车轮轮辐水平切边模具设计

车轮是汽车行驶系统中的重要部件,它的质量直接影响汽车行驶的安全性和可靠性。钢制车轮由轮辋和轮辐组成。而轮辐需经冲压拉深、成形和切边等工序加工后再压入轮辋之中,并在两者接合处进行焊接。但轮辐切边的单件高度尺寸一致性及口部端面平整性尤其重要,直接影响着钢制车轮焊接质量以及相关焊接工艺参数的控制。因此,要使轮辐切边尺寸及焊接过程的稳定,就必须对轮辐切边工艺方法和模具结构进行分析与设计。

二、切边工艺方案的确定

图1所示轮辐是钢制车轮上的重要冲压成形件,使用材料SAPH440,材料厚度t＝3.5mm,内置偏距45mm。一般情况下,这类轮辐的切边工艺有两种:一种是先拉深为带有凸缘,再切边,后成形；一种是先拉深成形,再外切式水平冲切边,这两种工艺方法比较容易实现。但是,都存在不利的方面,前者工序多效率低,且拉深成形后口部高低差较大,直接影响焊接加工；后者冲切边后工件易变形须进行整形加工,而且模具结构尺寸大,切刀分瓣位置存在着局限性,间隙装配一致不易控制,模具成本也高。针对上述问题,在12″～15″钢制车轮轮辐切边加工中,采用了斜楔内涨式水平切边模具,可以高效优质地完成轮辐的切边任务。

图1轮辐结构图模具技术

三、模具结构与工作原理

1、模具结构

图2模具结构图

如图2所示水平切边模具结构,安装于4000kN闭式压力机上使用。下模板17上装有固定座12,固定座上装有凹模11,下模板和调整垫板16的中心钻工艺孔及均布四个螺钉孔,轮辐放置于托料板15和顶杆13上,以便轮辐的顶出卸料。在上模板上装有斜楔芯轴5,活动切刀7用限位套6和螺钉夹持在导向支承板3与压料板14之间,并保证活动切刀运动灵活自如,间隙调整板23及复位螺杆18等也用螺钉连接在导向支承板上。导向支承板在用卸料螺钉2及橡皮8弹性悬挂于上模板,中间装有小导柱9和小导套10进行导向,须保证活动切刀与斜楔芯轴的斜面同时贴合,上、下模板用导柱导套进行导向,必须保证凹模与活动切刀的对中一致,从而使得活动切刀同时接触轮辐内径切下废边。

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