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CN116652020A - 一种铝合金车轮气门孔成形工艺及装置 - Google Patents

一种铝合金车轮气门孔成形工艺及装置 Download PDF

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CN116652020A
CN116652020A CN202310525147.1A CN202310525147A CN116652020A CN 116652020 A CN116652020 A CN 116652020A CN 202310525147 A CN202310525147 A CN 202310525147A CN 116652020 A CN116652020 A CN 116652020A
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CN
China
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valve hole
wheel
aluminum alloy
die
diameter
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Application number
CN202310525147.1A
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English (en)
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田尧
潘小雨
余海洋
胡飞
韩晓芳
程小强
彭峻
王峰
孙福成
刘梦洁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Motor Chassis Systems Co Ltd
Original Assignee
Dongfeng Motor Chassis Systems Co Ltd
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Publication date
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    • B21D31/00—Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/04—Expanding other than provided for in groups B21D1/00 - B21D28/00, e.g. for making expanded metal
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明涉及锻造铝合金车轮制备技术领域，尤其涉及一种铝合金车轮气门孔成形工艺及装置。其中气门孔成形工艺为先在气门孔位置钻工艺孔，之后通过模具挤扩成成品气门孔。铝合金车轮气门孔成形装置至少包括凸模和凹模，所述凸模用于气门孔的挤扩成形，其直径与成品气门孔直径相同，所述凸模的前端设置有导向部，所述导向部用于为凸模进入工艺孔内导向；挤扩成形时，所述凹模抵在车轮气门孔的另一侧用于避免挤扩时车轮变形且不影响凸模的挤扩成形。该工艺及装置不仅可以提高生产节拍，而且可有针对的增强气门孔处强度和刚度，利于实现更轻量化的车轮。

