CN101653901B - 轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法,加工步骤:1)下料;2)加热;3)环锻;4)制作旋压毛坯;5)热旋压;6)调头热旋压;7)热处理;8)精加工制成轮辋产品,其各项性能指标均达到国家标准。此方法只需一副旋压上、下模就可加工,并模具结构简单、易制作,制作成本低;采用高温、高速旋压热加工,使轮辋的金相组织均匀、晶粒细化,重量轻、厚度薄,提高了轮毂的机械性能,精度高、质量好,与冷旋压加工轮毂相比不会碎裂和产生针孔,使用寿命长;此方法加工用的毛坯为环形,材料利用率高,浪费少又减少了加工量。同时为汽车配件轮毂市场提供一种新花色品种,根据需要消费者不需拆卸轮胎就可随时方便的调换不同形状、式样的轮辐,迅速改变整个车轮的式样。
Description
技术领域
本发明涉及一种锻造方法,特别是一种用于制作轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法。
背景技术
作为汽车关键零配件的轮毂,因其是担负着承载车重、传递动力,给轮胎散热等多项功能的转动部件,轮毂质量的好坏将直接影响汽车的性能和使用质量。
现市场上有着多种结构和用不同材料、不同方法制作成的轮毂,但铝合金锻造轮毂与传统的钢轮、铸铝轮相比,重量大幅度减轻仅为钢轮的1/2,铸铝轮的1/3,同时锻造轮的轮胎磨损率低,节油效果显著,安全性好,外观质量好,尺寸精度高。
随着汽车工业的高速蓬勃发展,国际汽车工业也面临严峻的挑战和产业结构的调整,同时也加速了新车种的上市,我国也将汽车轻量化和节能、减排、降耗的项目列入汽车产业结构调整的重点项目执行,为此汽车轻质铝合金锻造轮毂的发展、使用、普及将势在必行。
专利申请号200610050140.5“锻造铝合金车轮锻-旋成形工艺”,虽也提供了一种制作锻造铝合金车轮的方法,但此生产方法需要多付模具,模具费用多,生产成本高,并整形后的毛坯在旋压机上进行冷旋压成形,因冷旋压质量难保证,易发生产品破裂现象,产品报废率高。
专利申请号200710132396.5“汽车铝合金轮毂的锻造方法及锻造模具”,提供的虽是锻造制作铝合金轮毂的方法,但此方法也仅能制作出铝合金轮毂的实心坯料,还需经过精加工才能加工出轮毂的形状,因此材料消耗量大,浪费多,制造成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法,制作所需模具少,并且模具结构简单、易制作、通用性强,制作成本低,用此法制作成的轮辋不仅质量好,而且外观漂亮。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为:轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法的加工步骤:
1)下料:将铝合金棒料锯成坯料;
2)加热:将合格的坯料放在链带炉中加热到450~520℃;
3)环锻:将加热好的坯料送到压力机上进行环锻压,并且将坯料环锻成铝合金毛坯环;
4)制作旋压毛坯:在旋压机上,将铝合金毛坯环从坯环的周边中间沿径向向内剖开成两半,并向两边分开成丫形制作成旋压毛坯;
5)热旋压:先对旋压毛坯的一端进行热旋压,将旋压下模放入旋压毛坯一端的内腔中,再将旋压毛坯放在旋压机上,同时旋压机上的工件滚柱以10000~15000转/分的高速回转,并沿旋压下模向外移动,对毛坯进行旋压加工直到近末端,旋压的压力为4~10公斤/厘米2,对旋转毛坯加热并保持在250~350℃,这时再将旋压上模扣压在旋压毛坯外,在室温下进行压延整形,以达到产品形状和尺寸的要求,最后拆卸下旋压上模、旋压下模,旋压毛坯的一端经热旋压加工成轮辋毛坯;
6)调头热旋压:再对旋压毛坯的另一端进行热旋压,同上述,将旋压下模放入旋压毛坯另一端的内腔中,再将旋压毛坯放在旋压机上,同时工件滚柱以10000~15000转/分的高速回转,并沿旋压下模向外移动,对毛坯进行旋压加工直到近末端,旋压的压力为4~10公斤/厘米2,对旋转毛坯加热并保持在250~350℃,再将旋压上模扣压在旋压毛坯外,在室温下进行压延整形,以达到产品形状和尺寸的要求,最后拆卸下旋压上模、旋压下模,并且中间整个内壁上有凸缘的轮辋毛坯加工好;
7)热处理:将加工好的轮辋毛坯按T6要求进行热处理淬火;
8)精加工:对上述经热处理后的轮辋毛坯进行精加工,以保证产品的尺寸、精度、公差要求,还在轮辋内壁的凸缘处加工出均布的通孔,最后加镀层。
与现有技术相比,本发明的优点在于:1)此锻旋方法只需一副旋压上、下模就可加工,并模具结构简单、易制作,制作成本低;2)此方法采用高温、高速旋压热加工,使轮辋的金相组织均匀、晶粒细化,并重量轻、厚度薄,提高了轮毂的机械性能,精度高、质量好,同时还提高了加工工效,与冷旋压加工轮毂相比不会碎裂和产生针孔,报废率低,使用寿命长;3)此方法加工用的毛坯都为环形,因此材料利用率高,浪费少,同时又减少了加工量;4)现将轮辐移至轮辋中间凸缘处的通孔位置上安装,使轮毂整体平衡车轮行驶更平稳、受力更均匀。同时为汽车配件轮毂市场提供了一种新花色品种,根据需要消费者不需拆卸轮胎就可随时很方便的调换不同形状、式样的轮辐,就可改变整个车轮的式样。
