復合塑性成形設(shè)備及其模具換位機構(gòu)、該機構(gòu)的定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復合塑性成形設(shè)備及其模具換位機構(gòu)、該機構(gòu)的定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，輕合金汽車輪轂主要包括鋁合金輪轂和鎂合金輪轂。鋁合金具有質(zhì)輕、防腐、導熱性好等特點，且其成形工藝性也比較好，在現(xiàn)代汽車制造中正代替鋼制車輪而被廣泛地推廣應(yīng)用。鎂合金材料的密度低、比強度與比剛度都比較高，且具有較高的減振性和抗沖擊性，更適合輪轂的使用條件。
[0003]專利號為2009100643359的中國發(fā)明專利說明書公開了一種汽車輪轂的兩步塑性成形方法，該方法是將坯料在等溫條件下采用兩套模具分兩步擠壓成形，第一步，將坯料放入擠壓成型模具中采用擠壓方式先成形出輪輻部分并同時預成形出輪輞的前、后輪緣部分；第二步，將預成形件放入擴口模具中將輪輞前、后輪緣部分一次擴口成形。該發(fā)明的技術(shù)方案具有成形力低、設(shè)備投入少、生產(chǎn)成本低和成形質(zhì)量高等特點。
[0004]專利號為2008102117601的中國發(fā)明專利說明書介紹了一種汽車輪轂擠壓成形方法，采用分工序等溫擠壓成形，該方法依次經(jīng)過正擠壓、復合擠壓、擴口工序進行加工成形，其中:正擠壓成形出輪輻部分，并使其余金屬初步均勻聚集在輪輻周緣位置；復合擠壓預成形出桶狀輪輞及輪輞的上下輪緣；擴口工藝使輪輞成形。該發(fā)明的技術(shù)方案可以減小成形力，減少設(shè)備與模具投入，降低生產(chǎn)成本，提高成形產(chǎn)品質(zhì)量。
[0005]以上兩項發(fā)明專利均包括輪輞擴口模具，雖然其中凹模瓣塊的開合模方案不同，但都屬于斜向分型機構(gòu)，結(jié)構(gòu)都比較復雜，在加熱狀態(tài)下運動不暢快，精度不高，模具鑲塊不易加熱；且模具加工成本較高，特別是汽車輪轂型號多，其配套模具的數(shù)量多，費用就非?？捎^。
[0006]專利號為ZL2011100241574和2011100241593的中國發(fā)明專利分別公開了一種汽車輪轂的組合塑性成形方法及其配套的成型模具，兩種方法工藝過程基本相同，都可以采用一套下模和兩個凸模分兩步成形，所述下模包括有瓣合式凹模瓣塊，兩個凸模分別為擠壓凸模和脹形凸模。成形時先將坯料在模具內(nèi)由擠壓凸模與下模配合，采用擠壓工藝預成形出輪轂的輪輻部分和輪輞的下部，并將輪輞的上部成形為中空管坯，再用脹形凸模與下模配合經(jīng)脹形工藝將第一步成形出的預成形件成形為輪轂。該兩個專利的不同點是前者的擠壓上凸模頭部采用平面結(jié)構(gòu)，預成形的輪輞孔為平底，在第二步對輪輞脹形的同時，需將輪輻的內(nèi)表面成形；后者在預成形時已經(jīng)將輪輻的內(nèi)表面成形，脹形工序只需將輪輞脹形。
[0007]以上兩項發(fā)明中的成形工藝可以在普通液壓機上進行，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，但模具結(jié)構(gòu)復雜，其一是，采用瓣合式凹模結(jié)構(gòu)，凹模瓣塊的開合模動作要通過特殊機構(gòu)來實現(xiàn)，特別是在熱狀態(tài)時，對斜導槽部分的要求會很高；其二是，每套模具都需要這種開合模裝置，會造成模具成本過高；其三，采用了兩個上凸模結(jié)構(gòu)和兩步成形，就需要兩臺成形設(shè)備，其設(shè)備投資較高，下模的數(shù)量也將增加，工序間增加了預工件的脫模和放料過程，增加了勞動強度和生產(chǎn)周期。
