CN108213866A - 一种一体化铝轮毂的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体化铝轮毂的制作方法，包括以下步骤，将浅口帽子形状的工件放置到第一旋压底座上，工件的开口向上，第一上压头从上伸入到工件内部后将工件固定；通过旋轮在工件下部外侧压出轮辐的凸缘。本发明中是以6系及改进型铝合金板材为原料，经分道次强力旋压加工一体化成形，使整个过程根据铝合金的性能，逐步变形，形成轮毂的坯料，再经精加工成轮毂，轮毂整体无焊缝，强度高，质量稳定，重量轻，适用于电动大巴、卡车、轿车、电动轿车等，解决了铸造铝轮毂的质量隐患，保证了锻造铝轮毂的材料稳定性，且投资成本低，无污染。

Description

一种一体化铝轮毂的制作方法
技术领域
本发明涉及轮毂生产技术领域的一种制作方法，特别是一种一体化铝轮毂的制作方法。
背景技术
目前轮毂的制作方式为铸造、锻造二种生产方式，铸造时容易产生夹渣和气孔、皮下气孔、气窝、气缩孔、针孔等质量缺陷，为处理这些质量缺陷而设定的质量检测设备多而复杂，且其产品强度底，设备投资大，能耗高，环境污染严重；锻造的生产方式由于国内使用的是普通的6061合金铝棒做锻坯的原料，虽然增加了产品的强度，但依然存在易变形和漏气的问题，且制造成本高，不利于推广。此外，在上述二种生产方式下，又延伸了铸旋(即铸造+旋压)和锻旋(即锻造+旋压)等二种方式，但仍未根本解决已有的技术缺陷，为此我们出一种一体化铝轮毂的制作方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种一体化铝轮毂的制作方法，其能降低铝轮毂的生产难度，也降低生产成本。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种一体化铝轮毂的制作方法，包括以下步骤，
1)将浅口帽子形状的工件放置到第一旋压底座上，工件的开口向上，第一上压头从上伸入到工件内部后将工件固定；
2)通过旋轮在工件下部外侧压出轮辐的凸缘。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤2)之后，将工件的开口向下后，工件套在第二旋压底座上，第二上压头将工件固定在第二旋压底座上，通过旋轮将工件的侧壁旋薄，最终旋压出轮毂坯料。
作为上述技术方案的进一步改进，对轮毂坯料进行热处理和修复处理，包括以下步骤，
a)进行T6固溶时效处理，固溶温度为530-540℃，时间为150-180min；在25s内放入冷水槽中，并搅拌冷水，直至轮毂坯料的温度降至水温，时效处理，将轮毂坯料放入时效炉中，时效温度为150-170℃，时效时间为12-15h，然后随炉缓冷至室温；
b)轮毂坯料经过固溶和时效处理后，会产生轻微的变形，使用专用的工具，对轮毂坯料进行整形修复，以符合下一步对轮毂的机加工的要求。
作为上述技术方案的进一步改进，用车床及加工中心对经整形修复后的轮毂坯料进行机加工，最终生成轮毂。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤1)之前，选取相应厚度和直径的铝合金圆板；在铝合金圆板上定位冲孔，使用强力旋压旋将铝合金圆板旋压成浅口帽子形状的工件。
作为上述技术方案的进一步改进，所述第一旋压底座中部布置有一个定位腔和位于定位腔中部的定位销，所述定位腔的侧壁上部设置有一圈成形弧面，所述成形弧面位于定位腔侧壁的外侧。
本发明的有益效果是：本发明是以6系及改进型铝合金板材为原料，经分道次强力旋压冷加工一体化成形，轮毂整体无焊缝，强度高，质量稳定，重量轻，适用于电动大巴、卡车、电动轿车等，解决了铸造铝轮毂的质量隐患，保证了锻造铝轮毂的材料稳定性，且投资成本低，无污染，具体如下：
1、投资额小，由于主要加工设备为旋压机及车床等标准设备，没有重工业的装备，投资低；
2、无污染，由于生产工艺主要为旋压冷加工，杜绝了铸造时使用的熔炉以及锻造时使用的加热炉，即减少了能耗，又无污染；
3、简化了生产工艺，更容易实现生产线的高度自动化，使得轮毂的制造由重工业、高难度，转化为轻工业低难度，直接的效果就是大幅度降低了轮毂的成本；
4、生产中产生的边料极少，做到了节能降耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明中工件的机构示意图；
图2是本发明中旋压出轮辐的凸缘时的结构示意图；
图3是本发明中具有凸缘的工件示意图；
图4是本发明中轮毂坯料的结构示意图；
图5是本发明中轮毂的俯视图；
图6是本发明中轮毂的侧视图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
参照图1～图6，一种一体化铝轮毂的制作方法，包括以下步骤，
1)将浅口帽子形状的工件1放置到第一旋压底座3上，工件1的开口向上，第一上压头2从上伸入到工件1内部后将工件1固定，第一上压头也是一个模具，属于内模，是固定工件内部轮辐部分形状的；
2)通过旋轮5在工件1下部外侧压出轮辐的凸缘。
在生产过程中，通过旋轮5挤压工件1外部的材料，使得该材料下行后，在第一旋压底座3和旋轮5的相互作用下形成轮辐的凸缘6。
