本发明涉及车轮锻造方法和模具，具体地说是一种镁合金车轮闭式锻造方法和精密闭式成型模具。
背景技术：
1、目前一般镁合金车轮生产方式多采取铸造或锻造加铣加工方式进行，其中：
2、铸造方式：加工成本低，成型效率高；可生产一般的复杂造型；但其产品强度低，抗疲劳性能差，难以满足客户的使用要求；
3、锻造加铣加工方式：采用先锻造毛坯，再铣加工轮辐造型完成；该方式金属利用率较低，加工和原材料成本高；另生产效率低，不利于大批量，自动化生产；但可将同一种毛坯加工出各种轮辐款式，因此适合小批量，个性化的售后市场；而随着镁合金车轮的需求量逐年增加，成本高问题影响了镁合金车轮的广泛应用。
4、然而，由于车轮产品为外观零件，造型需要体现客户的个性化设计需求，因此轮辐形状一般较为复杂；而由于镁合金的密排六方结构，金属塑性差，只能承受压应力；无法一次锻压成型造型复杂的车轮；因此需要设计适当的工艺方法和模具，来完成造型复杂的车轮的整体锻造成型。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种镁合金车轮闭式锻造方法和精密闭式成型模具。
2、根据本发明的一方面，提供一种精密闭式成型模具，用于安装于锻压机设备进行镁合金轮毂闭式锻造，包括：旋转锻模具、轮辐初锻模具、轮辐终锻模具和旋压轮辋模具，其中，旋转锻模具包括：上模和下模，其中，分模面高于轮毂外轮唇10mm以上，轮辋深度和厚度比≤6，轮辋拔模斜度≥2°；轮辐初锻模具包括：用于坯料ⅰ的轮辐造型的上模芯ⅰ、下模芯ⅰ，其中，分型面外侧设置有导向槽，导向槽高度≥1/3轮毂毛坯高度，轮辐最小截面宽度大于20mm；轮辐终锻模具包括：上模芯ⅱ、下模芯ⅱ，其中，上模芯ⅱ设置有用于轮辐多余金属的容料仓，轮辐最小截面宽度16～20mm；旋压轮辋模具包括：上模ⅲ，上模导向柱，下模ⅲ，下模顶料器ⅲ和旋轮，其中，上模导向柱和毛坯ⅲ中心孔间隙配合以及和下模顶料器ⅲ中心孔间隙配合以使得坯料同心度≤0.4mm；下模顶料器ⅲ的头部直径≥80%轮毂直径，下模ⅲ的轮辋型面最小拔模斜度≥2°。
3、根据本发明的另一方面，提供一种镁合金轮毂闭式锻造方法，采用上述的精密闭式成型模具，包括如下工序：下料与坯料加热；旋转锻制坯；轮辐造型初锻；轮辐造型终锻；扩孔冲孔正面校型；轮辋旋压；热处理与机加工；表面处理，其中，下料与坯料加热工序中，选择铸造成型后经均匀化处理的az80镁合金铸棒，车削外皮至ø400mm，锯床下料锯切所需的棒料长度，使用电炉加热至390±5℃，保温半小时。
4、因此本发明的镁合金车轮纯锻生产方式，通过优化镁合金车轮的闭式锻造成型工艺，工步模具设计；采用多步锻造工艺，将镁合金车轮各部位分步锻造成型，具体步骤为：旋转锻工序成型车轮截面；初、终锻工步，分步实现轮辐造型复杂部位精密成型；旋压工序成型车轮轮辋，从而有效降低加工难度，实现复杂造型的镁合金车轮精密成型；同时提高镁合金锻造加工金属利用率，降低加工成本，增强了镁合金车轮的市场竞争优势，可有效解决镁合金塑性差，金属变形量大易开裂，复杂型腔不易填充，易形成折叠、穿流等缺陷的问题，完成轮辐造型复杂车轮的精密成型；可适应成型各种复杂造型，满足车轮作为外观件，和安全件对强度和外观要求不断提高的市场需求；可通过多台压力机，组成锻压生产线，连线生产；生产效率高，适合大批量，规模化生产；同时有效提高材料金属利用率，以较低的成本优势，帮助镁合金车轮逐步将市场展开，配套应用于各大主机厂；使镁合金车轮大批量生产，应用成为可能。
5、相比具有飞边的精密开式成型模具的开式锻造方法，闭式锻造方法和精密闭式成型模具不具有飞边，可以更一步节省材料。
