CN104139280B - 车轮轮毂的制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了车轮轮毂的制造工艺，其工艺如下：下料→锻造制坯辗环→切割→正火→精车加工，首先用上、下冲头对镦粗后的坯钢冲孔，制得初坯；然后主轧辊、芯辊对初坯异形轧制，制得组合环锻件；然后把组合环锻件沿着其上下端面的中间对称面切开，得到两个车轮轮毂毛坯；把车轮轮毂毛坯空冷至300℃以下；再以不大于110℃/h的速率将其升温至910±10℃；再保温1.3～1.8h；然后根据车轮轮毂毛坯的厚度来计算还需要保温的时间，最后空冷；其优点是：本发明所述制造工艺采用了合理的工艺步骤和模具工装，提高了车轮轮毂毛坯的机械性能和尺寸稳定性，减少了精车加工的难度和原料的消耗，并且每次锻造能得两个车轮轮毂毛坯，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

车轮轮毂的制造工艺
技术领域
本发明涉及车轮轮毂的制造工艺，属于锻造辗环加工制造领域。
背景技术
车轮轮毂是汽车车轮的重要组成部分。目前，车轮轮毂的生产方法为：以坯钢为原料，经下料、锻造制坯辗环，制得车轮轮毂毛坯，然后经热处理、精车加工后，得到车轮轮毂；其中的锻造制坯辗环过程通常又分成二步工序，即锻造初坯工序和初坯辗环工序。目前的生产方法存在的主要缺点是：锻造初坯和初坯辗环的生产工艺过程不太合理，导致辗环制得的毛坯的机械性能较差并且毛坯的尺寸与所要制造零件的外形相差很大，加大了精车加工的难度，原料消耗较多，降低了生产效率，增加了生产成本。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种车轮轮毂的制造工艺，能提高车轮轮毂毛坯的机械性能和尺寸稳定性，以减少精车加工的难度，提高生产效率。
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：车轮轮毂的制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造制坯辗环→切割→正火→精车加工，其特点是：
(1)在锻造制坯辗环过程中，分成锻造初坯和初坯辗环两个工序，锻造初坯步骤如下：a.先制作如下工装：上冲头和下冲头，上冲头从上至下依次由倒截头圆锥体段和圆柱体段同轴设置成一个整体，倒截头圆锥体段的小直径等于圆柱体段的直径；下冲头为截头圆锥体；上冲头的圆柱体段的直径不小于下冲头的小直径；b.把下料所得坯钢在油压机上，以2800～3200吨压力进行镦粗；c.在下冲头和上冲头上分别涂抹碳粉和机床润滑油以1:1.5～1:2.5比例混合的润滑剂；d.在油压机上，以2800～3200吨压力用下冲头对镦粗后的坯钢冲下盲孔，下盲孔呈截头圆锥形并与坯钢同轴；然后再以2800～3200吨压力用上冲头对坯钢冲上透孔，上透孔和下盲孔同轴并连通；最后以2800～3200吨压力用上砧板对坯钢进行镦平,制得初坯；初坯辗环步骤如下：对初坯进行异形轧制，制得由两个相同的车轮轮毂毛坯对称叠合连接构成的组合环锻件；首先需要制作如下工装：主轧辊和芯辊，芯辊从上至下依次由上圆柱体段、上截头圆锥体段、上圆弧段、中上截头圆锥体段、中下倒截头圆锥体段、下圆弧段、下倒截头圆锥体段、下圆柱体段同轴设置成一个整体，其中上截头圆锥体段和下倒截头圆锥体段、上圆弧段和下圆弧段、中上截头圆锥体段和中下倒截头圆锥体段都以中上截头圆锥体段和中下倒截头圆锥体段的相交面为中心对称，上圆弧段分别与上截头圆锥体段、中上截头圆锥体段相切连接，上圆弧段的半径为60～75mm，上圆柱体段的直径等于下圆柱体段的直径，上截头圆锥体段的小直径等于上圆柱体段