CN107598128A - 高效能轮毂铸模的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明主要提供高效能轮毂铸模的制造工艺，其制造步骤如下：锻造‑‑车削加工‑‑定位‑‑打孔‑‑铣削‑‑热处理‑‑研磨‑‑试模‑‑修模‑‑氮化，本发明通过选择合理的切削余量，以减少热变形，从而保证轮毂加工精度和毛坯表面质量，进一步的，对模具铸件去应力退火，再进行普通车床粗加工,并调质处理后，进行数控铣削加工成形，从而可有效的提高整体铸模的质量。
Description
技术领域
本发明主要涉及轮毂铸模的技术领域，具体涉及高效能轮毂铸模的制造工艺。
背景技术
挤压铸造也称为液态模锻,是一种集铸造和锻造特点于一体的新工艺,该工艺是将一定量的熔融金属液直接注入敞口的金属模腔,随后合模，通过冲头以一定的压力作用于液体金属上,使之充填、成形和结晶凝固,并在结晶过程中产生一定量的塑性变形，从而获得毛坯或零件的一种金属加工方法。挤压铸造充型平稳,没有湍流和不包卷气体,金属直接在压力下结晶凝固,所以铸件不会产生气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷,且组织致密、晶粒细化,机械性能比低压铸造件高。
产品既有接近锻件的优良机械性能,又有精铸件一次精密成形的高效率、高精度,且投资大大低于低压铸造法。
挤压铸造特别适合于生产汽车工业中的安全性零件,汽车铝轮毂是一种要求较高的保安件,金属型重力铸造、低压铸造、压力铸造工艺生产的产品虽能满足使用要求,但整体质量比挤压铸造铝轮毂相差一个档次。
模具是铝轮挤压铸造装备的关键零件它的加工质量不仅决定该模具的装配质量，还关系到铝轮毛坯生产质量，最终影响到汽车的安全行驶。
发明内容
本发明主要提供一种高效能轮毂铸模的制造工艺，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：高效能轮毂铸模的制造工艺,其制造步骤如下：
（1）锻造
对模坯进行锻压，模坯的初锻800-1000℃，终锻温度不低于700℃，锻造后对模坯进行退火处理，退火温度750-800℃，时间3--5h；
（2）车削加工
按图纸尺寸要求，对模坯外径、止口、端面进行车削，粗车加工中应留有精车的加工余量，因为挤压模具在热处理工序中存在变形，一般留有1.0--2.0mm的加工余量，表面粗糙度为Ra12.5，精车的刀具应采用高强度的硬质合金钢，且要控制进刀量，即进刀量不能太大，可采用高速车削、微量进刀来提高模具表面质量，按模具图纸尺寸负偏差精车模具外圆，并控制外圆与两端面的不垂直度公差在0.01mm范围内，由于模具经过热处理淬火后，其硬度较大，故粗加工刀具采用YT15车刀，前角为3°--5°，后角为5°--8°，车削速度50--60r/min，精车采用YT15硬质合金刀具，车刀前角2°--3°，后角5°左右，刃部磨成1°--2°负角，转速低于55r/min；
（3）定位
按模具图纸尺寸，用工具画出模具中心线，以中心线为基准划出模具芯头、螺钉孔、定位销孔的坐标位置；
（4）打孔
按划线位置钻定位销钉孔、螺钉孔并攻丝，模具定位销钉孔和螺钉孔是用于挤压模具上下模或模具与模板、压板之间相互装配的定位和紧固作用的，定位孔的加工直接关系到模具的装配和挤压轮毂的质量；
（5）铣削
将模具装夹好后在数控车床上铣削加工，铣削复杂的曲面和模具的型腔，铣削加工的轮廓应光滑，形位公差应符合设计要求；
（6）热处理
在热处理淬火前进行预热，模具预热温度800--820℃，保温时间按1.2--1.5min/mm计算，热处理淬火温度900--950℃，保温时间按0.4--1.0min/mm计算，采用油淬冷却，淬火硬度HRC53—57，模具高温回火二次，回火温度550--600℃时间按2.0--2.5min/mm计算，每次约2h；
（7）研磨
在挤压研磨机上，研磨2--3min，模具工作带表面粗糙度Ra0.5--0.3；
（8）试模
在挤压机上进行热挤压试模，观察出料及料头端形状，并按产品尺寸与技术条件要求检查挤压制品性能；
（9）修模
对试模不符合要求的模具，应按模具的试挤压情况进行修理后再试压，直至挤压出合格的轮毂为止；
（10）氮化
对热挤压试挤压合格以及修模后合格的挤压模具，在生产前应进行氮化处理以延长模具的使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过选择合理的切削余量，以减少热变形，从而保证轮毂加工精度和毛坯表面质量，进一步的，对模具铸件去应力退火，再进行普通车床粗加工,并调质处理后，进行数控铣削加工成形，从而可有效的提高整体铸模的质量。
以下将结合具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
以18英寸的车轮毂为例：
（1）锻造
对模坯进行锻压，模坯的初锻800-1000℃，终锻温度不低于700℃，锻造后对模坯进行退火处理，退火温度750-800℃，时间3--5h；
（2）车削加工