1.一种精密闭式成型模具，用于安装于锻压机设备进行镁合金轮毂闭式锻造，其特征在于，包括：旋转锻模具、轮辐初锻模具、轮辐终锻模具和旋压轮辋模具，其中，
2.根据权利要求1所述的精密闭式成型模具，其特征在于，旋转锻模具的上模（201）通过销孔定位并通过背腔锲形槽安装在锻压机设备上滑块，下模（202）通过销孔定位并通过背腔锲形槽安装在锻压机设备下滑块，和/或，旋转锻模具还包括：安装在下模（202）内的顶料器（204）。
3.根据权利要求2所述的精密闭式成型模具，其特征在于，轮辐初锻模具还包括：上模底板ⅰ（301），上模座ⅰ（302），上模顶料器ⅰ（303），下模底板ⅰ（306），下模座ⅰ（307），下模顶料器ⅰ（309），其中，上模芯ⅰ（304）、下模芯ⅰ（308）通过销钉定位安装在上模座ⅰ（302）、下模座ⅰ（307）中，上模座ⅰ（302）、下模座ⅰ（307）通过定位凹槽、定位销以及螺钉安装固定在上模底板ⅰ（301）、下模底板ⅰ（306）上，上模底板ⅰ（301）、下模底板ⅰ（306）使用螺栓、定位槽以及锻压机设备底座的t型槽连接固定，上模顶料器ⅰ（303）上端安装有锁止块。
4.根据权利要求3所述的精密闭式成型模具，其特征在于，轮辐终锻模具以与轮辐初锻模具相同的装配方式还包括：上模底板ⅱ（401），上模座ⅱ（402），上模顶料器ⅱ（403），下模底板ⅱ（406），下模座ⅱ（407），下模顶料器ⅱ（409）。
5.根据权利要求4所述的精密闭式成型模具，其特征在于，旋压轮辋模具还包括：上连接块（501），旋轮包括用于先后挤压加工轮辋的旋轮ⅰ（503）、旋轮ⅱ（506）、旋轮ⅲ（509），其中，上连接块（501）连接锻压机设备，上模导向柱（508）、上模ⅲ（502）和上连接块（501）通过螺栓和定位销连接成一体，下模ⅲ（504）用于定位毛坯。
6.一种镁合金轮毂闭式锻造方法，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述的精密闭式成型模具，包括如下工序：下料与坯料加热；旋转锻制坯；轮辐造型初锻；轮辐造型终锻；扩孔冲孔正面校型；轮辋旋压；热处理与机加工；表面处理，其中，
7.根据权利要求6所述的镁合金轮毂闭式锻造方法，其特征在于，旋转锻制坯工序中，采用旋转锻模具预热至370℃，喷洒润滑剂润滑模具型腔，上模下行挤压金属变形，同时旋转锻模具、坯料共同旋转，坯料逐步充填型腔，完成变形，坯料的外径为ø460mm，轮辋深度60mm以下。
8.根据权利要求7所述的镁合金轮毂闭式锻造方法，其特征在于，轮辐造型初锻工序中，轮辐初锻模具预热至370℃，喷洒润滑剂润滑模具型腔；将经加热保温至390℃的坯料放置下模型腔上，上模下行，挤压毛坯填充型腔从而初成型轮辐；轮辐造型终锻工序中，获得最终造型尖角r3～4，窗口拔模斜度5°以下；在扩孔冲孔正面校型工序中，利用毛坯的锻造余温，使用扩口冲中心孔复合模具在压力机作用下扩孔轮辋。
9.根据权利要求8所述的镁合金轮毂闭式锻造方法，其特征在于，轮辋旋压工序中，将坯料加热至390℃；同时将旋压轮辋模具和旋轮加热至350℃以上400℃以下，坯料放置于下模上，上模下行，压紧坯料，旋压轮辋模具和坯料共同转动，同时旋轮开始进行挤压加工；旋压轮辋模具、坯料的旋转速度控制在300～400r/min；旋轮挤压速度控制在2～4mm/s。
10.根据权利要求6所述的镁合金轮毂闭式锻造方法，其特征在于，热处理与机加工工序中，对mg-al-zn系az80合金采用单一人工时效处理，az80时效处理规范：170±5℃保温24小时，热处理后进行机械加工，获得车轮成品；表面处理工序中，采用先化学镀或微弧氧化，后静电喷涂油漆。