的直径，芯辊的中上截头圆锥体段的大直径小于上冲头的圆柱体段的直径；主轧辊从上至下依次由第一上圆柱体段、第二上倒截头圆锥体段、第三上圆弧段、第四上倒截头圆锥体段、第四下截头圆锥体段、第三下圆弧段、第二下截头圆锥体段、第一下圆柱体段同轴设置成一个整体，其中第二上倒截头圆锥体段和第二下截头圆锥体段、第三上圆弧段和第三下圆弧段、第四上倒截头圆锥体段和第四下截头圆锥体段都以第四上倒截头圆锥体段和第四下截头圆锥体段的相交面为中心对称，第三上圆弧段分别与第二上倒截头圆锥体段、第四上倒截头圆锥体段相切连接，第三上圆弧段的半径为60～75mm，第二上倒截头圆锥体段的大直径等于第一上圆柱体段的直径，第一上圆柱体段的直径等于第一下圆柱体段的直径；然后在轧环机上进行异形轧制，径向轧制力为160～190吨，轴向轧制力为115～145吨，通过主轧辊轧制组合环锻件的外部形状，芯辊轧制其内部形状；异形轧制时，主轧辊的转速为20～26转/分；芯辊的平移速度根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，平移速度为1.5～2.2mm/秒，在平稳轧制阶段，平移速度为2.5～3mm/秒，在结束轧制阶段，平移速度为0.5～0.8mm/秒，在整圆阶段，平移速度为0；上、下锥辊的转速为30～36转/分；上锥辊的下压速度也是根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，下压速度为0.2～0.7mm/秒，在平稳轧制阶段，下压速度为1～2.5mm/秒，在结束轧制阶段和整圆阶段，下压速度都为0；
(2)在切割工序中，把组合环锻件沿着其上下端面的中间对称面切开，就能得到两个相同的车轮轮毂毛坯；
(3)正火步骤如下：把从锻造制坯辗环工序中，制得的车轮轮毂毛坯空冷至300℃以下；然后以不大于110℃/h的速率将车轮轮毂毛坯升温至910±10℃；再保温1.3～1.8h；然后根据车轮轮毂毛坯最厚处的厚度，按照每25mm延长保温时间1h来计算还需要保温的时间；最后放置在空气中冷却。
进一步的，前述的车轮轮毂的制造工艺，其中:所述上冲头的圆柱体段的直径等于下冲头的小直径。
进一步的，前述的车轮轮毂的制造工艺，其中:所述芯辊的上截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为5～8度，优选为7度，中上截头圆锥体段的母线与轴线的夹角为5～8度，优选为7度；所述主轧辊的第二上倒截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为3～7度，优选为5度，第四上倒截头圆锥体段的母线与轴线的3～7度，优选为5度。
本发明的有益效果为：本发明所述制造工艺能提高车轮轮毂毛坯的机械性能和尺寸稳定性，减少精车加工的难度和原料的损耗，并且每次锻造都能生产两个相同的车轮轮毂毛坯，提高了生产效率,从而降低生产成本。
附图说明
图1为上冲头的结构示意图。
图2为下冲头的结构示意图。
图3为主轧辊的结构示意图。
图4为芯辊的结构示意图。
图5为初坯的结构示意图。
图6为组合环锻件的结构示意图。
图7为车轮轮毂毛坯的结构示意图(图中虚线为车轮轮毂的过其轴线的截面轮廓)。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
车轮轮毂的制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造制坯辗环→切割→正火→精车加工，其特点是：
(1)在下料工序中，以牌号为16Mn、φ800的圆钢为原料在切割机上下料；
