CN107052717A - 轮辐制造方法 - Google Patents

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金向勇
汪康
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
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Abstract

本发明涉及车轮领域，目的是提供一种轮辐制造方法。一种轮辐制造方法，步骤一，钢板材冲裁加工成钢圆片；步骤二，钢圆片旋压加工成盆形轮辐半成品；步骤三，盆形轮辐半成品放入温度为500℃至600℃的加热炉中，加热炉升温到高于钢板材的铁素体转变为奥氏体的终了温度AC3温度,使盆形轮辐半成品的组织结构转变为奥氏体组织；步骤四，盆形轮辐半成品转移到装在压力机上的热压模具中热压成轮辐坯件并进行保压，且在轮辐坯件成型的瞬间对热压模具进行快速冷却；步骤五，机械加工轮辐坯件的端面、风孔、中孔和安装孔。轮辐制造方法使制成的轮辐的组织结构致密且成品率较高，省工省料。

Description

轮辐制造方法
技术领域
本发明涉及车轮领域，尤其是一种轮辐制造方法。
背景技术
中国专利申请号：CN201310071760.7的发明公开了一种车轮轮辐冷压成型加工工艺，本发明公开的工艺路线为：1.打印记，2.盘卷，3.割料，4.开坡口，5.点焊，6.焊接，7.打磨，8.整形，9.车加工。该车轮轮辐冷压成型加工工艺存在费工费料，且焊接处强度较差的不足；由于车轮轮辐材料的冷压塑性较差，直接用钢圆片冷压成型车轮轮辐存在组织结构不够致密且成品率较低的不足；因此，设计一种轮辐的组织结构致密且成品率较高，省工省料的轮辐制造方法，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前的车轮轮辐冷压成型加工工艺存在费工费料，且焊接处强度较差的不足，由于车轮轮辐材料的冷压塑性较差，直接用钢圆片冷压成型车轮轮辐存在组织结构不够致密且成品率较低的不足；提供一种轮辐的组织结构致密且成品率较高，省工省料的轮辐制造方法。
本发明的具体技术方案是：
一种轮辐制造方法，所述的轮辐包括：设有风孔的锥台形侧圈，设有中孔和安装孔且与锥台形侧圈小端连接的辐板；步骤一，钢板材冲裁加工成钢圆片；步骤二，钢圆片旋压加工成盆形轮辐半成品；步骤三，盆形轮辐半成品放入温度为500℃至600℃的加热炉中，加热炉升温到高于钢板材的铁素体转变为奥氏体的终了温度AC3温度,使盆形轮辐半成品的组织结构转变为奥氏体组织；步骤四，盆形轮辐半成品转移到装在压力机上的热压模具中热压成轮辐坯件并进行保压，且在轮辐坯件成型的瞬间对热压模具进行快速冷却；步骤五，机械加工轮辐坯件的端面、风孔、中孔和安装孔。轮辐制造方法通过步骤三将盆形轮辐半成品放入温度为500℃至600℃的加热炉中能减少加热时间；加热炉升温到高于钢板材的铁素体转变为奥氏体的终了温度AC3温度，使盆形轮辐半成品的组织结构转变为奥氏体组织，使组织结构致密且塑性较好；通过步骤四将盆形轮辐半成品转移到装在压力机上的热压模具中热压成轮辐坯件并进行保压，且在轮辐坯件成型的瞬间对热压模具进行快速冷却，保持轮辐的奥氏体组织，使组织结构致密；旋压加工是将平板毛坯或预先成型的毛坯固定到旋转的芯模上，用旋轮对毛坯施加压力，旋轮同时作轴向送进，经过一次或多次加工，得到各种薄壁空心回转体制品的工艺方法；通过步骤二将钢圆片通过旋压加工成盆形轮辐半成品，加工效率高且减少了制造轮辐的材料。
作为优选，所述的轮辐的材料为22MnB5；步骤三，盆形轮辐半成品放入加热炉中，加热炉升温到950℃至970℃；盆形轮辐半成品在加热炉中的加热升温时间小于等于20分钟。22MnB5是一种用于热冲压成形的高强度硼钢；加热温度相同时，加热速度越快，过热度越大，奥氏体的实际形成温度越高，形核率的增加大于长大速度，使奥氏体晶粒越细小；加热炉升温到950℃至970℃，盆形轮辐半成品在加热炉中的加热升温时间小于等于20分钟，利于奥氏体晶粒细化。
作为优选，所述的步骤四，盆形轮辐半成品在热压模具中热压成轮辐坯件的成型时间小于等于10秒钟；在轮辐坯件成型的瞬间通过冷却液对热压模具进行冷却，使热压模具冷却到150℃至250℃，冷却时间小于等于12秒钟，冷却速度大于等于25℃/秒。快速加热后的盆形轮辐半成品在热压模具中热压成轮辐坯件的瞬间通过冷却液对热压模具进行冷却，冷却时间小于等于12秒钟，冷却速度大于等于25℃/秒，从而使轮辐坯件随热压模具快速冷却，能提高轮辐坯件的强度且具有较高的冲击韧性，屈服强度可达到1200MPa，抗拉强度可达到1600MPa-2000MPa，消除回弹影响，提高制造精度，且22MnB5板材的厚度比传统钢板的厚度能减薄达35%；使热压模具冷却到150℃至250℃能防止轮辐坯件产生氢脆现象。
