CN106391984B - 轮毂支架成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种轮毂支架成型工艺，其包括下料、锻造和调质处理三个步骤。本发明轮毂支架成型工艺，通过在锻造过程中进行初锻、中锻、终锻，分阶段处理防止出现晶粒粗大，相比于现有技术成型的轮毂支架，剪切强度和硬度都有大的提升，综合力学性能提高。

Description

轮毂支架成型工艺
技术领域
本发明涉及汽车零件制造领域，更具体地，涉及一种轮毂支架成型工艺。
背景技术
汽车扭力梁后悬架，一般由纵臂、轮毂支架、弹簧座、扭杆支架、扭杆等组成。轮毂支架是汽车上主要的保安类零件，也是重要的传力零件，它要求制作该组件的金属具有较好的抗剪切、耐冲击等综合机械性能；轮毂支架的制作过程一般包括机械加工过程和锻造过程，机械加工采用以CNC车床、卧式多工位回转工作台组合机、专用机床和CNC磨床为主要设备，组件的精度一般都没有问题；锻造过程中，由于该组件零件形状复杂，整体呈长条形，头部和杆部面积相差较大，锻件头部和杆部最大截面积之比约为10∶1，增加了组件的制作难度，组件的性能一致性较差，综合机械性能差异性较大。
因此，需要提出一种新的轮毂支架成型工艺以改善成型的轮毂支架的综合力学性能。
发明内容
为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提出一种新的轮毂支架成型工艺以改善成型的轮毂支架的综合力学性能。
本发明采用以下技术方案：一种轮毂支架成型工艺，包括如下步骤：
步骤S1：下料：选取长径比为(1.8～2.2)∶1的圆柱形钢材为锻造原料；
步骤S2：锻造：将锻造原料加热到1250±10℃，然后进行拔长，再放入弯曲模具中进行弯曲，弯曲模具温度为370±20℃，形成初锻件；把初锻件回炉加热到1200±10℃，初锻件的一端为杆部端，另一端为头部端，将头部端倒棱并按照截面积为1∶(0.6～0.7)∶(0.3～0.4)进行锻造，杆部端按照截面积为1∶(0.9～1.1)进行锻造，形成中锻件；把中锻件回炉加热到1160±10℃，再放入成型模具中进行成型，成型模具温度为410±20℃，形成终锻件；
步骤S3：调质处理：把终锻件加热到850±20℃，保温30～50min后，放入油中进行淬火，然后再加热到520±10℃，进行回火，然后回火结束，空冷到25℃室温，完成锻造过程。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中钢材为40Cr合金钢。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中锻造原料拔长后长度增加20％～30％。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中弯曲模具，在锻件放入前，应喷洒石墨水，所述石墨水为石墨与水的混合物，其中石墨所占质量百分比为为3～5％。
作为本发明的进一步改进，所述石墨牌号为399。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中成型模具，在锻件放入前，应喷洒石墨水，所述石墨水为石墨与水的混合物，其中石墨所占质量百分比为为3～5％。
作为本发明的进一步改进，所述石墨牌号为399。
本发明轮毂支架成型工艺，通过在锻造过程中进行初锻、中锻、终锻，分阶段处理防止出现晶粒粗大，相比于现有技术成型的轮毂支架，剪切强度和硬度都有大的提升，综合力学性能提高。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例
一种轮毂支架成型工艺，包括如下步骤：
(1)下料：选取长径比为(1.8～2.2)∶1的圆柱形钢材为锻造原料；钢材选用40Cr合金钢；
(2)锻造：将锻造原料加热到1250±10℃，然后进行拔长，拔长后长度增加20％～30％，再放入弯曲模具中进行弯曲，弯曲模具温度为370±20℃，形成初锻件；把初锻件回炉加热到1200±10℃，初锻件的一端为杆部端，另一端为头部端，将头部端倒棱，按照截面积为1∶(0.6～0.7)∶(0.3～0.4)进行锻造，头部端按照1∶(0.9～1.1)的比例进行锻造，形成中锻件；把中锻件回炉加热到1160±10℃，再放入成型模具中进行成型，成型模具温度为410±20℃，形成终锻件；在弯曲模具中成型和成型模具中成型时，在锻件放入前，应喷洒石墨水，所述石墨水为石墨与水的混合物，其中石墨的质量百分比为3～5％，石墨牌号为399；
(3)调质处理：把终锻件加热到850±20℃，保温30～50min后，放入油中进行淬火，然后再加热到520±10℃，进行回火，然后回火结束，空冷到25℃室温，完成锻造过程。
对比例
从市场上购买材料为40Cr合金钢制备所得的轮毂支架，进行性能检测。
对上述实施例和对比例进行性能测试。剪切强度检测使用WDW-300A电子万能试验机；硬度采用HR-150A硬度计，各测试5件，其性能如表1。
表1轮毂支架的性能参数
与现有技术相比，本发明使用长径比为(1.8～2.2)∶1的圆柱形钢材为锻造原料，可以减少锻造过程，增加材料利用率；初锻时，进行初步成型，重在增加材料的性能的均匀性；中锻时，主要对头部端和杆部端进行成型，其余部分的锻造，进行过渡性锻造操作，进一步保证材料的性能的均匀性；终锻时，主要进行最终成型操作和热矫正；初锻、中锻、终锻温度越来越低，这是由于：初锻时，温度高些，可以增加锻造时间，增加锻造过程中的可操作性，后续工件还存在着锻造，不易出现晶粒粗大的现象；终锻时，温度只是放入成型模具中进行成型，过程较短，容易操作，后续不再有锻造过程，防止出现晶粒粗大；在锻造时，喷洒石墨水，当石墨水接触到模具时，水可以瞬间汽化，而石墨会辅助在模具表面，可以作为锻造时的润滑剂和脱模剂，增加模具的寿命，而在连续锻造时，喷洒的石墨水还可以起到降低模具温度的作用，增加锻造速度，提高锻造效率。
本发明轮毂支架成型工艺，通过在锻造过程中进行初锻、中锻、终锻，分阶段处理防止出现晶粒粗大，相比于现有技术成型的轮毂支架，剪切强度和硬度都有大的提升，综合力学性能提高。
上述实施方式仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明精神和范围的情况下，还可以作出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也应属于本发明的范畴。