(2)在锻造制坯辗环过程中，始锻温度不大于1250℃，终锻温度不低于850℃，加热速率为125℃/时，锻造加热保温温度为1230℃，锻造比为6；锻造制坯辗环过程包括锻造初坯和初坯辗环两个工序，锻造初坯步骤如下：a.先制作如下工装：上冲头1和下冲头2，如图1、图2所示，上冲头1从上至下依次由倒截头圆锥体段11和圆柱体段12同轴设置成一个整体，倒截头圆锥体段11的小直径等于圆柱体段12的直径；下冲头2为截头圆锥体；上冲头1的圆柱体段12的直径不小于下冲头2的小直径，优选为上冲头1的圆柱体段12的直径等于下冲头2的小直径；b.把下料所得坯钢在3500吨油压机上，以3200吨压力进行镦粗；c.在上冲头1和下冲头2上分别涂抹碳粉和机床润滑油(长城L-HG32液压导轨油)以1:1.5比例混合的润滑剂，润滑剂能使冲孔顺滑，减少冲孔的阻力，使其成型充分；d.如图5所示，在3500吨油压机上，以3200吨压力用下冲头2对镦粗后的坯钢冲下盲孔51，下盲孔51与坯钢同轴；然后再以2800吨压力用上冲头1对坯钢冲上透孔52，上透孔52和下盲孔51同轴并连通；最后以2800吨压力用上砧板对坯钢进行镦平,制得初坯5；初坯辗环步骤如下：对初坯5进行异形轧制，制得如图6所示的由两个相同的车轮轮毂毛坯对称叠合连接构成的组合环锻件6；首先需要制作如下工装：主轧辊3和芯辊4，如图3、图4所示，芯辊4从上至下依次由上圆柱体段41、上截头圆锥体段42、上圆弧段43、中上截头圆锥体段44、中下倒截头圆锥体段441、下圆弧段431、下倒截头圆锥体段421、下圆柱体段411同轴设置成一个整体，其中上截头圆锥体段42和下倒截头圆锥体段421、上圆弧段43和下圆弧段431、中上截头圆锥体段44和中下倒截头圆锥体段441都以中上截头圆锥体段44和中下倒截头圆锥体段441的相交面为中心对称，上圆弧段43分别与上截头圆锥体段42、中上截头圆锥体段44相切连接，上圆弧段43的半径为60mm，上圆柱体段41的直径等于下圆柱体段411的直径，上截头圆锥体段42的小直径等于上圆柱体段41的直径，芯辊4的中上截头圆锥体段44的大直径小于上冲头1的圆柱体段12的直径，因为只用这样，才能把芯辊4伸入到上冲头1冲孔后的初坯5中进行辗环；主轧辊3从上至下依次由第一上圆柱体段31、第二上倒截头圆锥体段32、第三上圆弧段33、第四上倒截头圆锥体段34、第四下截头圆锥体段341、第三下圆弧段331、第二下截头圆锥体段321、第一下圆柱体段311同轴设置成一个整体，其中第二上倒截头圆锥体段32和第二下截头圆锥体段321、第三上圆弧段33和第三下圆弧段331、第四上倒截头圆锥体段34和第四下截头圆锥体段341都以第四上倒截头圆锥体段34和第四下截头圆锥体段341的相交面为中心对称，第三上圆弧段33分别与第二上倒截头圆锥体段32、第四上倒截头圆锥体段34相切连接，第三上圆弧段33的半径为60mm，第二上倒截头圆锥体段32的大直径等于第一上圆柱体段31的直径，第一上圆柱体段31的直径等于第一下圆柱体段311的直径。在主轧辊3上设置的第一上圆柱体段31和第一下圆柱体段311，可以在辗环时与毛坯形成一个闭式型腔，使毛坯在辗环时不能上下窜动，保证了尺寸精度；然后在4500mm轧环机上进行异形轧制，径向轧制力为160吨，轴向轧制力为145吨，通过主轧辊3轧制组合环锻件6的外部形状，芯辊4轧制其内部形状；异形轧制时，主轧辊的转速为20转/分；芯辊的平移速度根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，平移速度为1.5mm/秒，在平稳轧制阶段，平移速度为3mm/秒，在结束轧制阶段，平移速度为0.5mm/秒，在整圆阶段，平移速度为0；上、下锥辊的转速为30转/分；上锥辊的下压速度也是根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，下压速度为0.7mm/秒，在平稳轧制阶段，下压速度为2.5mm/秒，在结束轧制阶段和整圆阶段，下压速度都为0；
