一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具的制作方法

1.本发明涉及一种辊锻制坯模具，具体涉及一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具。


背景技术：

2.由于铝及铝合金的优异性能，铝及铝合金已经广泛地应用于航空、航天、建筑、五金、包装材料、电缆等各个领域，近几年，用于汽车的铝合金锻件也得到了快速发展。在铝合金锻件生产过程中，高肋腹板型控制臂形状复杂，制坯困难，存在一定的生产难度。为了节约原材料，一般采用一模两件、两件反向排列的方式。现有的制坯模具浪费材料严重，制坯效果差，无法同时锻造多个零件，造成制坯成本较高的问题。
3.因此，如何提供一种高效的铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具，可以提高辊锻制坯的效率及质量。
5.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具，其安装在辊锻机上，其包括上模具体和下模具体，所述上模具体及下模具体均由等径筒体沿其中心轴向切割而成，所述上模具体轴向的端部固定连接在辊锻机的上辊轴上，所述下模具体轴向的端部固定连接在辊锻机的下辊轴上；所述上模具体和下模具体对应轴向的外侧壁由一端至另一端分别开设有多个压槽，所述上模具体和下模具体上的每个所述压槽分别沿其周向设置，所述上模具体和下模具体的轴向的一端至另一端的侧壁上均设有贯穿的安装孔，所述安装孔内均穿设有加热管，所述上辊轴一端端部的压紧环内设置第一加热管插口，所述下辊轴一端端部的压紧环内设置第二加热管插口；所述加热管分别与对应的第一加热管插口及第二加热管插口电连接，所述辊锻机的控制柜控制上辊轴及下辊轴的起停、转速及加热管的加热状态，具体的，控制柜控制上辊轴的电机控制其起停及转速，控制柜的温度控制装置控制加热管的加热状态。
6.本发明的有益效果是：设置上模具体与下模具体，且上模具体与下模具体分别安装在辊锻机的上辊轴和下辊轴上，上模具体及下模具体的外侧壁均设置多个压槽，上模具体的压槽与下模具体的压槽可以辊锻待加工件，且多个压槽对应不同的工序，使得待加工件在上下模具中的压槽中成型，成型后的待加工件形状接近终锻件的外形轮廓，可以大大提高材料的利用率，辊锻的待加工件沿长度方向变形，在待加工件内形成沿其长度方向的流线，可以提高材料的机械性能，上模具体及下模具体上设置安装孔，安装孔内填装加热管，加热管可以加热上模具体和下模具体，保持待加工件的温度，进而稳定待加工件辊锻的质量。辊锻制坯的节拍快于锻造节拍，所以，辊锻得到的加工件可以直接用于锻造形成成品件，不需要重新加热再锻造。辊锻制坯是连续地对毛坯局部施压，所需成形力较模锻小。辊锻时无冲击，振动和噪声都小，劳动条件好，方便实现自动化。
7.优选的，所述上模具体及下模具体上均设置有便于起吊的吊装孔，所述吊装孔设置在其的相邻两压槽之间的外侧壁上，且所述吊装孔为内螺纹盲孔。
8.优选的，所述上模具体上的压槽由一端至另一端依次至少包括第一压槽、第二压槽、第三压槽及第四压槽，所述第一压槽、第二压槽、第三压槽及第四压槽的截面形状为半圆形、半椭圆形、三角形、四方形的任意一种。
9.优选的，所述下模具体上的压槽由一端至另一端依次至少包括第五压槽、第六压槽、第七压槽及第八压槽，所述第五压槽、第六压槽、第七压槽及第八压槽的截面形状为半圆形、半椭圆形、三角形、四方形的任意一种，在所述上模具体与下模具体辊锻制坯中，所述第五压槽与第一压槽形状位置对应，所述第六压槽与第二压槽形状位置对应、所述第七压槽与第三压槽形状位置对应，所述第八压槽与第四压槽形状位置对应。
10.优选的，所述第一压槽、第二压槽、第三压槽、第四压槽、第五压槽、第六压槽、第七压槽及第八压槽的槽向两端均沿对应模具的轴向扩宽设置。
11.优选的，所述安装孔的另一端孔内连接丝堵。
12.优选的，所述上模具体的一端端面沿其周向设有第一凸缘，另一端端面沿其周向设有第一凹槽，对应所述上模具体上的安装孔的两端分别位于所述第一凸缘及第一凹槽上，所述下模具体的一端端面沿其周向设有第二凸缘，另一端端面沿其周向设有第二凹槽，对应所述下模具体上的安装孔的两端分别位于所述第二凸缘及第二凹槽上，所述上模具体两端设置的第一凸缘及第一凹槽分别一一对应连接在所述上辊轴两端的压紧环凹槽内及凸台上；所述下模具体两端设置的第二凸缘及第二凹槽分别一一对应连接在所述下辊轴两端的压紧环凹槽内及凸台上。
