CN104439909A - 一种铝合金轮毂锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种铝合金轮毂锻造方法，包括如下步骤，（1）备料；（2）下料；（3）锻造得到锻坯，锻坯呈轮毂的轮辋造型；（4）热处理；（5）加工得到轮毂半成品；（6）防氧化处理得到铝合金轮毂成品。本发明利用特定的铸棒通过锻造、热处理后机械性能可以达到抗拉强度570MPa，屈服强度540MPa，延伸率15%，相比同规格的卡车轮毂可以将重量减轻到17.2kg，大幅度的减轻了产品的重量；通过对产品进行防氧化处理，可以有效的解决铝合金轮毂易氧化的问题，可满足现有卡车对轮毂的要求。

Description

一种铝合金轮毂锻造方法
技术领域
本发明涉及一种汽车轮毂加工工艺，特别是一种铝合金轮毂锻造方法。
背景技术
现阶段，铝合金轮毂锻造在国内采用的铝材牌号为6061铝合金(国标牌号为LD30)，相对传统的钢轮毂，有重量轻、美观、散热性能好等优点。但是由于6061材料的局限性以及在现有普通锻造方法的锻造下，其机械性能最佳状态只能达到抗拉强度350Mpa，屈服强度320Mpa，延伸率在12%左右，且一件6061铝合金的卡车轮毂成品为25kg左右，所以其抗拉强度、屈服强度、延伸率和重量已经不能满足现有卡车对轮毂的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种抗拉强度、屈服强度、延伸率性能高，降低轮毂重量，可满足现有卡车需求的铝合金轮毂锻造方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的。本发明是一种铝合金轮毂锻造方法，其特点是：包括如下步骤，（1）备料：采用主要材质为Al的铸棒为基材，下料前对铸棒进行均质化处理，所述的铸棒中除Al外还含有以下质量百分比的物质：Si为0.04-0.06%、Mg为2-2.3%、Cu为1.3-1.5%、Fe为0.1-0.25%、Mn为0.03-0.05%、Zn为5.1-5.4%、Ti为0.03-0.05%、Cr为0.15-0.25%；（2）下料：将铸棒用锯床锯成重量为35.8-36.2Kg的棒料后，放入温度为460-490℃的加热炉中预热2-3小时；（3）锻造：采用压力锻造机对铸棒的正面进行预锻，锻成碗口形状，然后采用压力锻造机对铸棒的反面锻一次，锻成桶状，最后通过旋压机将铸棒滚压得到锻坯，锻坯呈轮毂的轮辋造型；（4）热处理：将锻坯固溶处理，固溶温度为465-475℃，固溶时间为2-3小时，在固溶处理后15秒内进行淬火，淬火温度为40-60℃，时间85-95秒，淬火后时效处理，时效温度为115-125℃，时效时间为22-24小时；（5）加工：将经过步骤（4）后的锻坯通过立车和加工中心加工后，得到轮毂半成品；（6）防氧化处理：将轮毂半成品在步骤（5）完成后2个小时内用工业酒精涂擦，在涂擦后36小时内对轮毂半成品涂喷防氧化漆，喷涂温度为160-180℃，喷涂厚度为20-30μm，从而得到铝合金轮毂成品。
本发明一种铝合金轮毂锻造方法技术方案中，进一步优选的技术方案特征是：
1、所述铸棒直径为254mm；
2、所述的铸棒中除Al外还含有以下质量百分比的物质：Si为0.044%、Mg为2.2%、Cu为1.4%、Fe为0.11%、Mn为0.04%、Zn为5.3%、Ti为0.035%、Cr为0.18%、余量为Al；
3、在步骤（3）中对铸棒正面进行预锻的压力锻造机为6000T的压力锻造机；
