板4沿导向柱2向下移动，使得设于移动板4下的套筒8在移动板4的推动下套设在侧模5外周，从而把侧模5锁紧，此时翻边模组件11在抽芯滑块17的作用下固锁在模框15上，将跟随移动板运动。然后，第二液压缸9推动冲头模芯12向下移动，对成型模腔100中的坯料进行挤压冲击，然后，与前述实施例不同，使第一液压缸7推动移动板4沿导向柱2向上移动预定距离，使翻边模110有足够的向下的冲量，这时，利用抽芯油缸16将抽芯滑块17从翻边模固定板111底部移出，从而接触翻边模组件11的固锁状态，在抽芯滑块17移出后，第三液压缸10推动翻边模组件11向下移动，利用翻边模110将冲头模芯9挤压成型的坯料进行挤压翻边。

与前述设备实施例相对应，如图6所示，利用本实用新型实施例提供的轮毂制造设备制造轮毂的工艺流程，包括：

步骤101，将轮毂坯料进行预处理。

具体的，该预处理包括：将轮毂坯料进行加热处理，加热温度为330～440℃。

步骤102，将已预处理好的坯料放入成型模腔内。

其中，成型模腔由可分离的侧模与底模相组合形成。

步骤103，第一液压缸推动移动板沿导向柱向下移动,设于移动板下的套筒在移动板的推动下把侧模锁紧。

步骤104，第二液压缸推动冲头模芯向下移动，挤压成型模腔中的坯料。

步骤105，第三液压缸推动翻边模组件向下移动，利用翻边模将冲头模芯挤压成型的坯料进行挤压翻边。

本实用新型实施例提供的轮毂制造方法，可通过挤压锻造的方法，使轮毂可以一次成形，有效简化轮毂的制造工艺，进一步提高轮毂的成品率。而且，由于胚料受到巨大的挤压冲击力形成轮毂，因此所制造的轮毂的晶体分子较小，分子间隙较密，分子密度较高且分子之间的相互力更强，因此，可使轮毂的重量更轻，刚性更佳，有效提升了轮毂性能，对于使用这种轮毂的车辆而言，可以有效降低油耗提升续航里程，而且，还可以有效改善加速、制动距离、操控等性能，能够带给汽车用户更加舒适的驾驶体验。

可选的，在本实用新型的一个实施例中，在将已预处理好的坯料放入成型模腔内之前，可将冲头模芯、侧模、翻边模和/或底模进行预加热，加热温度为330～440℃。

可选的，在本实用新型的一个实施例中，在第三液压缸推动翻边模组件向下移动，利用翻边模将冲头模芯挤压成型的坯料进行挤压翻边前，第一液压缸推动移动板沿导向柱向上移动预定距离，抽芯油缸将抽芯滑块从翻边模固定板底部移出，则，在抽芯滑块移出后，第三液压缸推动翻边模组件向下移动，利用翻边模将冲头模芯挤压成型的坯料进行挤压翻边。

可选的，在本实用新型的一个实施例中，在第三液压缸推动翻边模组件向下移动，将冲头模芯挤压成型的坯料进行挤压翻边之后，第一液压缸将移动板向上移动，使套筒解除对侧模的锁紧，第二液压缸将冲头模芯向上移动，第三液压缸将翻边模组件向上移动，启动顶出机构，使预成型轮毂毛坯脱离成型模腔。

具体的，在冲头模芯深入成型模腔挤压胚料时，将保压一定时间，即保持一定压力对胚料持续挤压一段时间，令胚料受压变形形成轮毂，其中，保压时间也可称为第一凸模挤压挤压腔中的胚料的挤压时间，其需要大于等于第一预定时间，其中第一预定时间可以为3秒。具体的，保压时间可以为3-300秒。

同理，翻边模挤压胚料，也需要将保压一定时间，即保持一定压力对胚料持续挤压一段时间，令胚料受压变形形成翻边，该挤压时间需要大于等于第二预定时间，其中第二预定时间可以为3秒。具体的，挤压时间可以为3-300秒。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。