Claims (7)

1.一种轮毂支架成型工艺，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1：下料：选取长径比为(1.8～2.2)∶1的圆柱形钢材为锻造原料；
步骤S2：锻造：将锻造原料加热到1250±10℃，然后进行拔长，再放入弯曲模具中进行弯曲，弯曲模具温度为370±20℃，形成初锻件；把初锻件回炉加热到1200±10℃，初锻件的一端为杆部端，另一端为头部端，将头部端倒棱并按照截面积为1∶(0.6～0.7)∶(0.3～0.4)进行锻造，杆部端按照截面积为1∶(0.9～1.1)进行锻造，形成中锻件；把中锻件回炉加热到1160±10℃，再放入成型模具中进行成型，成型模具温度为410±20℃，形成终锻件；
步骤S3：调质处理：把终锻件加热到850±20℃，保温30～50min后，放入油中进行淬火，然后再加热到520±10℃，进行回火，然后回火结束，空冷到25℃室温，完成锻造过程。
2.根据权利要求1所述的轮毂支架成型工艺，其特征在于：所述步骤S1中钢材为40Cr合金钢。
3.根据权利要求1所述的轮毂支架成型工艺，其特征在于：所述步骤S2中锻造原料拔长后长度增加20％～30％。
4.根据权利要求1所述的轮毂支架成型工艺，其特征在于：所述步骤S2中弯曲模具，在锻件放入前，应喷洒石墨水，所述石墨水为石墨与水的混合物，其中石墨所占质量百分比为为3～5％。
5.根据权利要求4所述的轮毂支架成型工艺，其特征在于：所述石墨牌号为399。
6.根据权利要求1所述的轮毂支架成型工艺，其特征在于：所述步骤S2中成型模具，在锻件放入前，应喷洒石墨水，所述石墨水为石墨与水的混合物，其中石墨所占质量百分比为为3～5％。
7.根据权利要求6所述的轮毂支架成型工艺，其特征在于：所述石墨牌号为399。
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