[0008]專利號為ZL200910306869.8的中國發(fā)明專利公開了一種鎂合金汽車輪轂精密成型裝置，包括下模組件和上模組件，下模組件設(shè)有凹模(即下模型芯)，上模組件設(shè)有與模具頂壓動作方向垂直的兩個推拉油缸，作為推拉裝置，各推拉油缸動作輸出端連接上模連體座板，上模連體座板構(gòu)成活動部分，兩個凸模固定在上模連體座板的下部；上模連體座板的上部裝有用于與油壓機連接的上模軌道墊板，上模軌道墊板兩側(cè)設(shè)有供上模連體座板導向移動裝配的可移動軌道，形成固定部分。上述固定部分、活動部分和推拉油缸形成模具換位機構(gòu)，兩個推拉油缸分別產(chǎn)生推拉動作即可使兩個上凸模產(chǎn)生換位動作。該發(fā)明具有換位功能，但是其模具換位機構(gòu)的凸凹模只能通過凹模的?？趯?，不具備定位功能，而凸凹模導向部分存在間隙，故其定位精度不高，影響制品質(zhì)量；另外，模具換位機構(gòu)軌道間存在間隙，凸模工作受力時會產(chǎn)生少量的傾斜，也會影響制品精度，造成質(zhì)量不穩(wěn)定。另外，因為輪轂徑向尺寸大，用于成形輪轂的模具尺寸也大，兩個凸模的換位行程也較長，采用兩個推拉油缸進行換位，其橫向尺寸特別長，使油缸懸在壓力機的外面，影響工藝操作，且更不安全。再者，由于沒有能夠進行側(cè)向分型的壓力機，該發(fā)明也只能采用斜滑塊分型機構(gòu)進行分型，使模具結(jié)構(gòu)非常復雜且不可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種制造精度高的復合塑性成形設(shè)備，同時，本發(fā)明還提供了一種該復合塑性成形設(shè)備的模具換位機構(gòu)及該模具換位機構(gòu)的定位方法。
[0010]本發(fā)明中復合塑性成形設(shè)備采用的技術(shù)方案是:復合塑性成形設(shè)備，包括模具換位機構(gòu)，所述模具換位機構(gòu)包括固定部分和相對于固定部分導向移動設(shè)置的活動部分，所述固定部分和移動部分兩者之間設(shè)有用于使兩者沿導向移動方向定位的定位裝置，還設(shè)有用于使兩者沿模具頂壓方向壓緊配合的鎖緊裝置。
[0011]所述固定部分或移動部分上設(shè)有銷釘孔，所述移動部分或固定部分上對應(yīng)地設(shè)有定位銷以及用于驅(qū)動定位銷沿軸線伸縮以插入所述銷釘孔和從銷釘孔內(nèi)拔出的電磁推動器，所述定位裝置由所述銷釘孔、定位銷和電磁推動器組成。
[0012]所述鎖緊裝置為設(shè)置在所述固定部分或移動部分上的電磁吸盤。
[0013]所述移動部分上設(shè)有隔熱和冷卻系統(tǒng)，所述定位裝置和鎖緊裝置設(shè)置在所述隔熱和冷卻系統(tǒng)背離工件的一側(cè)。
[0014]所述復合塑性成形設(shè)備包括下模組件，所述下模組件包括三只以上的凹模瓣塊、供各凹模瓣塊沿垂直于模具頂壓方向?qū)蛞苿釉O(shè)置的瓣塊導向座，各所述瓣塊導向座之間通過桿件相互連接而與桿件共同形成凸多邊形結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明中復合塑性成形設(shè)備的模具換位機構(gòu)采用的技術(shù)方案是:復合塑性成形設(shè)備的模具換位機構(gòu)，包括固定部分和相對于固定部分導向移動設(shè)置的活動部分，所述固定部分和移動部分兩者之間設(shè)有用于使兩者沿導向移動方向定位的定位裝置，還設(shè)有用于使兩者沿模具頂壓方向壓緊配合的鎖緊裝置。