(3)在切割工序中，把组合环锻件6沿着其上下端面的中间对称面切开，就能得到如图7所示的两个相同的车轮轮毂毛坯7；
(4)正火步骤如下：把从锻造制坯辗环工序中，制得的车轮轮毂毛坯7空冷至300℃以下；然后以不大于110℃/h的速率将车轮轮毂毛坯升温至900℃；再保温1.3h；然后根据车轮轮毂毛坯最厚处的厚度，按照每25mm延长保温时间1h来计算还需要保温的时间；最后放置在空气中冷却。
在本实施例中,所述芯辊4的上截头圆锥体段42的母线与水平面的夹角为5度，中上截头圆锥体段44的母线与轴线的夹角为5度；所述主轧辊3的第二上倒截头圆锥体段32的母线与水平面的夹角为7度，第四上倒截头圆锥体段34的母线与轴线的7度。主轧辊3的第二上倒截头圆锥体段32和第二下截头圆锥体段321，能在辗环时对进料起到导向作用，但是它们的角度不能过小或过大，角度过小会不利于金属的流动，使充型不充分，角度过大会导致费料。主轧辊3的第四上倒截头圆锥体段34和第四下截头圆锥体段341、芯辊4上的各圆锥面，在辗环时都有利于金属的流动，使充型充分，但是它们的角度也不能过小或过大，角度过小会起不到利于金属流动的作用，角度过大，会使制得的毛坯与所要制造环件的外形尺寸相差很大。
实施例2
车轮轮毂的制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造制坯辗环→切割→正火→精车加工，其特点是：
(1)在下料工序中，以牌号为28#、φ600的圆钢为原料在切割机上下料；
(2)在锻造制坯辗环过程中，始锻温度不大于1250℃，终锻温度不低于850℃，加热速率为145℃/时，锻造加热保温温度为1250℃，锻造比为7；锻造制坯辗环过程包括锻造初坯和初坯辗环两个工序，锻造初坯步骤如下：a.先制作如下工装：上冲头1和下冲头2，如图1、图2所示，上冲头1从上至下依次由倒截头圆锥体段11和圆柱体段12同轴设置成一个整体，倒截头圆锥体段11的小直径等于圆柱体段12的直径；下冲头2为截头圆锥体；上冲头1的圆柱体段12的直径不小于下冲头2的小直径，优选为上冲头1的圆柱体段12的直径等于下冲头2的小直径；b.把下料所得坯钢在3500吨油压机上，以3000吨压力进行镦粗；c.在上冲头1和下冲头2上分别涂抹碳粉和机床润滑油(哈斯太68号导轨油)以1:2比例混合的润滑剂，润滑剂能使冲孔顺滑，减少冲孔的阻力，使其成型充分；d.如图5所示，在3500吨油压机上，以3000吨压力用下冲头2对镦粗后的坯钢冲下盲孔51，下盲孔51与坯钢同轴；然后再以3000吨压力用上冲头1对坯钢冲上透孔52，上透孔52和下盲孔51同轴并连通；最后以3000吨压力用上砧板对坯钢进行镦平,制得初坯5；初坯辗环步骤如下：对初坯5进行异形轧制，制得如图6所示的由两个相同的车轮轮毂毛坯对称叠合连接构成的组合环锻件6；首先需要制作如下工装：主轧辊3和芯辊4，如图3、图4所示，芯辊4从上至下依次由上圆柱体段41、上截头圆锥体段42、上圆弧段43、中上截头圆锥体段44、中下倒截头圆锥体段441、下圆弧段431、下倒截头圆锥体段421、下圆柱体段411同轴设置成一个整体，其中上截头圆锥体段42和下倒截头圆锥体段421、上圆弧段43和下圆弧段431、中上截头圆锥体段44和中下倒截头圆锥体段441都以中上截头圆锥体段44和中下倒截头圆锥体段441的相交面为中心对称，上圆弧段43分别与上截头圆锥体段42、中上截头圆锥体段44相切连接，上圆弧段43的半径