作为优选，所述的盆形轮辐半成品经步骤三完成加热后，通过机器人转移到步骤四所述的热压模具中，转移时间小于等于13秒钟。提高效率且使加热升温到950℃至970℃的盆形轮辐半成品在转移时降温较少。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：轮辐制造方法通过步骤三将盆形轮辐半成品放入温度为500℃至600℃的加热炉中能减少加热时间；加热炉升温到高于钢板材的铁素体转变为奥氏体的终了温度AC3温度，使盆形轮辐半成品的组织结构转变为奥氏体组织，使组织结构致密且塑性较好；通过步骤四将盆形轮辐半成品转移到装在压力机上的热压模具中热压成轮辐坯件并进行保压，且在轮辐坯件成型的瞬间对热压模具进行快速冷却，保持轮辐的奥氏体组织，使组织结构致密；通过步骤二将钢圆片通过旋压加工成盆形轮辐半成品，加工效率高且减少了制造轮辐的材料。22MnB5是一种用于热冲压成形的高强度硼钢；加热炉升温到950℃至970℃，盆形轮辐半成品在加热炉中的加热升温时间小于等于20分钟，利于奥氏体晶粒细化。快速加热后的盆形轮辐半成品在热压模具中热压成轮辐坯件的瞬间通过冷却液对热压模具进行冷却，冷却时间小于等于12秒钟，冷却速度大于等于25℃/秒，从而使轮辐坯件随热压模具快速冷却，能提高轮辐坯件的强度且具有较高的冲击韧性，屈服强度可达到1200MPa，抗拉强度可达到1600MPa-2000MPa，消除回弹影响，提高制造精度，且22MnB5板材的厚度比传统钢板的厚度能减薄达35%；使热压模具冷却到150℃至250℃能防止轮辐坯件产生氢脆现象。盆形轮辐半成品完成加热后，通过机器人转移到步骤四所述的热压模具中，转移时间小于等于13秒钟，提高效率且使加热升温到950℃至970℃的盆形轮辐半成品在转移时降温较少。
附图说明
图1是轮辐的结构示意图。
图中：风孔1、锥台形侧圈2、中孔3、安装孔4、辐板5。
具体实施方式
下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
如附图1所示：一种轮辐制造方法，所述的轮辐包括：设有风孔1的锥台形侧圈2，设有中孔3和安装孔4且与锥台形侧圈2小端一体构成连接的辐板5；步骤一，钢板材冲裁加工成钢圆片；步骤二，钢圆片旋压加工成盆形轮辐半成品；步骤三，盆形轮辐半成品放入温度为580℃的加热炉中，加热炉升温到高于钢板材的铁素体转变为奥氏体的终了温度AC3温度,使盆形轮辐半成品的组织结构转变为奥氏体组织；步骤四，盆形轮辐半成品转移到装在压力机上的热压模具中热压成轮辐坯件并进行保压，且在轮辐坯件成型的瞬间对热压模具进行快速冷却；步骤五，机械加工轮辐坯件的端面、风孔1、中孔3和安装孔4。
所述的轮辐的材料为22MnB5；步骤三，盆形轮辐半成品放入加热炉中，加热炉升温到950℃至970℃；盆形轮辐半成品在加热炉中的加热升温时间为18分钟。
所述的步骤四，盆形轮辐半成品在热压模具中热压成轮辐坯件的成型时间为8秒钟；在轮辐坯件成型的瞬间通过冷却液对热压模具进行冷却,使热压模具冷却到200℃,冷却时间为10秒钟，冷却速度大于25℃/秒。
所述的盆形轮辐半成品经步骤三完成加热后，通过机器人转移到步骤四所述的热压模具中，转移时间为12秒钟。
本发明的有益效果是：轮辐制造方法通过步骤三将盆形轮辐半成品放入温度为580℃的加热炉中能减少加热时间；加热炉升温到高于钢板材的铁素体转变为奥氏体的终了温度AC3温度，使盆形轮辐半成品的组织结构转变为奥氏体组织，使组织结构致密且塑性较好；通过步骤四将盆形轮辐半成品转移到装在压力机上的热压模具中热压成轮辐坯件并进行保压，且在轮辐坯件成型的瞬间对热压模具进行快速冷却，保持轮辐的奥氏体组织，使组织结构致密；通过步骤二将钢圆片通过旋压加工成盆形轮辐半成品，加工效率高且减少了制造轮辐的材料。22MnB5是一种用于热冲压成形的高强度硼钢；加热炉升温到960℃，盆形轮辐半成品在加热炉中的加热升温时间为18分钟，利于奥氏体晶粒细化。快速加热后的盆形轮辐半成品在热压模具中热压成轮辐坯件的瞬间通过冷却液对热压模具进行冷却，冷却时间为10秒钟，冷却速度大于25℃/秒，从而使轮辐坯件随热压模具快速冷却，能提高轮辐坯件的强度且具有较高的冲击韧性，屈服强度可达到1200MPa，抗拉强度可达到1600MPa-2000MPa，消除回弹影响，提高制造精度，且22MnB5板材的厚度比传统钢板的厚度能减薄达35%；使热压模具冷却到200℃能防止轮辐坯件产生氢脆现象。盆形轮辐半成品完成加热后，通过机器人转移到步骤四所述的热压模具中，转移时间为12秒钟，提高效率且使加热升温到960℃的盆形轮辐半成品在转移时降温较少。
本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。

