技术特征：
1.一种宽幅异形轮毂的成形模具，其特征在于，包括正挤压模具和扩口翻边模具，所述正挤压模具用于采用一次加热三次成形的方法来依次成形目标轮毂的轮辋深度、轮辐厚度和轮辐形状，得到初始轮毂；所述扩口翻边模具用于对初始轮毂进行扩口翻边，得到目标轮毂；其中，所述正挤压模具由大顶杆（1）、小顶杆支板（2）、第一下模板（3）、第一螺钉（4）、第一凹模垫板（5）、第一凹模（6）、预应力圈（7）、若干根小顶杆（8）、凹模芯轴（9）、凹模垫块（10）、顶料圈（11）、凸模圈（12）、芯轴（13）、第一上模板（14）、第一凸模垫板（15）、凸模型芯（16）和第一凸模（17）组成伸缩凸模，所述第一下模板（3）中部开设有支板凹槽，小顶杆支板（2）置于支板凹槽中，大顶杆（1）顶端与小顶杆支板（2）的底面中部连接，第一下模板（3）、第一凹模垫板（5）和预应力圈（7）通过第一螺钉（4）连接，预应力圈（7）位于第一凹模垫板（5）上方的边缘位置，预应力圈（7）为中空结构且其内腔为圆台形，第一凹模（6）的外轮廓为与预应力圈（7）内腔匹配的圆台形，第一凹模（6）置于预应力圈（7）内且外侧与预应力圈（7）接触，第一凹模（6）也为中空结构且上部开设有卡槽，凹模垫块（10）置于卡槽中，凹模芯轴（9）置于第一凹模（6）内腔中并与凹模垫块（10）之间留有定径带，凹模芯轴（9）底部通过螺钉与第一下模板（3）和第一凹模垫板（5）连接，若干根小顶杆（8）置于小顶杆支板（2）上，小顶杆（8）顶端与凹模芯轴（9）连接，顶料圈（11）通过凹模芯轴（9）上开设的螺纹孔与小顶杆（8）顶端螺纹连接，第一上模板（14）、第一凸模垫板（15）和第一凸模（17）通过螺钉从上至下依次连接，凸模型芯（16）置于第一凸模（17）内腔中并与第一凸模（17）过盈连接，第一凸模（17）底端设有限位凸起，凸模型芯（16）顶端设有卡位凸起，通过限位凸起和卡位凸起第一凸模（17）将凸模型芯（16）限位在第一凸模（17）内腔中，凸模型芯（16）底部中间开设芯轴凹槽，芯轴凹槽的直径与芯轴（13）的直径匹配，芯轴（13）与凹模芯轴（9）连接并可在芯轴凹槽中滑动，凸模圈（12）的内径与芯轴（13）的直径匹配并用于套在芯轴（13）上；所述扩口翻边模具包括顶杆（18）、第二下模板（19）、第二凹模垫板（20）、销（21）、下模座（22）、四个燕尾条（23）、四个凹模滑块（24）、第二凸模（25）、第二凸模垫板（26）、第二上模板（27）和第二螺钉（28），所述第二下模板（19）中部开设有顶杆过孔，顶杆（18）穿过顶杆过孔后与第二凹模垫板（20）连接，下模座（22）与第二下模板（19）边缘通过销（21）连接，下模座（22）内腔为圆台形，四个凹模滑块（24）组合形成扩口翻边模具的凹模，凹模内腔形状与目标轮毂的外轮廓形状相同，凹模滑块（24）外侧与燕尾条（23）通过第二螺钉（28）连接后置于第二凹模垫板（20）上并可在下模座（22）的内腔内滑动，第二上模板（27）、第二凸模垫板（26）和第二凸模（25）从上至下依次通过第二螺钉（28）连接，第二凸模（25）外形与目标轮毂的内轮廓形状相同。2.根据权利要求1所述的一种宽幅异形轮毂的成形模具，其特征在于，所述芯轴（13）底端开设有与凹模芯轴（9）螺纹连接的第一定位孔，芯轴（13）通过第一定位孔与凹模芯轴（9）螺纹连接。3.根据权利要求1所述的一种宽幅异形轮毂的成形模具，其特征在于，所述小顶杆（8）顶端开设有与顶料圈（11）螺纹连接的第二定位孔，顶料圈（11）通过第二定位孔与小顶杆（8）顶端螺纹连接。4.一种宽幅异形轮毂的成形方法，其特征在于，所述成形方法采用权利要求1至3中任一权利要求所述的一种宽幅异形轮毂的成形模具，包括如下步骤：