为70mm，上圆柱体段41的直径等于下圆柱体段411的直径，上截头圆锥体段42的小直径等于上圆柱体段41的直径，芯辊4的中上截头圆锥体段44的大直径小于上冲头1的圆柱体段12的直径，因为只用这样，才能把芯辊4伸入到上冲头1冲孔后的初坯5中进行辗环；主轧辊3从上至下依次由第一上圆柱体段31、第二上倒截头圆锥体段32、第三上圆弧段33、第四上倒截头圆锥体段34、第四下截头圆锥体段341、第三下圆弧段331、第二下截头圆锥体段321、第一下圆柱体段311同轴设置成一个整体，其中第二上倒截头圆锥体段32和第二下截头圆锥体段321、第三上圆弧段33和第三下圆弧段331、第四上倒截头圆锥体段34和第四下截头圆锥体段341都以第四上倒截头圆锥体段34和第四下截头圆锥体段341的相交面为中心对称，第三上圆弧段33分别与第二上倒截头圆锥体段32、第四上倒截头圆锥体段34相切连接，第三上圆弧段33的半径为70mm，第二上倒截头圆锥体段32的大直径等于第一上圆柱体段31的直径，第一上圆柱体段31的直径等于第一下圆柱体段311的直径。在主轧辊3上设置的第一上圆柱体段31和第一下圆柱体段311，可以在辗环时与毛坯形成一个闭式型腔，使毛坯在辗环时不能上下窜动，保证了尺寸精度；然后在4500mm轧环机上进行异形轧制，径向轧制力为175吨，轴向轧制力为130吨，通过主轧辊3轧制组合环锻件6的外部形状，芯辊4轧制其内部形状；异形轧制时，主轧辊的转速为23转/分；芯辊的平移速度根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，平移速度为1.8mm/秒，在平稳轧制阶段，平移速度为2.8mm/秒，在结束轧制阶段，平移速度为0.65mm/秒，在整圆阶段，平移速度为0；上、下锥辊的转速为33转/分；上锥辊的下压速度也是根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，下压速度为0.45mm/秒，在平稳轧制阶段，下压速度为1.75mm/秒，在结束轧制阶段和整圆阶段，下压速度都为0；
(3)在切割工序中，把组合环锻件6沿着其上下端面的中间对称面切开，就能得到如图7所示的两个相同的车轮轮毂毛坯7；
(4)正火步骤如下：把从锻造制坯辗环工序中，制得的车轮轮毂毛坯7空冷至300℃以下；然后以不大于110℃/h的速率将车轮轮毂毛坯升温至910℃；再保温1.5h；然后根据车轮轮毂毛坯最厚处的厚度，按照每25mm延长保温时间1h来计算还需要保温的时间；最后放置在空气中冷却。
在本实施例中,所述芯辊4的上截头圆锥体段42的母线与水平面的夹角为7度，中上截头圆锥体段44的母线与轴线的夹角为7度；所述主轧辊3的第二上倒截头圆锥体段32的母线与水平面的夹角为5度，第四上倒截头圆锥体段34的母线与轴线的5度。主轧辊3的第二上倒截头圆锥体段32和第二下截头圆锥体段321，能在辗环时对进料起到导向作用，但是它们的角度不能过小或过大，角度过小会不利于金属的流动，使充型不充分，角度过大会导致费料。主轧辊3的第四上倒截头圆锥体段34和第四下截头圆锥体段341、芯辊4上的各圆锥面，在辗环时都有利于金属的流动，使充型充分，但是它们的角度也不能过小或过大，角度过小会起不到利于金属流动的作用，角度过大，会使制得的毛坯与所要制造环件的外形尺寸相差很大。
实施例3
车轮轮毂的制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造制坯辗环→切割→正火→精车加工，其特点是：
(1)在下料工序中，以牌号为ASMEA105、φ500的圆钢为原料在切割机上下料；