Claims (4)

1.一种轮辐制造方法，所述的轮辐包括：设有风孔的锥台形侧圈，设有中孔和安装孔且与锥台形侧圈小端连接的辐板；其特征是，步骤一，钢板材冲裁加工成钢圆片；步骤二，钢圆片旋压加工成盆形轮辐半成品；步骤三，盆形轮辐半成品放入温度为500℃至600℃的加热炉中，加热炉升温到高于钢板材的铁素体转变为奥氏体的终了温度AC3温度,使盆形轮辐半成品的组织结构转变为奥氏体组织；步骤四，盆形轮辐半成品转移到装在压力机上的热压模具中热压成轮辐坯件并进行保压，且在轮辐坯件成型的瞬间对热压模具进行快速冷却；步骤五，机械加工轮辐坯件的端面、风孔、中孔和安装孔。
2.根据权利要求1所述的轮辐制造方法，其特征是：所述的轮辐的材料为22MnB5；步骤三，盆形轮辐半成品放入加热炉中，加热炉升温到950℃至970℃；盆形轮辐半成品在加热炉中的加热升温时间小于等于20分钟。
3.根据权利要求2所述的轮辐制造方法，其特征是：所述的步骤四，盆形轮辐半成品在热压模具中热压成轮辐坯件的成型时间小于等于10秒钟；在轮辐坯件成型的瞬间通过冷却液对热压模具进行冷却,使热压模具冷却到150℃至250℃,冷却时间小于等于12秒钟，冷却速度大于等于25℃/秒。
4.根据权利要求1或2或3所述的轮辐制造方法，其特征是：所述的盆形轮辐半成品经步骤三完成加热后，通过机器人转移到步骤四所述的热压模具中，转移时间小于等于13秒钟。
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