【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车轮制造，具体涉及一种钢车轮充液拉深成型模具及工艺。
技术介绍
1、目前钢车轮轮辐采用的主流制造工艺大致为：落料、拉深、反拉深、成型、修边、翻边、冲、挤螺栓孔、冲散热孔。产品轮廓形状在成型工序基本成型，翻边工序对轮辐外径、中心直线段翻边及精整内、外平面，落料工序对条料冲裁成圆形或多边形。为提高辐底外材料的拉延性，保障轮辐辐底内、外安装平面处的形状强度，按成型轮廓反向设计反拉深及拉深曲线。拉深、反拉深工艺曲线由几段圆弧半径相对较大的曲线和直线设计而成。轮辐生产节奏相对小五金冲压件慢得多。
2、随着汽车轻量化的不断推进，产品结构设计及材料强度也不断提高，高强度车轮专用钢拉延性也相对降低了，不利于拉深成型工艺，同时，对模具性能要求更高，模具易拉伤工件，造成制件外观不良。
技术实现思路
1、基于上述表述，本专利技术提供了一种钢车轮充液拉深成型模具及工艺，以解决高强度车轮专用钢拉延性相对降低，不利于拉深成型工艺，对模具性能要求更高，模具易拉伤工件，造成制件外观不良的问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本申请提供一种钢车轮充液拉深成型模具，所采用的技术方案如下：
4、一种钢车轮充液拉深成型模具，包括：
5、支撑平台；
6、相互适配的凹模和凸模，所述凹模设于支撑平台上，所述凹模顶部和底部均为敞口且底部与所述支撑平台密封连接，所述凹模内充满液体，所述凸模设于所述凹模正上方并可竖直
7、压边圈，其环绕所述凸模设置，所述压边圈随所述凸模升降，且所述压边圈和所述凸模可在竖直方向上相对移动，所述压边圈可下降至与所述凹模顶面配合压紧工件；
8、其中，适于通过所述凸模对工件施加的压力使工件与所述凹模之间形成密封，以使所述凹模内形成充满液体的密闭腔室。
9、优选的，所述支撑平台上设有连通于所述凹模内腔的溢流通道，所述溢流通道通过位于所述凹模外的溢流管与液体容器连接，所述溢流管上设有溢流阀，适于在所述凹模内形成的充满液体的密闭腔室内压力超过设定值时，打开所述溢流阀使密闭腔室内液体进入液体容器内。
10、优选的，所述支撑平台上设有连通于所述凹模内腔的回流通道，回流通道通过位于所述凹模外的回流管与液体容器连接，所述回流管上设有控制其通断的阀门。
11、优选的，所述支撑平台包括底板和安装环，安装环位于所述底板上方，安装环顶部和底部敞口且底部与所述底板密封连接，所述凹模与所述安装环同轴并连接于所述安装环顶部，所述安装环内腔与所述凹模内腔连通，且所述凹模与所述安装环连接处密封，所述溢流通道开设于所述安装环侧壁上。
12、优选的，所述安装环外壁上连接有连通于所述溢流通道的快速接头。
13、优选的，所述凸模和所述压边圈连接于可竖直升降的顶板上，所述凸模和所述压边圈位于所述顶板和所述支撑平台之间，所述压边圈可在竖直方向上相对所述顶板移动，且所述压边圈与所述顶板通过弹性件连接，所述压边圈靠近所述顶板移动时克服所述弹性件的弹力，在所述弹性件未形变时，所述压边圈底面高度低于所述凸模底面高度。
14、优选的，所述凹模顶面开设有供工件嵌入的定位槽，工件嵌入定位槽内时被限制水平移动。
15、优选的，还包括导向圈，其环绕在所述压边圈外并随所述凸模升降，所述压边圈和所述导向圈在竖直方向上可相对移动，所述导向圈可下降至环绕在所述凹模外，且在所述凸模与工件接触并继续下降过程中，所述导向圈在径向上覆盖所述压边圈和所述凹模之间缝隙。
16、第二方面，本申请提供一种钢车轮充液拉深成型工艺，采用如上所述的钢车轮充液拉深成型模具进行加工。
17、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：
18、1、本申请通过在凹模内充满液体，在加工时将待加工工件放置于凹模顶面上，压边圈和凸模下降，压边圈先与凹模顶面接触，压边圈与凹模顶面配合压紧工件，此时工件覆盖凹模顶部敞口，之后凸模继续下降与工件接触并与凹模配合对工件拉深成型，通过凸模对工件施加的压力使工件与凹模之间形成密封，以使凹模内形成充满液体的密闭腔室，凸模进入凹模内时通过工件对液体施压从而使液体压强增大；在初始拉深阶段，液体受挤压压强增大，液压使工件贴合凸模，从而增大有效摩擦力，同时高压液体充满工件与凹模之间间隙，工件拉伸变形流入凹模内时工件与凹模表面分离，工件材料在r角处流入时与凹模未接触，从而降低有害摩擦，综合降低了传力区轴向拉应力，工件不易产生拉伤，冲压过程中，高压液体对工件无冲压，不会产生外观质量问题，产品外观提升显著；
19、2、本申请通过将凹模设置在下方，凹模、支撑平台和待加工工件形成密闭腔室，并利用凸模挤压工件使液体压强增大产生高压液体，无需主动加压；
20、3、本申请通过设置溢流通道和回流通道，并分别设置溢流管和回流管与液体容器连接，在凹模内液体压强超过限定值时溢流阀打开将液体溢流至液体容器内，从而避免液压过大导致安全隐患，在一次拉深成型完成后凸模回位后，打开阀门使液体容器内液体回流至凹模内，以便进行下次加工，液体容器、回流管、凹模和溢流管形成循环回路，辅助工件拉深成型加工，改善工件加工的工艺性；
21、4、本申请通过设置导向圈，在凸模与工件接触并继续下降过程中，即凸模与凹模配合对工件拉深成型过程中，导向圈环绕在凹模外且在径向上覆盖压边圈和凹模之间缝隙，因此，即使在工件与凹模之间密封失效，且液体从凹模和压边圈之间缝隙漏出时，在导向圈的阻挡下，液体喷射在导向圈上，导向圈承受液体的高压冲击，阻挡高压液体向外喷射，提高安全性。