4、在步骤（3）中对铸棒反面锻一次的压力锻造机为12000T的压力锻造机；
5、所述步骤（2）中用锯床将铸棒锯成重量为36Kg的棒料后，放入温度为480℃的加热炉中预热2.5小时；
6、所述步骤（4）中固溶温度为470℃，固溶时间为2.5小时，淬火温度为50℃，时间90秒，时效温度为120℃，时效时间为23小时；
7、所述步骤（6）中喷涂温度为170℃，喷涂厚度为25μm。
与现有技术相比，本发明利用特定的铸棒通过锻造、热处理后机械性能可以达到抗拉强度570Mpa，屈服强度540Mpa，延伸率15%，相比同规格的卡车轮毂可以将重量减轻到17.2kg，大幅度的减轻了产品的重量；通过对产品进行防氧化处理，可以有效的解决铝合金轮毂易氧化的问题，可满足现有卡车对轮毂的要求。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成其权力的限制。
实施例1，一种铝合金轮毂锻造方法，包括如下步骤，（1）备料：采用主要材质为Al的铸棒为基材，下料前对铸棒进行均质化处理，所述的铸棒中除Al外还含有以下质量百分比的物质：Si为0.04-0.06%、Mg为2-2.3%、Cu为1.3-1.5%、Fe为0.1-0.25%、Mn为0.03-0.05%、Zn为5.1-5.4%、Ti为0.03-0.05%、Cr为0.15-0.25%；（2）下料：将铸棒用锯床锯成重量为35.8-36.2Kg的棒料后，放入温度为460-490℃的加热炉中预热2-3小时；（3）锻造：采用压力锻造机对铸棒的正面进行预锻，锻成碗口形状，然后采用压力锻造机对铸棒的反面锻一次，锻成桶状，最后通过旋压机将铸棒滚压得到锻坯，锻坯呈轮毂的轮辋造型；（4）热处理：将锻坯固溶处理，固溶温度为465-475℃，固溶时间为2-3小时，在固溶处理后15秒内进行淬火，淬火温度为40-60℃，时间85-95秒，淬火后时效处理，时效温度为115-125℃，时效时间为22-24小时；（5）加工：将经过步骤（4）后的锻坯通过立车和加工中心加工后，得到轮毂半成品；（6）防氧化处理：将轮毂半成品在步骤（5）完成后2个小时内用工业酒精涂擦，在涂擦后36小时内对轮毂半成品涂喷防氧化漆，喷涂温度为160-180℃，喷涂厚度为20-30μm，从而得到铝合金轮毂成品。将铸棒通过正反两次锻造，可使铸棒流线平顺的充满模具型腔。所述的旋压机为25T旋压机。在经过步骤（4）后锻坯的机械性能就可达到抗拉强度540Mpa，屈服强度490Mpa，延伸率9%以上。所述步骤（6）中喷涂时间一般控制在18-22秒。
实施例2，实施例1所述的铝合金轮毂锻造方法中：所述铸棒直径为254mm。
实施例3，实施例1或2所述的铝合金轮毂锻造方法中：所述的铸棒中除Al外还含有以下质量百分比的物质：Si为0.044%、Mg为2.2%、Cu为1.4%、Fe为0.11%、Mn为0.04%、Zn为5.3%、Ti为0.035%、Cr为0.18%、余量为Al。
实施例4，实施例1或2或3所述的铝合金轮毂锻造方法中：在步骤（3）中对铸棒正面进行预锻的压力锻造机为6000T的压力锻造机。
实施例5，实施例1-4任一项所述的铝合金轮毂锻造方法中：在步骤（3）中对铸棒反面锻一次的压力锻造机为12000T的压力锻造机。
实施例6，实施例1-5任一项所述的铝合金轮毂锻造方法中：所述步骤（2）中用锯床将铸棒锯成重量为36Kg的棒料后，放入温度为480℃的加热炉中预热2.5小时。