进一步作为优选的实施方式，在步骤2)之后，将工件1的开口向下后，工件1套在第二旋压底座上，第二上压头将工件1固定在第二旋压底座上，通过旋轮5将工件1的侧壁旋薄，最终旋压出轮毂坯料。此时，采用的强力旋压，强力旋压一般分为冷旋、热旋。在该工序中，冷选和热旋，均能实用。第二旋压底座，是一个轮辋成型的模具，也称内模，旋轮就是紧压工件侧壁或称轮辋，贴着这个内模成型的。
进一步作为优选的实施方式，对轮毂坯料进行热处理和修复处理，包括以下步骤，
a)进行T6固溶时效处理，固溶温度为530-540℃，时间为150-180min；在25s内放入冷水槽中，并搅拌冷水，直至轮毂坯料的温度降至水温，时效处理，将轮毂坯料放入时效炉中，时效温度为150-170℃，时效时间为12-15h，然后随炉缓冷至室温；
b)轮毂坯料经过固溶和时效处理后，会产生轻微的变形，使用专用的工具，对轮毂坯料进行整形修复，以符合下一步对轮毂的机加工的要求。
进一步作为优选的实施方式，用车床及加工中心对经整形修复后的轮毂坯料进行机加工，最终生成轮毂。
进一步作为优选的实施方式，在步骤1)之前，选取相应厚度和直径的铝合金圆板；在铝合金圆板上定位冲孔，使用强力旋压旋将铝合金圆板旋压成浅口帽子形状的工件1。旋压结束后，浅口帽子形状的工件1的开口向下扣在模具上。
进一步作为优选的实施方式，所述第一旋压底座3中部布置有一个定位腔和位于定位腔中部的定位销，所述定位腔的侧壁上部设置有一圈成形弧面4，所述成形弧面4位于定位腔侧壁的外侧。在生产过程中，通过旋轮5挤压工件1外部的材料，使得该材料下行后，在成形弧面4和旋轮5的相互作用下形成轮辐的凸缘6。
以下是本发明优选的一个实施例：
步骤一：选取原料，根据所生产的轮毂的规格，确定采购相应厚度和直径的铝合金圆板，该铝合金圆板使用6系及改进型铝合金板材；
步骤二：定位冲孔，通过冲孔机对步骤一中的铝合金圆板进行定位冲孔，确定旋压的中心点；
步骤三：初旋：按照所要生产的轮毂的规格和形状，制作好旋压模具，先将铝合金圆板使用强力旋压旋成浅口帽子形状的工件1，形成如图1的形状；
步骤四：反旋：开好外模，将浅口帽子形状的工件1开口向上装入旋压机中，旋压时将第一上压头2压住工件1，旋轮5自上向下旋压工件1，如图2所示，经强力旋压后将工件1的铝材旋压到轮辐的凸缘6，形成如图3的形状；
步骤五：精旋：将工件1的开口向下后，工件1套在第二旋压底座上，第二上压头将工件1固定在第二旋压底座上，使用强力旋压通过模具将工件1的外壁旋薄并成形，形成如图4形状的轮毂坯料；
步骤三至五分道次旋压的原因是因为铝板的厚度较大，一次旋压变形量有限，特别是还需要反旋，将工件1减薄的同时将材料增厚到轮辐的凸缘6，再对工件1进行旋压成型，整个过程根据铝合金的性能，逐步变形，最终形成轮毂坯料，旋压设备和模具的精度越高，轮毂坯料越接近成品，加工余量减少，成本越低；
步骤六：固溶时效处理，步骤五中的轮毂坯料经过旋压成型后，需要进行T6固溶时效处理，固溶温度为530-540℃，时间为150-180min；在25s内放入冷水槽中，并搅拌冷水，直至轮毂坯料的温度降至水温；
时效处理，将轮毂坯料放入时效炉中，时效温度为150-170℃，时效时间为12-15h，然后随炉缓冷至室温；
步骤七：修复，轮毂坯料经过固溶和时效后，会产生轻微的变形，使用专用的工具，对轮毂坯料进行整形修复，以符合下一步对轮毂的机加工的要求；
步骤八：机加工，使用专业的夹具，用车床及加工中心对经整形修复后的轮毂坯料进行机加工，最终生成如图5和图6的轮毂产品。
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种一体化铝轮毂的制作方法，其特征在于：包括以下步骤，
1)将浅口帽子形状的工件放置到第一旋压底座上，工件的开口向上，第一上压头从上伸入到工件内部后将工件固定；
2)通过旋轮在工件下部外侧压出轮辐的凸缘。
2.根据权利要求1所述的一体化铝轮毂的制作方法，其特征在于：在步骤2)之后，将工件的开口向下后，工件套在第二旋压底座上，第二上压头将工件固定在第二旋压底座上，通过旋轮将工件的侧壁旋薄，最终旋压出轮毂坯料。
3.根据权利要求2所述的一体化铝轮毂的制作方法，其特征在于：对轮毂坯料进行热处理和修复处理，包括以下步骤，
a)进行T6固溶时效处理，固溶温度为530-540℃，时间为150-180min；在25s内放入冷水槽中，并搅拌冷水，直至轮毂坯料的温度降至水温，时效处理，将轮毂坯料放入时效炉中，时效温度为150-170℃，时效时间为12-15h，然后随炉缓冷至室温；
b)轮毂坯料经过固溶和时效处理后，会产生轻微的变形，使用专用的工具，对轮毂坯料进行整形修复，以符合下一步对轮毂的机加工的要求。
4.根据权利要求3所述的一体化铝轮毂的制作方法，其特征在于：用车床及加工中心对经整形修复后的轮毂坯料进行机加工，最终生成轮毂。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一体化铝轮毂的制作方法，其特征在于：在步骤1)之前，选取相应厚度和直径的铝合金圆板；在铝合金圆板上定位冲孔，使用强力旋压旋将铝合金圆板旋压成浅口帽子形状的工件。
6.根据权利要求1～4任一项所述的一体化铝轮毂的制作方法，其特征在于：所述第一旋压底座中部布置有一个定位腔和位于定位腔中部的定位销，所述定位腔的侧壁上部设置有一圈成形弧面，所述成形弧面位于定位腔侧壁的外侧。
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