锻压轮辋各项性能指标均达到国家标准GB
弯曲强度 | 抗冲击力 | 车轮漏气 | 耐腐 性 | 拉伸率 | 金相 组织 | 硬度 HB | 轮辋 热处理 | 轮辋摆差 |
280~310 Mpa/厘米2 | 1650~2400 LBS/厘米2 | 5.5公斤 | 盐雾 下 560 小时 | 大于 10% | 达 6~8 级 | 90~ 107 | 按T6 标准淬 火 | 20寸以下 0.28米/米 20寸以上 0.50米/米 |
附图说明
图1、铝合金毛坯环结构示意图。
图2、旋压毛坯示意图。
图3、轮辋结构示意图(已加工好)。
图4、锻旋制造方法工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法的加工步骤:
1)下料:选用航空级直径250毫米的铝合金棒料,根据轮辋规格大小锯成片形坯料,并经探伤检测合格;
2)加热:将合格的坯料放在链带炉中加热到450~520℃,首批加热时间35~40分钟以后连续生产为10~15分钟;
3)环锻:将加热好的坯料送到压力机上进行环锻压,并且将片形坯料环锻成铝合金毛坯环,如图1所示;
4)制作旋压毛坯:在旋压机上,将铝合金毛坯环从坯环的周边中间沿径向向外剖开成两半,并向两边分开成丫形制作成旋压毛坯,如图2所示;
5)热旋压:先对旋压毛坯的一端进行热旋压,将旋压下模放入旋压毛坯一端的内腔中,再将旋压毛坯放在旋压机上,用喷枪对旋压毛坯加热保持在250~350℃,同时旋压机上的工件滚柱以10000~15000转/分的高速回转,并沿旋压下模向外移动,对毛坯进行旋压加工直到近未端,旋压的压力为4~10公斤/厘米2,这时再将旋压上模扣压在旋压毛坯外,在室温下进行压延整形,以达到产品形状和尺寸的要求,最后拆卸下上、下旋压模,毛坯的一端经热旋压加工成轮辋毛坯;
6)调头热旋压:再对旋压毛坯的另一端进行热旋压,同上述,将旋压下模放入旋压毛坯另一端的内腔中,再将旋压毛坯放在旋压机上,用喷枪对旋转毛坯加热保持在250~350℃,同时滚柱以10000~15000转/分的高速回转,并沿旋压下模向外移动,对毛坯进行旋压加工直到近未端,旋压的压力为4~10公斤/厘米2,再将旋压上模扣压在旋压毛坯外,在室温下进行压延整形,以达到产品形状和尺寸的要求,最后拆卸下上、下旋压模,整个并且中间内壁上有凸缘的轮辋毛坯加工好;
7)热处理:将加工好的轮辋毛坯按T6要求进行热处理淬火;
8)精加工:在数控机床上对上述经热处理的轮辋毛坯进行精加工,以保证产品的尺寸、精度、公差要求,还在轮辋内壁的凸缘处加工出均布的通孔,最后加镀层,如图3所示。
将已经过锻压加工成的轮辐用螺钉、螺母固定在轮辋内壁上的凸缘通孔处固定成整体的轮毂,这时将轮毂安装在轮胎上,就可供大卡车、货车使用。
Claims (3)
1.一种轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法,其特征在于加工步骤:
1)下料:将铝合金棒料锯成坯料;
2)加热:将合格的坯料放在链带炉中加热到450~520℃;
3)环锻:将加热好的坯料送到压力机上进行环锻压,并且将坯料环锻成铝合金毛坯环;
4)制作旋压毛坯:在旋压机上,将铝合金毛坯环从坯环的周边中间沿径向向内剖开成两半,并向两边分开成丫形制作成旋压毛坯;
5)热旋压:先对旋压毛坯的一端进行热旋压,将旋压下模放入旋压毛坯一端的内腔中,再将旋压毛坯放在旋压机上,同时旋压机上的工件滚柱以10000~15000转/分的高速回转,并沿旋压下模向外移动,对毛坯进行旋压加工直到近末端,旋压的压力为4~10公斤/厘米2,对旋转毛坯加热并保持在250~350℃,这时再将旋压上模扣压在旋压毛坯外,在室温下进行压延整形,以达到产品形状和尺寸的要求,最后拆卸下旋压上模、旋压下模,旋压毛坯的一端经热旋压加工成轮辋毛坯;
6)调头热旋压:再对旋压毛坯的另一端进行热旋压,同上述,将旋压下模放入旋压毛坯另一端的内腔中,再将旋压毛坯放在旋压机上,同时工件滚柱以10000~15000转/分的高速回转,并沿旋压下模向外移动,对毛坯进行旋压加工直到近末端,旋压的压力为4~10公斤/厘米2,对旋转毛坯加热并保持在250~350℃,再将旋压上模扣压在旋压毛坯外,在室温下进行压延整形,以达到产品形状和尺寸的要求,最后拆卸下旋压上模、旋压下模,并且中间整个内壁上有凸缘的轮辋毛坯加工好;
7)热处理:将加工好的轮辋毛坯按T6要求进行热处理淬火;
8)精加工:对上述经热处理后的轮辋毛坯进行精加工,以保证产品的尺寸、精度、公差要求,还在轮辋内壁的凸缘处加工出均布的通孔,最后加镀层。
2.根据权利要求1所述的轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法,其特征在于采用喷枪对旋压毛坯加热使温度保持在250~350℃。
3.根据权利要求1所述的轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法,其特征在于在数控机床上对经热处理后的轮辋毛坯进行精加工。
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