实施例7，实施例1-6任一项所述的铝合金轮毂锻造方法中：所述步骤（4）中固溶温度为470℃，固溶时间为2.5小时，淬火温度为50℃，时间90秒，时效温度为120℃，时效时间为23小时。
实施例8，实施例1-7任一项所述的铝合金轮毂锻造方法中：所述步骤（6）中喷涂温度为170℃，喷涂厚度为25μm。
将本发明实施例1热处理后的锻坯与国内采用的铝材牌号为6061的铝合金轮毂进行对比实验，数据对比如下：
从上表可知，本发明的铝合金轮毂与国内采用的铝材牌号为6061的铝合金轮毂相比，本发明的铝合金轮毂机械性能抗拉强度最高达到570Mpa,屈服强度最高达到540Mpa，延伸率最高达到15%，相对6061的铝合金轮毂抗拉强度350Mpa,屈服强度320Mpa，延伸率12%，其机械性能提高了很多。

Claims (8)

1.一种铝合金轮毂锻造方法，其特征在于：包括如下步骤，
（1）备料：采用主要材质为Al的铸棒为基材，下料前对铸棒进行均质化处理，所述的铸棒中除Al外还含有以下质量百分比的物质：Si为0.04-0.06%、Mg为2-2.3%、Cu为1.3-1.5%、Fe为0.1-0.25%、Mn为0.03-0.05%、Zn为5.1-5.4%、Ti为0.03-0.05%、Cr为0.15-0.25%；
（2）下料：将铸棒用锯床锯成重量为35.8-36.2Kg的棒料后，放入温度为460-490℃的加热炉中预热2-3小时；
（3）锻造：采用压力锻造机对铸棒的正面进行预锻，锻成碗口形状，然后采用压力锻造机对铸棒的反面锻一次，锻成桶状，最后通过旋压机将铸棒滚压得到锻坯，锻坯呈轮毂的轮辋造型；
（4）热处理：将锻坯固溶处理，固溶温度为465-475℃，固溶时间为2-3小时，在固溶处理后15秒内进行淬火，淬火温度为40-60℃，时间85-95秒，淬火后时效处理，时效温度为115-125℃，时效时间为22-24小时；
（5）加工：将经过步骤（4）后的锻坯通过立车和加工中心加工后，得到轮毂半成品；
（6）防氧化处理：将轮毂半成品在步骤（5）完成后2个小时内用工业酒精涂擦，在涂擦后36小时内对轮毂半成品涂喷防氧化漆，喷涂温度为160-180℃，喷涂厚度为20-30μm，从而得到铝合金轮毂成品。
2.根据权利要求1所述的铝合金轮毂锻造方法，其特征在于：所述铸棒直径为254mm。
3.根据权利要求1所述的铝合金轮毂锻造方法，其特征在于：所述的铸棒中除Al外还含有以下质量百分比的物质：Si为0.044%、Mg为2.2%、Cu为1.4%、Fe为0.11%、Mn为0.04%、Zn为5.3%、Ti为0.035%、Cr为0.18%、余量为Al。
4.根据权利要求1所述的铝合金轮毂锻造方法，其特征在于：在步骤（3）中对铸棒正面进行预锻的压力锻造机为6000T的压力锻造机。
5.根据权利要求1所述的铝合金轮毂锻造方法，其特征在于：在步骤（3）中对铸棒反面锻一次的压力锻造机为12000T的压力锻造机。
6.根据权利要求1所述的铝合金轮毂锻造方法，其特征在于：所述步骤（2）中用锯床将铸棒锯成重量为36Kg的棒料后，放入温度为480℃的加热炉中预热2.5小时。
7.根据权利要求1所述的铝合金轮毂锻造方法，其特征在于：所述步骤（4）中固溶温度为470℃，固溶时间为2.5小时，淬火温度为50℃，时间90秒，时效温度为120℃，时效时间为23小时。
8.根据权利要求1所述的铝合金轮毂锻造方法，其特征在于：所述步骤（6）中喷涂温度为170℃，喷涂厚度为25μm。
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