一种铝合金汽车控制臂锻造模具的制作方法

本实用新型涉及锻造技术领域，具体是一种铝合金汽车控制臂锻造模具。

背景技术：

随着能源的匮乏和自然环境的恶化，节能减排已成为制造业发展的一个重要组成部分，因此，未来汽车的发展趋势是更轻，更环保。为了使汽车的重量轻，铝合金材料已被广泛使用，车辆控制臂对综合机械性能要求非常高，直接加工部件和铸件的机械性能差，因此，车辆控制臂主要通过锻造技术制造的6082铝合金属于6系列铝合金，含有大量的镁，硅等元素的，具有相对良好的综合机械性能，被广泛应用于汽车部件，如控制臂，转向杆等的制造。

现有的的汽车控制臂在锻造过程中，由于某些型号的控制臂中部台阶位置变形量大，锻造模具的型腔容易出现坯料充不满等缺陷，型腔内坯料分配不合理，坯料用量大，利用率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种铝合金汽车控制臂锻造模具，该模具结构简单，型腔内的坯料分配合理，节省坯料，坯料利用率高，拆装方便，安全性能高。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种铝合金汽车控制臂锻造模具，包括上模座、下模座，上模座和下模座通过导柱连接，与上模座连接的导柱上设有导套；上模座下端面设有朝向下的上锻槽，上锻槽内设有锻造上模，锻造上模与上锻槽之间设有上镶块，上镶块通过镶块螺杆与上模座固定连接，锻造上模下表面设有朝向下的上型腔；

下模座上端面设有朝向上的下锻槽，下锻槽内设有锻造下模，锻造下模与下锻槽之间设有下镶块，下镶块通过镶块螺杆与下模座固定连接，锻造下模的上表面设有朝向上的下型腔，上型腔与下型腔相互匹配共同限定出控制臂成型的型腔。

所述的型腔，包括预锻型腔和终锻型腔；型腔的一端设有第一圆凸台，另一端设有第二圆凸台和朝向上的凹槽；第一圆凸台和第二圆凸台之间还设有第一长形凸台和第二长形凸台，第一长形凸台和第二长形凸台之间设有过渡槽；型腔的一侧上还设有朝向型腔内的凸槽；终锻型腔内的凹槽还设有凸起。

所述的上镶块，为上小下大的梯形镶块，梯形镶块和锻造上模的接触面与竖直方向的夹角为5-10°。

所述的下镶块，为上大小下的梯形镶块，梯形镶块和锻造下模的接触面与竖直方向的夹角为5-10°。

所述的预锻型腔，周边的圆角大于终锻型腔周边的圆角。

所述的锻造上模，对角线两端设有定位凸台，锻造下模的对角线两端设有与定位凸台匹配的定位凹槽；便于合模时能快速准确定位。

所述的上模座、下模座上还设有吊装孔，左右两端设u型安装槽，吊装孔便于模具的移动，u型安装槽便于模具在设备工作台上安装和拆卸。

所述的终锻上模、终锻下模、上镶块和下镶块，采用5crnimo材料经热处理工艺制成；所述的热处理工艺为分段加热，包括淬火和回火，淬火时采用真空气氛热处理炉分段加热，先抽真空到10^-2pa以上，通入ar气到0.05pa进行洗气，如此往复抽气-洗气3次以上，最后通入ar气到0.05pa，整个热处理过程在ar气保护下进行，具体步骤为：首先以3-5℃/min的加热速率将模具加热至450~650℃，保温3-6h，再以1-3℃/min的加热速率缓慢升温至820~880℃，保温4-8h，然后在空气中延时冷却至760~820℃后，再将模具迅速放入30~60℃的油中冷却，最后及时将模具在真空热处理炉中加热至320~420℃保温10-20h进行回火。

所述的锻造模具上还设有自动温度智能控制装置，用于精确控制锻造温度，控温精确度为±1℃。

所述的自动温度智能控制装置，包括上部控温座和下部控温座，上部控温座和下部控温座的内壁设有感应线圈，上部控温座固定在上模座的下端面将锻造上模包围并高于锻造上模下端面，下部控温座固定在下模座的上端面并锻造下模包围并高于锻造下模的上端面，上部控温座直径小于下部控温座直径，模具闭合时，上部控温座与下部控温座相互卡合，开模时，上下部分打开，可精确控制锻造温度，克服铝合金材料可锻温度范围窄和开裂、晶粒粗大和不均匀等缺陷问题，确保锻造铝合金控制臂质量。

本实用新型提供的一种铝合金汽车控制臂终锻模具，该模具结构简单，型腔合理设置凸台、凸槽和凹槽，使得型腔内的坯料分配合理，节省坯料，坯料利用率高，且设有自动温度智能控制装置，锻造过程采用自动温度智能控制装置进行精确控温，可精确控制锻造温度，克服铝合金材料可锻温度范围窄和开裂、晶粒粗大和不均匀等缺陷问题，确保锻造铝合金控制臂质量。