(2)在锻造制坯辗环过程中，始锻温度不大于1250℃，终锻温度不低于850℃，加热速率为165℃/时，锻造加热保温温度为1270℃，锻造比为8；锻造制坯辗环过程包括锻造初坯和初坯辗环两个工序，锻造初坯步骤如下：a.先制作如下工装：上冲头1和下冲头2，如图1、图2所示，上冲头1从上至下依次由倒截头圆锥体段11和圆柱体段12同轴设置成一个整体，倒截头圆锥体段11的小直径等于圆柱体段12的直径；下冲头2为截头圆锥体；上冲头1的圆柱体段12的直径不小于下冲头2的小直径，优选为上冲头1的圆柱体段12的直径等于下冲头2的小直径；b.把下料所得坯钢在3500吨油压机上，以2800吨压力进行镦粗；c.在上冲头1和下冲头2上分别涂抹碳粉和机床润滑油(美孚威达系列导轨油)以1:2.5比例混合的润滑剂，润滑剂能使冲孔顺滑，减少冲孔的阻力，使其成型充分；d.如图5所示，在3500吨油压机上，以2800吨压力用下冲头2对镦粗后的坯钢冲下盲孔51，下盲孔51与坯钢同轴；然后再以3200吨压力用上冲头1对坯钢冲上透孔52，上透孔52和下盲孔51同轴并连通；最后以3200吨压力用上砧板对坯钢进行镦平,制得初坯5；初坯辗环步骤如下：对初坯5进行异形轧制，制得如图6所示的由两个相同的车轮轮毂毛坯对称叠合连接构成的组合环锻件6；首先需要制作如下工装：主轧辊3和芯辊4，如图3、图4所示，芯辊4从上至下依次由上圆柱体段41、上截头圆锥体段42、上圆弧段43、中上截头圆锥体段44、中下倒截头圆锥体段441、下圆弧段431、下倒截头圆锥体段421、下圆柱体段411同轴设置成一个整体，其中上截头圆锥体段42和下倒截头圆锥体段421、上圆弧段43和下圆弧段431、中上截头圆锥体段44和中下倒截头圆锥体段441都以中上截头圆锥体段44和中下倒截头圆锥体段441的相交面为中心对称，上圆弧段43分别与上截头圆锥体段42、中上截头圆锥体段44相切连接，上圆弧段43的半径为75mm，上圆柱体段41的直径等于下圆柱体段411的直径，上截头圆锥体段42的小直径等于上圆柱体段41的直径，芯辊4的中上截头圆锥体段44的大直径小于上冲头1的圆柱体段12的直径，因为只用这样，才能把芯辊4伸入到上冲头1冲孔后的初坯5中进行辗环；主轧辊3从上至下依次由第一上圆柱体段31、第二上倒截头圆锥体段32、第三上圆弧段33、第四上倒截头圆锥体段34、第四下截头圆锥体段341、第三下圆弧段331、第二下截头圆锥体段321、第一下圆柱体段311同轴设置成一个整体，其中第二上倒截头圆锥体段32和第二下截头圆锥体段321、第三上圆弧段33和第三下圆弧段331、第四上倒截头圆锥体段34和第四下截头圆锥体段341都以第四上倒截头圆锥体段34和第四下截头圆锥体段341的相交面为中心对称，第三上圆弧段33分别与第二上倒截头圆锥体段32、第四上倒截头圆锥体段34相切连接，第三上圆弧段33的半径为75mm，第二上倒截头圆锥体段32的大直径等于第一上圆柱体段31的直径，第一上圆柱体段31的直径等于第一下圆柱体段311的直径。在主轧辊3上设置的第一上圆柱体段31和第一下圆柱体段311，可以在辗环时与毛坯形成一个闭式型腔，使毛坯在辗环时不能上下窜动，保证了尺寸精度；然后在4500mm轧环机上进行异形轧制，径向轧制力为190吨，轴向轧制力为115吨，通过主轧辊3轧制组合环锻件6的外部形状，芯辊4轧制其内部形状；异形轧制时，主轧辊的转速为26转/分；芯辊的平移速度根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，平移速度为2.2mm/秒，在平稳轧制阶段，平移速度为2.5mm/秒，在结束轧制阶段，平移速度为0.8mm/秒，在整圆阶段，平移速度为0；上、下锥辊的转速为36转/分；上锥辊的下压速度也是根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，下压速度为0.2mm/秒，在平稳轧制阶段，下压速度为1mm/秒，在结束轧制阶段和整圆阶段，下压速度都为0；