13.优选的，所述第一凹槽的凹侧面的槽壁半经r1为凸侧面的槽壁半经r2为所述上模具体的内侧壁半经r3为外侧壁半经r4为且所述上模具体的内侧壁与上辊轴的外侧壁精密贴合；所述下模具体的内侧壁半经为180
0.2
mm，且所述下模具体的内侧壁与下辊轴的外侧壁精密贴合。
14.优选的，所述第一凸缘的凹侧面的槽壁半经r5为凸侧面的槽壁半经r6为
15.优选的，所述上模具体与下模具体在凸面相对的工作位置时，其外侧壁之间的安装间隙为1～20mm。
附图说明
16.图1为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具的整体结构图；
17.图2为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具上模具体示意图；
18.图3为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具上模具体标注示意图一；
19.图4为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具上模具体标注示意图二；
20.图5为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具下模具体有丝堵示意图；
21.图6为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具下模具体无丝堵示意图；
22.图7为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具丝堵示意图；
23.图8为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具加热管示意图；
24.图9为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具上模具体与下模具体位置示意图；
25.图10为本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具与辊锻机配合示意图。
26.1上模具体、2下模具体、3安装孔、4加热管、5丝堵、6第一压槽、7第二压槽、8第三压槽、9第四压槽、10第五压槽、11第六压槽、12第七压槽、13第八压槽、14吊装孔、15第一凸缘、16第一凹槽、17第二凸缘、18第二凹槽、19辊锻机、1901上辊轴、1902下辊轴。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.参阅本发明附图1至10，根据本发明实施例一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具，其安装在辊锻机19上，其包括上模具体1和下模具体2，上模具体1及下模具体2均由等径筒体沿其中心轴向切割而成，上模具体1轴向的端部固定连接在辊锻机的上辊轴1901上，下模具体2轴向的端部固定连接在辊锻机的下辊轴1902上；上模具体1和下模具体2对应轴向的外侧壁由一端至另一端分别开设有多个压槽，上模具体1和下模具体2上的每个压槽分别沿其周向设置，上模具体1和下模具体2轴向的一端至另一端的侧壁上均设有贯穿的安装孔3，安装孔3内均穿设有加热管4，上辊轴1901一端端部的压紧环内设置第一加热管插口，下辊轴1902一端端部的压紧环内设置第二加热管插口；加热管4分别与对应的第一加热管插口及第二加热管插口电连接，辊锻机的控制柜通过控制上、下辊轴的电机控制上辊轴及下辊轴的起停、转速，控制柜通过温度控制装置控制加热管的加热状态。
29.加热管可以加热上模具体和下模具体的温度，使得在辊锻过程中待加工件的温度保持相对温度，不至于待加工件在辊锻过程中温度下降过快影响制坯质量。
30.具体的，上模具体1上的压槽由一端至另一端依次至少包括第一压槽6、第二压槽7、第三压槽8及第四压槽9，第一压槽6、第二压槽7、第三压槽8及第四压槽9的截面形状为半圆形。