附图说明

图1为一种铝合金汽车控制臂锻造模具的立体结构图；

图2为一种铝合金汽车控制臂锻造模具的正视剖面图；

图3为锻造上模的结构示意图；

图4为图1中a部的局部放大图；

图中：1.导柱2.导套3.上模座4.锻造上模5.上镶块6.锻造下模7.下镶块8.镶块螺杆9.下模座10.吊装孔11.u型安装槽12.终锻型腔13.预锻型腔14.第一圆凸台15.第一长形凸台16.过渡槽17.第二长形凸台18.凸起19.凹槽20.第二圆凸台21.凸槽22.定位凸台23.上部控温座24.感应线圈25.下部控温座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型内容做进一步阐述，但不是对本实用新型的限定。

实施例：

如图1和图2所示，一种铝合金汽车控制臂锻造模具，包括上模座3、下模座9，上模座3和下模座9通过导柱1连接，与上模座3连接的导柱1上设有导套2；上模座3下端面设有朝向下的上锻槽，上锻槽内设有锻造上模4，锻造上模4与上锻槽之间设有上镶块5，上镶块5通过镶块螺杆8与上模座4固定连接，锻造上模4下表面设有朝向下的上型腔；

下模座9上端面设有朝向上的下锻槽，下锻槽内设有锻造下模6，锻造下模6与下锻槽之间设有下镶块7，下镶块7通过镶块螺杆8与下模座9固定连接，锻造下模6的上表面设有朝向上的下型腔，上型腔与下型腔相互匹配共同限定出控制臂成型的型腔。

如图3所示，所述的型腔，包括预锻型腔13和终锻型腔12；型腔的一端设有第一圆凸台14，另一端设有第二圆凸台20和朝向上的凹槽19；第一圆凸台14和第二圆凸台20之间还设有第一长形凸台15和第二长形凸台17，第一长形凸台15和第二长形凸台17之间设有过渡槽16；型腔的一侧上还设有朝向型腔内的凸槽21；终锻型腔内的凹槽19还设有凸起18。

如图4所示，所述的上镶块5，为上小下大的梯形镶块，梯形镶块和锻造上模4的接触面与竖直方向的夹角为5-10°。

所述的下镶块7，为上大小下的梯形镶块，梯形镶块和锻造下模6的接触面与竖直方向的夹角为5-10°。

上、下镶块设为梯形镶块，可以有效的防止锻造上模和锻造下模的掉落，使锻造上模和锻造下模锁紧更加牢固，装配拆卸方便，安全性能提高。

所述的预锻型腔13，周边的圆角大于终锻型腔12周边的圆角。

所述的锻造上模4，对角线两端设有定位凸台22，锻造下模6的对角线两端设有与定位凸台22匹配的定位凹槽；便于合模时能快速准确定位。

所述的上模座4、下模座9上还设有吊装孔10，左右两端设u型安装槽11，吊装孔10便于模具的移动，u型安装槽11便于模具在设备工作台上安装和拆卸。

所述的终锻上模4、终锻下模5、上镶块5和下镶块7，采用5crnimo材料经热处理工艺制成；所述的热处理工艺为分段加热，包括淬火和回火，淬火时采用真空气氛热处理炉分段加热，先抽真空到10^-2pa以上，通入ar气到0.05pa进行洗气，如此往复抽气-洗气3次以上，最后通入ar气到0.05pa，整个热处理过程在ar气保护下进行，具体步骤为：首先以3-5℃/min的加热速率将模具加热至450~650℃，保温3-6h，再以1-3℃/min的加热速率缓慢升温至820~880℃，保温4-8h，然后在空气中延时冷却至760~820℃后，再将模具迅速放入30~60℃的油中冷却，最后及时将模具在真空热处理炉中加热至320~420℃保温10-20h进行回火。

如图1和图2所示，所述的锻造模具上还设有自动温度智能控制装置，用于精确控制锻造温度，控温精确度为±1℃。

所述的自动温度智能控制装置，包括上部控温座23和下部控温座25，上部控温座23和下部控温座25的内壁设有感应线圈24，上部控温座23固定在上模座3的下端面将锻造上模4包围并高于锻造上模4下端面，下部控温座25固定在下模座9的上端面并锻造下模6包围并高于锻造下模6的上端面，上部控温座23直径小于下部控温座25直径，模具闭合时，上部控温座23与下部控温座25相互卡合，开模时，上下部分打开，可精确控制锻造温度，克服铝合金材料可锻温度范围窄和开裂、晶粒粗大和不均匀等缺陷问题，确保锻造铝合金控制臂质量。