s1，选用镁合金圆柱形的铸态坯料，对铸态坯料进行镦粗、反挤压和冲孔，制得空心坯料；s2，将空心坯料及正挤压模具加热至预定温度，并通过正挤压模具依次挤压成形目标轮毂的轮辋深度、轮辐厚度和轮辐形状，得到初始轮毂；s3，将初始轮毂取出并冷却至室温后，将初始轮毂的轮辋端部车削平整；s4，将车削后的初始轮毂和扩口翻边模具加热至预定温度，并通过扩口翻边模具对车削后的初始轮毂进行扩口翻边，得到目标轮毂。5.根据权利要求4所述的一种宽幅异形轮毂的成形方法，其特征在于，所述s2在通过正挤压模具依次挤压成形目标轮毂的轮辋深度、轮辐厚度和轮辐形状时，包括如下步骤：s21，将空心坯料置于正挤压模具内并进行居中对齐后，第一上模板（14）下行，带动第一凸模（17）向下挤压，使空心坯料在由第一凸模（17）、凹模垫圈（10）及凸模型芯（16）组成的腔室中填充，待坯料填充满该腔室后从凹模垫圈（10）及凹模芯轴（9）定径带所构成的间隙中挤压流出；s22，待到第一凸模（17）挤压坯料使坯料到达第一凹模（6）底部时，第一上模板（14）停止下行，此时，轮辋部位成形结束，第一上模板（14）上行，第一凸模垫板（15）和第一凸模（17）一同上行，并将凸模型芯（16）一同带离坯料后，用工具将凸模型芯（16）推回第一凸模（17），使第一凸模（17）与凸模型芯（16）的下端表面齐平；s23，第一上模板（14）下行，第一凸模（17）及凸模型芯（16）一同向下挤压坯料，使坯料横向流动，待到坯料填充满凹模垫圈（10）与芯轴（13）之间的间隙时停止，然后第一上模板（14）上行，此时，轮辐的厚度挤压完成；s24，将凸模圈（12）套到芯轴（13）上，第一上模板（14）下行，当凸模型芯（16）接触凸模圈（12）后，第一上模板（14）继续下行，会将凸模圈（12）压入坯料中，当凸模圈（12）完全没入坯料后得到初始轮毂；s25，第一凸模（17）上移，由小顶杆（8）连同顶料圈（11）将初始轮毂及凸模圈（12）顶出后，对初始轮毂进行室温冷却。6.根据权利要求4或5所述的一种宽幅异形轮毂的成形方法，其特征在于，所述s4在通过扩口翻边模具对车削后的初始轮毂进行扩口翻边时，包括如下步骤：s41，将车削后的初始轮毂及扩口翻边模具加热至预定温度后，顶杆（18）带动第二凹模垫板（20）上移，使凹模滑块（24）沿着下模座（22）凹槽向上滑动，凹模滑块（24）打开，将车削后的初始轮毂放于第二凹模垫板（20）上并进行居中对齐；s42，顶杆（18）带动第二凹模垫板（20）向下滑动，使得凹模滑块（24）包覆车削后的初始轮毂向下合拢；s43，第二上模板（27）带动第二凸模（25）下行通过第二凸模（25）对车削后的初始轮毂进行扩口翻边；s44，顶杆（18）上行带动第二凹模垫板（20）将扩口挤压件顶出并取出，待冷却至室温后进行车削精加工，得到目标轮毂。7.根据权利要求4所述的一种宽幅异形轮毂的成形方法，其特征在于，所述s1在对铸态坯料进行镦粗、反挤压和冲孔之前，还包括：对铸态坯料进行均匀化处理。
技术总结
本发明涉及一种宽幅异形轮毂的成形模具及方法，属于轮毂成形技术领域。包括正挤压模具和扩口翻边模具，所述正挤压模具用于采用一次加热三次成形的方法来分别成形目标轮毂的轮辋深度、轮辐厚度和轮辐形状，得到初始挤压态轮毂；所述扩口翻边模具用于对初始挤压态轮毂进行扩口翻边，得到目标轮毂。通过正挤压模具采用一次加热三次成形的方法来依次成形目标轮毂的轮辋深度、轮辐厚度和轮辐形状，将轮毂各部位分步成形，减小了单次挤压时第一凸模与坯料的接触面积，因而可以显著降低轮毂成形所需的载荷，对于实际生产过程中的液压设备不必做过高的要求。必做过高的要求。必做过高的要求。
技术研发人员：赵熹 贺亚云 张治民 罗红侠 方敏 任贤魏
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：2023.01.13
技术公布日：2023/3/14