按图纸尺寸要求，对模坯外径、止口、端面进行车削，粗车加工中应留有精车的加工余量，因为挤压模具在热处理工序中存在变形，一般留有1.0--2.0mm的加工余量，表面粗糙度为Ra12.5，精车的刀具应采用高强度的硬质合金钢，且要控制进刀量，即进刀量不能太大，可采用高速车削、微量进刀来提高模具表面质量，按模具图纸尺寸负偏差精车模具外圆，并控制外圆与两端面的不垂直度公差在0.01mm范围内，由于模具经过热处理淬火后，其硬度较大，故粗加工刀具采用YT15车刀，前角为3°--5°，后角为5°--8°，车削速度50--60r/min，精车采用YT15硬质合金刀具，车刀前角2°--3°，后角5°左右，刃部磨成1°--2°负角，转速低于55r/min；
（3）定位
按模具图纸尺寸，用工具画出模具中心线，以中心线为基准划出模具芯头、螺钉孔、定位销孔的坐标位置；
（4）打孔
按划线位置钻定位销钉孔、螺钉孔并攻丝，模具定位销钉孔和螺钉孔是用于挤压模具上下模或模具与模板、压板之间相互装配的定位和紧固作用的，定位孔的加工直接关系到模具的装配和挤压轮毂的质量；
（5）铣削
将模具装夹好后在数控车床上铣削加工，铣削复杂的曲面和模具的型腔，铣削加工的轮廓应光滑，形位公差应符合设计要求；
（6）热处理
在热处理淬火前进行预热，模具预热温度800--820℃，保温时间按1.2--1.5min/mm计算，热处理淬火温度900--950℃，保温时间按0.4--1.0min/mm计算，采用油淬冷却，淬火硬度HRC53—57，模具高温回火二次，回火温度550--600℃时间按2.0--2.5min/mm计算，每次约2h；
（7）研磨
在挤压研磨机上，研磨2--3min，模具工作带表面粗糙度Ra0.5--0.3；
（8）试模
在挤压机上进行热挤压试模，观察出料及料头端形状，并按产品尺寸与技术条件要求检查挤压制品性能；
（9）修模
对试模不符合要求的模具，应按模具的试挤压情况进行修理后再试压，直至挤压出合格的轮毂为止；
（10）氮化
对热挤压试挤压合格以及修模后合格的挤压模具，在生产前应进行氮化处理以延长模具的使用寿命。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (1)
1.高效能轮毂铸模的制造工艺,其制造步骤如下：
（1）锻造
对模坯进行锻压，模坯的初锻800-1000℃，终锻温度不低于700℃，锻造后对模坯进行退火处理，退火温度750-800℃，时间3--5h；
（2）车削加工
按图纸尺寸要求，对模坯外径、止口、端面进行车削，粗车加工中应留有精车的加工余量，因为挤压模具在热处理工序中存在变形，一般留有1.0--2.0mm的加工余量，表面粗糙度为Ra12.5，精车的刀具应采用高强度的硬质合金钢，且要控制进刀量，即进刀量不能太大，可采用高速车削、微量进刀来提高模具表面质量，按模具图纸尺寸负偏差精车模具外圆，并控制外圆与两端面的不垂直度公差在0.01mm范围内，由于模具经过热处理淬火后，其硬度较大，故粗加工刀具采用YT15车刀，前角为3°--5°，后角为5°--8°，车削速度50--60r/min，精车采用YT15硬质合金刀具，车刀前角2°--3°，后角5°左右，刃部磨成1°--2°负角，转速低于55r/min；
（3）定位
按模具图纸尺寸，用工具画出模具中心线，以中心线为基准划出模具芯头、螺钉孔、定位销孔的坐标位置；
（4）打孔
按划线位置钻定位销钉孔、螺钉孔并攻丝，模具定位销钉孔和螺钉孔是用于挤压模具上下模或模具与模板、压板之间相互装配的定位和紧固作用的，定位孔的加工直接关系到模具的装配和挤压轮毂的质量；
（5）铣削
将模具装夹好后在数控车床上铣削加工，铣削复杂的曲面和模具的型腔，铣削加工的轮廓应光滑，形位公差应符合设计要求；
（6）热处理
在热处理淬火前进行预热，模具预热温度800--820℃，保温时间按1.2--1.5min/mm计算，热处理淬火温度900--950℃，保温时间按0.4--1.0min/mm计算，采用油淬冷却，淬火硬度HRC53—57，模具高温回火二次，回火温度550--600℃时间按2.0--2.5min/mm计算，每次约2h；
（7）研磨
在挤压研磨机上，研磨2--3min，模具工作带表面粗糙度Ra0.5--0.3；
（8）试模
在挤压机上进行热挤压试模，观察出料及料头端形状，并按产品尺寸与技术条件要求检查挤压制品性能；
（9）修模
对试模不符合要求的模具，应按模具的试挤压情况进行修理后再试压，直至挤压出合格的轮毂为止；
（10）氮化
对热挤压试挤压合格以及修模后合格的挤压模具，在生产前应进行氮化处理以延长模具的使用寿命。
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| CN110757113A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-07 | 广州市型腔模具制造有限公司 | 一种发动机缸体模芯加工工艺 |
| CN110852558A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-02-28 | 连云港耀科铝业有限公司 | 一种车轮彀生产数据的计算机辅助质量控制方法 |
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