[0016]所述固定部分或移動部分上設(shè)有銷釘孔，所述移動部分或固定部分上對應(yīng)地設(shè)有定位銷以及用于驅(qū)動定位銷沿軸線伸縮以插入所述銷釘孔和從銷釘孔內(nèi)拔出的電磁推動器，所述定位裝置由所述銷釘孔、定位銷和電磁推動器組成。
[0017]所述鎖緊裝置為設(shè)置在所述固定部分或移動部分上的電磁吸盤。
[0018]本發(fā)明中復合塑性成形設(shè)備上模具換位機構(gòu)的定位方法采用的技術(shù)方案是:復合塑性成形設(shè)備上模具換位機構(gòu)的定位方法，該方法包括將模具換位機構(gòu)中的活動部分與固定部分依靠固定部分和移動部分之間設(shè)置的定位裝置沿導向移動方向定位的步驟，還包括將模具換位機構(gòu)中的活動部分與固定部分依靠所述固定部分和移動部分之間設(shè)置的鎖緊裝置沿模具頂壓方向壓緊配合的步驟。
[0019]所述固定部分或移動部分上設(shè)有銷釘孔，所述移動部分或固定部分上對應(yīng)地設(shè)有定位銷以及用于驅(qū)動定位銷沿軸線伸縮以插入所述銷釘孔和從銷釘孔內(nèi)拔出的電磁推動器，所述定位裝置由所述銷釘孔、定位銷和電磁推動器組成；所述鎖緊裝置為設(shè)置在所述固定部分或移動部分上的電磁吸盤。
[0020]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，模具換位機構(gòu)包括固定部分和相對于固定部分導向移動設(shè)置的活動部分，所述固定部分和移動部分之間設(shè)有用于使活動部分與所述固定部分沿導向移動方向定位的定位裝置，還設(shè)有用于使活動部分與所述固定部分沿模具頂壓方向壓緊配合的鎖緊裝置，移動部分通過定位裝置能夠沿導向移動方向定位在固定部分上，提高該方向上的定位精度，而移動部分與固定部分能夠通過鎖緊裝置沿模具頂壓方向壓緊配合，能夠避免模具合模時發(fā)生傾斜，在提高制品精度的同時能夠避免模具在僅采用了定位裝置定位的情況下合模時發(fā)生傾斜而使定位不準確，有利于提高制造精度和產(chǎn)品質(zhì)量，延長使用壽命，降低維護次數(shù)。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明中復合塑性成形設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中模具換位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖2的側(cè)視圖；
圖4是圖1中側(cè)向分型機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖4的俯視圖；
圖6是圖5的A—A尚]視圖；
圖7是圖1中滑板上的上水冷槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是圖1中下橫梁上的下水冷槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9是圖1中復合塑性成形設(shè)備采用二次擠壓成形工藝時的使用狀態(tài)示意圖；
圖10是圖1中復合塑性成形設(shè)備采用擠壓脹形復合成形工藝時的使用狀態(tài)示意圖； 圖11是圖10中側(cè)向分型機構(gòu)的俯視圖。
[0022]圖中各附圖標記對應(yīng)的名稱為:1-主缸，2-輔助缸，3-主缸活塞，4-上橫梁，5-輔助缸活塞，6-立柱，7-活動橫梁，8-下工作臺，9-下隔熱板，10-下水冷槽，11-下橫梁，12-下隔水板，13-頂出液壓缸，al-底板，a2-連接板，a3_雙活塞桿液壓缸，a4_滑板，a5_上水冷槽，a6_上隔水板，a7_上隔熱板，a8_