(3)在切割工序中，把组合环锻件6沿着其上下端面的中间对称面切开，就能得到如图7所示的两个相同的车轮轮毂毛坯7；
(4)正火步骤如下：把从锻造制坯辗环工序中，制得的车轮轮毂毛坯7空冷至300℃以下；然后以不大于110℃/h的速率将车轮轮毂毛坯升温至920℃；再保温1.8h；然后根据车轮轮毂毛坯最厚处的厚度，按照每25mm延长保温时间1h来计算还需要保温的时间；最后放置在空气中冷却。
在本实施例中,所述芯辊4的上截头圆锥体段42的母线与水平面的夹角为8度，中上截头圆锥体段44的母线与轴线的夹角为8度；所述主轧辊3的第二上倒截头圆锥体段32的母线与水平面的夹角为4度，第四上倒截头圆锥体段34的母线与轴线的4度。主轧辊3的第二上倒截头圆锥体段32和第二下截头圆锥体段321，能在辗环时对进料起到导向作用，但是它们的角度不能过小或过大，角度过小会不利于金属的流动，使充型不充分，角度过大会导致费料。主轧辊3的第四上倒截头圆锥体段34和第四下截头圆锥体段341、芯辊4上的各圆锥面，在辗环时都有利于金属的流动，使充型充分，但是它们的角度也不能过小或过大，角度过小会起不到利于金属流动的作用，角度过大，会使制得的毛坯与所要制造环件的外形尺寸相差很大。
本发明的有益效果为：本发明所述制造工艺采用了合理的工艺步骤和模具工装，提高了车轮轮毂毛坯的机械性能和尺寸稳定性，减少了精车加工的难度和原料的消耗，并且每次锻造都能生产两个相同的车轮轮毂毛坯，提高了生产效率，从而降低了生产成本。

Claims (7)

1.车轮轮毂的制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造制坯辗环→切割→正火→精车加工，其特征在于：
(1)在锻造制坯辗环过程中，分成锻造初坯和初坯辗环两个工序，锻造初坯步骤如下：a.先制作如下工装：上冲头和下冲头，上冲头从上至下依次由倒截头圆锥体段和圆柱体段同轴设置成一个整体，倒截头圆锥体段的小直径等于圆柱体段的直径；下冲头为截头圆锥体；上冲头的圆柱体段的直径不小于下冲头的小直径；b.把下料所得坯钢在油压机上，以2800～3200吨压力进行镦粗；c.在下冲头和上冲头上分别涂抹碳粉和机床润滑油以1:1.5～1:2.5比例混合的润滑剂；d.在油压机上，以2800～3200吨压力用下冲头对镦粗后的坯钢冲下盲孔，下盲孔呈截头圆锥形并与坯钢同轴；然后再以2800～3200吨压力用上冲头对坯钢冲上透孔，上透孔和下盲孔同轴并连通；最后以2800～3200吨压力用上砧板对坯钢进行镦平,制得初坯；初坯辗环步骤如下：对初坯进行异形轧制，制得由两个相同的车轮轮毂毛坯对称叠合连接构成的组合环锻件；首先需要制作如下工装：主轧辊和芯辊，芯辊从上至下依次由上圆柱体段、上截头圆锥体段、上圆弧段、中上截头圆锥体段、中下倒截头圆锥体段、下圆弧段、下倒截头圆锥体段、下圆柱体段同轴设置成一个整体，其中上截头圆锥体段和下倒截头圆锥体段、上圆弧段和下圆弧段、中上截头圆锥体段和中下倒截头圆锥体段都以中上截头圆锥体段和中下倒截头圆锥体段的相交面为中心对称，上圆弧段分别与上截头圆锥体段、中上截头圆锥体段相切连接，上圆弧段的半径为60～75mm，上圆柱体段的直径等于下圆柱体段的直径，上截头圆锥体段的小直径等于上圆柱体段的直径，芯辊的中上截头圆锥体段的大直径小于上冲头的圆柱体段的直径；主轧辊从上至下依次由第一上圆柱体段、第二上倒截头圆锥体段、第三上圆弧段、第四上倒截头圆锥体段、第四下截头圆锥体段、第三下圆弧段、