31.更具体的，下模具体2上的压槽由一端至另一端依次至少包括第五压槽10、第六压槽11、第七压槽12及第八压槽13，第五压槽10、第六压槽11、第七压槽12及第八压槽13的截面形状为半圆形，在上模具体1与下模具体2辊锻制坯中，第五压槽10与第一压槽6形状位置对应，第六压槽11与第二压槽7形状位置对应、第七压槽12与第三压槽8形状位置对应，第八压槽13与第四压槽9形状位置对应，便于待加工件的顺利辊锻。
32.在一些具体实施例中，第一压槽6、第二压槽7、第三压槽8、第四压槽9、第五压槽10、第六压槽11、第七压槽12及第八压槽13的槽向两端均沿对应的模具轴向扩宽设置，方便待加工件的辊锻，起到缓冲作用，提高模具的耐用时长。
33.在另一些具体实施例中，安装孔3的另一端孔内连接丝堵5，防止加热管的侧漏，进一步保证加热管的位置稳定性。
34.在其他一些实施例中，上模具体1的一端端面沿其周向设有第一凸缘15，另一端端面沿其周向设有第一凹槽16，对应上模具体1上的安装孔的两端分别位于第一凸缘15及第
一凹槽16内，下模具体2的一端端面沿其周向设有第二凸缘17，另一端端面沿其周向设有第二凹槽18，对应下模具体2上的安装孔的两端分别位于第二凸缘17及第二凹槽18内，上模具体1两端设置的第一凸缘15及第一凹槽16分别一一对应连接在上辊轴两端的压紧环凹槽内及凸台上；下模具体2两端设置的第二凸缘17及第二凹槽18分别一一对应连接在下辊轴两端的压紧环凹槽内及凸台上。上模具体及下模具体可以稳定的固定在上辊轴和下辊轴上，保证辊锻的有效进行。
35.具体的，第一凹槽的凹侧面的槽壁半经r1为凸侧面的槽壁半经r2为上模具体的内侧壁半经r3为外侧壁半经r4为且上模具体的内侧壁与上辊轴的外侧壁精密贴合；下模具体的内侧壁半经为180
0.2
mm，且下模具体的内侧壁与下辊轴的外侧壁精密贴合。
36.上模具体的轴向长度l为
37.在其他一些具体实施例中，上模具体1及下模具体2上均设置有便于起吊的吊装孔14，吊装孔14设置在其的相邻两压槽之间的外侧壁上，且吊装孔14为内螺纹盲孔。通过吊装孔便于上模具体及下模具体的安装。
38.在其他一些实施例中，第一凸缘的凹侧面的槽壁半经r5为凸侧面的槽壁半经r6为
39.具体的，上模具体与下模具体在凸面相对的工作位置时，其外侧壁之间的安装间隙d为6mm。
40.本发明一种铝合金锻造控制臂辊锻制坯模具的安装步骤；
41.步骤1：安装下模具体，将吊环拧入下模具体的吊装孔内，用天车将下模具体吊到辊锻机上，下模具体的内侧壁和辊锻机的下辊轴精密贴合，拧紧下辊轴端部设置的压紧环，使压紧环上的凹槽和凸台贴合，拆下吊环，下模具体安装完成。
42.步骤2：安装上模具体，将吊环拧入上模具体的吊装孔内，用天车将上模具体吊到辊锻机上，上模具体的内侧壁和辊锻机的上辊轴精密贴合，上模具体两端的凹槽及凸缘分别对应上辊轴两端压紧环上的凸台和凹槽，并螺栓拧紧固定，拆下吊环，上模具体安装完成。
43.具体的，本发明辊锻机选用560型辊锻机。
44.本发明辊锻模具中压槽的形状变化为椭圆
‑
圆
‑
椭圆
‑
圆，具体的第一步将圆棒辊锻成椭圆，第二步将椭圆辊锻成圆，第三步将圆辊锻成椭圆，第四步将椭圆辊锻成圆，产品加工成型。
45.本发明当模具温度低于要求值时，通过控制柜内的温控装置，对上模具体和下模具体加热，当模具温度高于要求值时，断开温控装置，上模具体和下模具体自然冷却。提高待加工件的辊锻质量。
46.采用本发明辊锻模具制作控制臂坯料时，上下模具体上的多个压槽设置可以成型模具，节约原材料，同时在坯料长度方向上获得流线；采用四道次压槽辊锻制坯，压槽之间形状可变，坯料在各压槽内变形均匀，组织致密；上模具体和下模具体上均有安装孔，孔内装有加热管，加热管和控制柜的温控装置相连接，通过温控装置控制上模具体和下模具体
的温度，降低模具引起的坯料温度降低程度，提高辊锻产品的质量。本辊锻制坯模具在锻造行业生产中具有广泛的应用前景。
47.对于实施例公开的装置和使用方法而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
48.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。