1镦挤成形模设计
汽车轮毂轴管在镦挤成形阶段易出现的主要问题是在内弧形R处易出现折叠。折叠是成为轴管的早期疲劳源，最终导致轴管承载面积下降而断裂，生产中必须加以避免。折叠形成的原因有三种：
（1）由两股流动的金属对流汇合而成.从塑性变形的角度进行分析，在轮毂轴管的法兰及部分内腔镦挤成形过程中，当凸模向下运动接触坯料时，由于凹模下端已充满，所以金属只有沿着与凸模运动方向相反的方向（即向上）流动，向上快速流动的金属在R过渡区遇到了阻力。同时，当凸模冲孔达到一定的位置后，成形法兰的压头与坯料也开始接触，向下的压力将迫使部分金属沿着与压头相同的方向（即向下）流动，这样向上、向下的两股金属对流最终在R过渡处汇集形成折叠。
（2）金属流动速度不一致而形成。在更换凸模时，由于凸模处于室温状态，造成与凸模接触的坯料表层温度下降，致使这一部分金属流动速度变慢，而与之相邻的中间较快的金属带着流速较慢的金属一起流动，由于流速的差异，最终在流动阻力最大处R过渡区域形成折叠。
（3）一部分金属被压入另一部分金属内形成。由于热挤压工艺设计不合理，零件内腔复杂，预冲孔直径偏小，在扩孔或成形法兰时，将预冲孔后表面已氧化的表层金属压入工件表面而形成折叠。因此，要在满足产品要求的前提下，采用较大的R过渡，减少金属流动时的阻力，正确地使用模具，提高模具的光洁度，减少金属流动的阻力，同时正确的预热模具与润滑冷却也是减少折叠产生的措施之一。
2反挤压模具设计
2.1反挤压工序金属变形特点
反挤压工序较为简单，因为镦挤成形工序已将工件内外尺寸基本成形，反挤仅是将内孔挤深即可。反挤时，工件被放置在反挤模中，反挤模下端已被顶杆头封闭，坯料在反挤压凸模的作用下，金属在反挤凸模转角处产生分流，由于下部已无充填空间，这部分金属只得向上流动不断形成工件侧壁。另外，在反挤压凸模的正下方还存在一刚性区域，它与冲头下压的速度基本相同，该区域的金属仅向下作刚性移动而没有发生塑性变形，随着反挤凸模的继续压下，凸模底部刚性区域逐渐减小，该区的金属开始慢慢参与流动，以满足体积不变条件，弥补金属轴向供给量的不足，随着挤压的继续进行，主要变形区的金属在流动至形成杯壁后，不再参与变形只是向上做刚性平移，于是导致坯料高度增加形成深孔。
2.2反挤压工序易出现的问题
零件在反挤压时，最易出现的问题是壁厚不均匀，将导致工件局部因加工余量不足无法满足机械加工要求而报废。而影响壁厚偏差的主要因素为反挤压凸模与凹模不对中，不在一条中心线上；其次工件加热温度、润滑不均匀；反挤压凹模型腔直径与镦挤成型后工件的直径相差过大等都会导致壁厚偏差的产生。
3精整内孔模具设计
3.1精整内孔工序金属变形特点
反挤压工序无法将内孔直接冲成通孔，需留一定厚度的挤余金属在专门的冲底模中冲穿。针对本文而言，将要冲除挤余金属（连皮）的工件放入冲底凹模中，随着设备工作横梁的下移，使冲底凸模与工件的挤余金属（连皮）接触，在压力的作用下，工件对挤余金属（连皮）发生剪切作用，待应力达到剪切破坏强度时，挤余金属（连皮）就被切离挤压件而落下，挤压件仍回留在冲底凹模内。在这个过程中，冲底凹模起着支承挤压件的作用，而冲底凸模则起刀刃的作用。
3.2精整内孔工序易出现的问题
在工件精整内孔阶段，主要存在问题是断面质量，因为断面质量的好坏，直接影响工件的最终产品质量。一般而言，采用冷态比热态好，因为可以得到断面光滑平整而没有塑性变形的挤压件，但对合金结构钢和中碳钢以上零件，冷态条件下金属很脆，在冲除挤余金属（连皮）时，挤压件容易产生裂纹或被拉裂；对于剪切断面较大的挤压件，若采用冷态冲底，则需很大的变形力，将导致设备吨位的增加。因此冲除挤余金属（连皮）通常都是在热挤压后利用余热进行，优点是冲底力较小，挤压件不易出现裂纹等缺陷，但工步之间配合较严，模具的调整和修配比较复杂。
4结语
该文主要通过对汽车轮毂轴管零件热挤压各工序金属变形特点的理论分析，介绍了各工序变形时金属的流动规律，分析了各工序在金属成形时易形成弊端的原因，并简要地提出了解决方案。同时依据工艺要求，完成了热挤压各工序的模具设计工作。
作者：周凤婵 单位：河南工业和信息化职业学院