第二下截头圆锥体段、第一下圆柱体段同轴设置成一个整体，其中第二上倒截头圆锥体段和第二下截头圆锥体段、第三上圆弧段和第三下圆弧段、第四上倒截头圆锥体段和第四下截头圆锥体段都以第四上倒截头圆锥体段和第四下截头圆锥体段的相交面为中心对称，第三上圆弧段分别与第二上倒截头圆锥体段、第四上倒截头圆锥体段相切连接，第三上圆弧段的半径为60～75mm，第二上倒截头圆锥体段的大直径等于第一上圆柱体段的直径，第一上圆柱体段的直径等于第一下圆柱体段的直径；然后在轧环机上进行异形轧制，径向轧制力为160～190吨，轴向轧制力为115～145吨，通过主轧辊轧制组合环锻件的外部形状，芯辊轧制其内部形状；异形轧制时，主轧辊的转速为20～26转/分；芯辊的平移速度根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，平移速度为1.5～2.2mm/秒，在平稳轧制阶段，平移速度为2.5～3mm/秒，在结束轧制阶段，平移速度为0.5～0.8mm/秒，在整圆阶段，平移速度为0；上、下锥辊的转速为30～36转/分；上锥辊的下压速度也是根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，下压速度为0.2～0.7mm/秒，在平稳轧制阶段，下压速度为1～2.5mm/秒，在结束轧制阶段和整圆阶段，下压速度都为0；
(2)在切割工序中，把组合环锻件沿着其上下端面的中间对称面切开，就能得到两个相同的车轮轮毂毛坯；
(3)正火步骤如下：把从锻造制坯辗环工序中，制得的车轮轮毂毛坯空冷至300℃以下；然后以不大于110℃/h的速率将车轮轮毂毛坯升温至910±10℃；再保温1.3～1.8h；然后根据车轮轮毂毛坯最厚处的厚度，按照每25mm延长保温时间1h来计算还需要保温的时间，最后放置在空气中冷却。
2.根据权利要求1所述的车轮轮毂的制造工艺，其特征在于：所述上冲头的圆柱体段的直径等于下冲头的小直径。
3.根据权利要求1所述的车轮轮毂的制造工艺，其特征在于：所述芯辊的上截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为5～8度，中上截头圆锥体段的母线与轴线的夹角为5～8度。
4.根据权利要求3所述的车轮轮毂的制造工艺，其特征在于：所述芯辊的上截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为7度，中上截头圆锥体段的母线与轴线的夹角为7度。
5.根据权利要求1所述的车轮轮毂的制造工艺，其特征在于：所述主轧辊的第二上倒截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为3～7度，第四上倒截头圆锥体段的母线与轴线的夹角为3～7度。
6.根据权利要求5所述的车轮轮毂的制造工艺，其特征在于：所述主轧辊的第二上倒截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为5度，第四上倒截头圆锥体段的母线与轴线的夹角为5度。
7.根据权利要求3或5所述的车轮轮毂的制造工艺，其特征在于：所述芯辊的上截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为7度，中上截头圆锥体段的母线与轴线的夹角为7度；所述主轧辊的第二上倒截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为5度，第四上倒截头圆锥体段的母线与轴线的夹角为5度。
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