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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种用于自动化汽车轮毂轴承精密锻造模具的设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116638039B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210137122.X，技术领域涉及：B21J13/02；该发明授权一种用于自动化汽车轮毂轴承精密锻造模具的设计方法是由单德彬;徐文臣;徐佳炜;袁林;徐振海;陈宇设计研发完成，并于2022-02-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于自动化汽车轮毂轴承精密锻造模具的设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及汽车轮毂轴承锻造技术领域，具体为一种用于自动化汽车轮毂轴承精密锻造模具设计方法，模具包括上模和下模，所述上模与下模用于成型带飞边和冲孔连皮的轮毂轴承锻件，本发明通过提出上下模侧壁与锻件产生的粘着力的计算方法从而优化分模面位置和冲孔连皮尺寸，并针对上下模的拔模斜度设计做出了修改。通过上述的优化和修改，获得相对较小的锻件与上模产生的粘着力，从而避免自动化锻造产线中轮毂轴承锻件的粘连上模。

本发明授权一种用于自动化汽车轮毂轴承精密锻造模具的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种用于自动化汽车轮毂轴承精密锻造模具的设计方法，其特征在于：模具包括上模2和下模4，所述上模2与下模4连接，所述上模2与下模4之间设有锻件3，所述锻件3内冲孔连皮1，所述锻件3为带飞边和冲孔连皮1的轮毂轴承锻件，该方法包括以下步骤： 步骤1：按照锻件设计手册，进行锻件3分模面和冲孔连皮1设计，锻造技术手册中记录的分模面选择原则是选在具有最大水平投影尺寸的位置上，并设在锻件3侧面中部，冲孔连皮1深度是上模2与锻件3内孔接触高度，H6为上模2与锻件3内孔接触高度，H6等于锻件3内孔直径D1，冲孔连皮1厚度T为0.5D1； 步骤2：将设计出的锻件3进行有限元成形仿真，获得锻件3上所有侧壁受到的法向应力，并在每个侧壁上从上到下选取5-10个点，计算出每个侧壁上的平均法向应力σ，则每个侧壁受到的法向载荷为 F＝σ*π*d*h 其中F为侧壁受到的法向载荷，d为侧壁直径，h为侧壁高度； 由于固体表面在微观上呈现凹凸不平，其发生粘着的面积并不是宏观上观察到的名义接触面积，其粘着面积一般由受到的法向载荷和材料的屈服强度进行估算为 其中Ad为粘着面积，F为接触面受到的法向载荷，σs为材料的屈服强度，k为接触系数，取值范围为1×10-5～5×10-5，模具侧壁和锻件产生的粘着力为 FAdh＝σShear*Ad 其中FAdh为粘着力，σShear为粘着点的剪切强度，Ad为粘着面积； 上模2侧壁粘着力计算为FTAdh＝FTPartAdh+FTHoleAdh+FTOtherAdh 其中FTAdh为上模2粘着力，FTPartAdh为上模2分模面侧壁粘着力，FTHoleAdh为上模2冲孔侧壁粘着力，FTOtherAdh为除上模2分模侧壁和冲孔侧壁的其余侧壁粘着力，H4为上模2分模面侧壁高度； 下模4侧壁粘着力计算为FBAdh＝FBPartAdh+FBHoleAdh+FBOtherAdh 其中FBAdh为下模4粘着力，FBPartAdh为下模4分模侧壁粘着力，FBHoleAdh为下模4冲孔侧壁粘着力，FBOtherAdh为除下模4分模侧壁和冲孔侧壁的其余侧壁粘着力，H5为下模4分模侧壁高度，H7为下模4冲孔侧壁高度； 如果上下模侧壁粘着力满足 δ*FTAdhFBAdh+G 则不会发生粘上模2，其中δ为安全系数，取值范围为1.2-2.5，G为锻件3自重； 步骤3：约束轮毂锻件3分模面的位置； 步骤4：约束冲孔连皮1尺寸设计； 步骤5：如果上下模侧壁粘着力不满足δ*FTAdhFBAdh+G，则需要对轮毂锻件3分模面及冲孔连皮1尺寸进行优化，将上模2与锻件3在内孔接触高度H6和上模2分模面侧壁高度H4作为未知求解参数代入可得上模2侧壁粘着力FTAdh，将下模4冲孔侧壁高度H7和下模4分模侧壁高度H5作为未知求解参数代入可得下模4侧壁粘着力FBAdh，将FTAdh和FBAdh代入公式δ*FTAdhFBAdh+G中，可得H4,H6,H5和H7的不等式关系fH4,H6,H5,H70，其中fH4,H6,H5,H7表示关于H4,H6,H5和H7的函数，然后优化轮毂锻件3分模面的位置和冲孔连皮1尺寸，对H4、H6、H5和H7进行取值，使其满足不等式fH4,H6,H5,H70 其中，H4为上模2分模面侧壁高度，H5为下模4分模侧壁高度，H6为上模2与锻件3内孔接触高度，H7为下模4冲孔侧壁高度 步骤6：将新设计的锻件3分模面及冲孔连皮1代入有限元仿真中，进行步骤2，从而校核粘着力，若满足则此设计为最终设计尺寸； 步骤7：确定锻件3上模2部分拔模斜度和下模4部分拔模斜度，然后轮毂轴承锻造模具结构将根据优化完的分模面位置、冲孔连皮1尺寸以及拔模斜度进行绘制。

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