Description

一种铝合金车轮气门孔成形工艺及装置
技术领域
本发明涉及锻造铝合金车轮制备技术领域，尤其涉及一种铝合金车轮气门孔成形工艺及装置。
背景技术
铝合金车轮气门孔是车轮中的关键部位，其加工质量和加工精度不仅影响着气门孔的装配，还影响着安全性能。传统的气门孔加工工艺为钻通孔、钻沉头孔、背镗沉头孔，3个动作3把刀，操作较为麻烦，完成一个气门孔的加工用时约120秒。且传统的切削加工气门孔工艺还会使得气门孔成为车轮的薄弱部位，产品容易从气门孔处发生疲劳裂纹，现有的加强气门孔处的手段是气门孔周围整个回转体都加厚处理，该方法不利于实现轻量化。
发明内容
基于上述表述，本发明的目的之一在于提供一种铝合金车轮气门孔成形工艺，该工艺是先在气门孔位置钻工艺孔，之后通过模具挤扩成成品气门孔。
该工艺不仅可以提高生产节拍，而且可以有针对的增强气门孔处强度和刚度，利于实现更轻量化的车轮。
作为一种优选的实施方式，工艺孔直径小于成品气门孔直径0.5～7mm。
作为一种优选的实施方式，该工艺包括以下步骤：锻造、旋压、热处理、粗车、钻孔、挤扩气门孔、精车。
本发明的目的之二在于提供一种铝合金车轮气门孔成形装置，至少包括凸模和凹模，所述凸模用于气门孔的挤扩成形，其直径与成品气门孔直径相同，所述凸模的前端设置有导向部，所述导向部用于为凸模进入工艺孔内导向；挤扩成形时，所述凹模抵在车轮气门孔的另一侧用于避免挤扩时车轮变形且不影响凸模的挤扩成形。
作为一种优选的实施方式，所述凹模的开口直径大于成品气门孔直径0.1～0.3mm。
作为一种优选的实施方式，所述导向部的直径小于工艺孔直径1～2mm。
作为一种优选的实施方式，还包括车轮定位台，所述车轮定位台用于支撑固定待加工车轮，且所述车轮定位台可在工作台上移动，所述工作台上还设置有内侧限位块和外侧限位块，所述内侧限位块和外侧限位块分别用于限定挤扩工位和上料工位。
作为一种优选的实施方式，所述凹模通过凹模底座固定在挤扩工位处，当挤扩气门孔时，凹模抵在车轮的内侧面上。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
本发明通过将气门孔成形工艺采用挤扩成形的方法，平均节拍可达到30s/件，提高了生产节拍90s/件，且该工艺由于冷态扩塑成形，气门孔处表面形成了压应力，气门孔处疲劳强度提高，利于实现更轻量化。
附图说明
图1为本发明所提供的铝合金车轮气门孔挤扩成形前的结构示意图；
图2为图1中B处的局部放大结构示意图；
图3为本发明所提供的铝合金车轮气门孔成形装置；
图4为本发明所提供的铝合金车轮气门孔挤扩成形时的示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1凸模、2车轮、3凹模、4凹模底座、5车轮定位台、6内侧限位块、7外侧限位块、8工作台。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
本发明针对现有的气门孔加工工艺，不利于轻量化且加工用时长的问题，提供一种新的铝合金车轮气门孔成形工艺，该工艺是先在气门孔位置钻工艺孔，之后通过模具挤扩成成品气门孔。
以直径为9.7mm的气门孔为例，钻通孔耗时20s，挤扩气门孔10s，平均节拍30s/件，提高了生产节拍90s/件，且该工艺由于冷态扩塑变形，气门孔处表面形成了压应力，气门孔处疲劳强度提高，即该工艺还可有针对的增强气门孔处强度和刚度，利于实现更轻量化的车轮。
进一步，工艺孔直径D1一般小于成品气门孔直径D2 0.5～7mm。如对于直径为9.7mm的气门孔，工艺孔直径可设置3～9mm。
本发明中，该车轮具体通过以下步骤制备得到：锻造、旋压、热处理、粗车、钻孔、挤扩气门孔、精车。
本发明还提供了一种铝合金车轮气门孔成形装置，如图1、2、4所示，该装置至少包括凸模1和凹模2，凸模1用于气门孔的挤扩成形，其直径与成品气门孔直径相同，凸模1的前端设置有导向部，导向部用于为凸模1进入工艺孔内提供导向作用。
挤扩成形时，凹模2抵在车轮气门孔的另一侧用于避免挤扩时车轮变形且不影响凸模1的挤扩成形。
可以理解的是，导向部可以设置为倒锥形结构，也可以设置为圆台形结构。一般情况下，导向部的直径D3小于工艺孔直径D2 1～2mm以利于导向。
凹模2的开口直径D4大于成品气门孔直径0.1～0.3mm，挤扩成形时，导向部穿过工艺孔进入到凹模2中，凸模1完成挤扩成形。
进一步，参见图3，该装置还包括车轮定位台5，车轮定位台5用于支撑固定待加工车轮，且车轮定位台5可在工作台8上移动，工作台8上还设置有内侧限位块6和外侧限位块7，内侧限位块6和外侧限位块7分别用于限定挤扩工位和上料工位。
进一步，本实施例中，凹模2通过凹模底座4固定在挤扩工位处，当车轮位于挤扩工位时，凹模2抵在车轮的内侧面上。
具体地工作过程为：首先在上料工位(即图3中的位置Ⅱ)处，将车轮通过螺栓和中心孔定位安装在车轮定位台5上，将车轮定位台5滑动到挤扩工位(即图3中的位置Ⅰ)处，凹模底座4抬起至凹模的上端面接触车轮的位置并停止锁定，凸模1开始下行压制，达到位移后回程，车轮定位台5滑动到上料工位处，卸下车轮，装下一个车轮，完成一个循环。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铝合金车轮气门孔成形工艺，其特征在于，先在气门孔位置钻工艺孔，之后通过模具挤扩成成品气门孔。
2.根据权利要求1所述的铝合金车轮气门孔成形工艺，其特征在于，工艺孔直径小于成品气门孔直径0.5～7mm。
3.根据权利要求1所述的铝合金车轮气门孔成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：锻造、旋压、热处理、粗车、钻孔、挤扩气门孔、精车。
4.一种铝合金车轮气门孔成形装置，其特征在于，至少包括凸模(1)和凹模(2)，所述凸模(1)用于气门孔的挤扩成形，其直径与成品气门孔直径相同，所述凸模(1)的前端设置有导向部，所述导向部用于为凸模(1)进入工艺孔内导向；
挤扩成形时，所述凹模(2)抵在车轮气门孔的另一侧用于避免挤扩时车轮变形且不影响凸模(1)的挤扩成形。
5.根据权利要求4所述的铝合金车轮气门孔成形装置，其特征在于，所述凹模(2)的开口直径大于成品气门孔直径0.1～0.3mm。
6.根据权利要求4所述的铝合金车轮气门孔成形装置，其特征在于，所述导向部的直径小于工艺孔直径1～2mm。
7.根据权利要求4所述的铝合金车轮气门孔成形装置，其特征在于，还包括车轮定位台(5)，所述车轮定位台(5)用于支撑固定待加工车轮，且所述车轮定位台(5)可在工作台(8)上移动，所述工作台(8)上还设置有内侧限位块(6)和外侧限位块(7)，所述内侧限位块(6)和外侧限位块(7)分别用于限定挤扩工位和上料工位。
8.根据权利要求4所述的铝合金车轮气门孔成形装置，其特征在于，所述凹模(2)通过凹模底座(4)固定在挤扩工位处，当挤扩气门孔时，凹模(2)抵在车轮的内侧面上。
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