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1.一种钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所述支撑平台上设有连通于所述凹模(2)内腔的溢流通道(41)，所述溢流通道(41)通过位于所述凹模(2)外的溢流管(9)与液体容器(15)连接，所述溢流管(9)上设有溢流阀(11)，适于在所述凹模(2)内形成的充满液体的密闭腔室内压力超过设定值时，打开所述溢流阀(11)使密闭腔室内液体进入液体容器(15)内。
3.根据权利要求1所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所述支撑平台上设有连通于所述凹模(2)内腔的回流通道(42)，回流通道(42)通过位于所述凹模(2)外的回流管(10)与液体容器(15)连接，所述回流管(10)上设有控制其通断的阀门。
4.根据权利要求2所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所述支撑平台包括底板(1)和安装环(4)，安装环(4)位于所述底板(1)上方，安装环(4)顶部和底部敞口且底部与所述底板(1)密封连接，所述凹模(2)与所述安装环(4)同轴并连接于所述安装环(4)顶部，所述安装环(4)内腔与所述
5.根据权利要求4所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所述安装环(4)外壁上连接有连通于所述溢流通道(41)的快速接头(13)。
6.根据权利要求1所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所述凸模(3)和所述压边圈(7)连接于可竖直升降的顶板(6)上，所述凸模(3)和所述压边圈(7)位于所述顶板(6)和所述支撑平台之间，所述压边圈(7)可在竖直方向上相对所述顶板(6)移动，且所述压边圈(7)与所述顶板(6)通过弹性件连接，所述压边圈(7)靠近所述顶板(6)移动时克服所述弹性件的弹力，在所述弹性件未形变时，所述压边圈(7)底面高度低于所述凸模(3)底面高度。
7.根据权利要求1所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所述凹模(2)顶面开设有供工件嵌入的定位槽(21)，工件嵌入定位槽(21)内时被限制水平移动。
8.根据权利要求1所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：还包括导向圈(14)，其环绕在所述压边圈(7)外并随所述凸模(3)升降，所述压边圈(7)和所述导向圈(14)在竖直方向上可相对移动，所述导向圈(14)可下降至环绕在所述凹模(2)外，且在所述凸模(3)与工件接触并继续下降过程中，所述导向圈(14)在径向上覆盖所述压边圈(7)和所述凹模(2)之间缝隙。
9.一种钢车轮充液拉深成型工艺，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的钢车轮充液拉深成型模具进行加工。
...【技术特征摘要】
1.一种钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所述支撑平台上设有连通于所述凹模(2)内腔的溢流通道(41)，所述溢流通道(41)通过位于所述凹模(2)外的溢流管(9)与液体容器(15)连接，所述溢流管(9)上设有溢流阀(11)，适于在所述凹模(2)内形成的充满液体的密闭腔室内压力超过设定值时，打开所述溢流阀(11)使密闭腔室内液体进入液体容器(15)内。
3.根据权利要求1所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所述支撑平台上设有连通于所述凹模(2)内腔的回流通道(42)，回流通道(42)通过位于所述凹模(2)外的回流管(10)与液体容器(15)连接，所述回流管(10)上设有控制其通断的阀门。
4.根据权利要求2所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所述支撑平台包括底板(1)和安装环(4)，安装环(4)位于所述底板(1)上方，安装环(4)顶部和底部敞口且底部与所述底板(1)密封连接，所述凹模(2)与所述安装环(4)同轴并连接于所述安装环(4)顶部，所述安装环(4)内腔与所述凹模(2)内腔连通，且所述凹模(2)与所述安装环(4)连接处密封，所述溢流通道(41)开设于所述安装环(4)侧壁上。
5.根据权利要求4所述的钢车轮充液拉深成型模具，其特征在于：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：段大为，李素雄，周辉辉，宋威强，
申请(专利权)人：东风汽车车轮随州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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