一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺及锻压机的制作方法
未命名
08-26
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1.本发明涉及车轮锻造技术领域,特别涉及一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺及锻压机。
背景技术:
2.车轮作为汽车行驶系统中的重要部件之一,它承载汽车的重量,车轮的质量高低直接影响着车轮的寿命和乘车者的生命安全。近年来由于锻造铝合金车轮具有外观质量好,尺寸精度高,重量轻,安全性和环保性能好等优点,正在逐渐取代传统的钢质车轮和用铸造方法生产的铝合金车轮。在大型汽车上尤为突出。
3.随着汽车节能降耗要求的不断高涨,安全和环保法规日趋严格,汽车轻量化的要求更为迫切。铝合金质量轻、强度高、成形性好、回收率高,对降低汽车自重、节省轮胎、减少油耗、减轻环境污染与改善操作性能等有着重大意义,已成为汽车工业的首选材料;锻造铝合金车轮也随之受到青睐。已知的锻造铝合金车轮的制造工艺有以下两种方案:1、直接锻造工艺;2、铸造—旋压工艺。工艺方案1是用大型压力机锻造出铝合金的轮辋。这种工艺的优点是工艺过程少,所需压力加工设备少,其缺点是所需压力加工设备吨位大,模具寿命低,后续加工的余量大,材料利用率低;工艺方案2是用铸造方法预制毛坯,其毛坯的轮辐部分不再进行压力加工,其轮辋部分留有一定的变形量,用旋压机对轮辋部分进行旋压,使其成形为轮辋。这种工艺的优点是工艺过程少,所需压力加工设备少,生产成本低。其缺点是轮辐部分由于没有经过塑性变形,其组织结构为铸造组织,并且,轮辋部分进行旋压加工前必须对毛坯进行加热,而热旋压工艺过程比较复杂;且传统锻造乘用车轮毂主要缺陷为投料重量大,通过后续铣加工工时长,成本高、效率低、无法通过大批量生产降低成本,产能有限。
4.基于现有技术存在的缺点,急需研究一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺及锻压机,来解决上述问题。
技术实现要素:
5.为了解决上述技术问题,本发明的提供了一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺及锻压机,本发明通过轮毂模具直接将轮辐锻压成型,后续工序不需要进行加工中心铣轮辐,直接通过车床加工即可实现成品加工,省去了传统锻造大饼工时最长的铣加工工序,提升生产效率,降低了成本;并且本发明采用大压下量锻压技术实现一次成型,内部组织致密,晶粒细小,力学性能较传统锻造得到明显提升;且本发明的第一毛坯的重量小于现有技术中的毛坯质量,减少了投料量,节省了投料成本。
6.本发明公开了一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,铝合金车轮由锻压机进行锻压,所述锻压机包括轮毂模具和用于消除折叠缺陷预留的导料装置,所述预留导料装置设置所述轮毂模具合模位置处;其中,所述轮毂模具具有与所述铝合金车轮的轮辐相适配的成型槽;包括如下步骤:
7.s1:将预加工好的铝合金坯料进行锯切,形成第一毛坯;
8.s2:将所述第一毛坯进行加热并保温,保证产品各项性能;
9.s3:将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯;其中,锻压的压力为8000吨以上;
10.s4:对所述第二毛坯进行热处理;
11.s5:对热处理后的第二毛坯进行机械加工,形成第三毛坯;
12.s6:对所述第三毛坯的表面进行处理,得到轮毂成品。
13.进一步地,所述铝合金坯料为柱状结构,且所述铝合金坯料为6061铝合金。
14.进一步地,所述将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯之前还包括:
15.对锻压机的轮毂模具进行预加热处理,并进行保温;其中,加热温度为200~300℃,保温0.2~0.4小时。
16.进一步地,所述将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯包括:
17.将所述第一毛坯放置在所述轮毂模具中;
18.所述锻压机对所述第一毛坯进行非匀速锻压,保证锻压效果;其中,所述锻压机锻压分为第一阶段和第二阶段,所述锻压机在第一阶段使用8000-10000吨的锻压压力对所述第一毛坯进行非匀速锻压;所述锻压机在第二阶段迅速降低锻压压力,保证第一毛坯在型腔内匀速成型;所述第一阶段为锻压时流动速度由零达到成型所需速度的阶段,所述第二阶段为维持成型所需速度的阶段;所述锻压机在第一阶段的锻压速度为第一速度,所述锻压机在第二阶段的锻压速度为第二速度,所述第一速度大于所述第二速度;
19.使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯。
20.进一步地,所述将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯之后还包括:
21.所述锻压机对所述第二毛坯持续加压,防止所述第二毛坯发生形变,确保产品一致性。
22.进一步地,所述对热处理后的第二毛坯进行机械加工,达到尺寸要求包括:
23.将热处理后的第二毛坯进行冷却;
24.将冷却后的第二毛坯放置在车床上进行切边、抛光处理,形成第三毛坯。
25.进一步地,所述对所述第三毛坯的表面进行涂装或电镀处理之前还包括:
26.在所述第三毛坯表面加工螺栓孔。
27.进一步地,所述将所述第一毛坯进行加热并保温包括:
28.将所述第一毛坯加热至380-550℃之间;
29.对加热后的所述第一毛坯保温0.2-0.6小时。
30.进一步地,将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压时,锻造温度为440℃~480℃。
31.本发明另一方面还包括一种锻压机,如上所述的铝合金车轮轮毂的锻造工艺应用于所述锻压机,所述锻压机包括轮毂模具和用于消除折叠缺陷预留的预留导料装置,所述预留导料装置设置所述轮毂模具合模位置处,所述轮毂模具上设置有与所述铝合金车轮轮
辐相适配的成型槽,所述成型槽用于压制成型所述轮辐。
32.实施本发明实施例,具有如下有益效果:
33.本发明通过轮毂模具直接将轮辐锻压成型,后续工序不需要进行加工中心铣轮辐,直接通过车床加工即可实现成品加工,省去了传统锻造大饼工时最长的铣加工工序,提升生产效率,降低了成本;并且本发明采用大压下量锻压技术实现一次成型,内部组织致密,晶粒细小,力学性能较传统锻造得到明显提升;且本发明的第一毛坯的重量小于现有技术中的毛坯质量,减少了投料量,节省了投料成本。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还能够根据这些附图获得其它附图。
35.图1为本实施例所述铝合金车轮轮毂的锻造工艺的流程图;
36.图2为本实施例所述铝合金车轮轮毂的锻造过程图。
37.其中,图中附图标记对应为:
38.1-轮辐;2-螺栓孔。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
40.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
41.现有技术存在以下缺点:已知的锻造铝合金车轮的制造工艺有以下两种方案:1、直接锻造工艺;2、铸造—旋压工艺。工艺方案1是用大型压力机锻造出铝合金的轮辋。这种工艺的优点是工艺过程少,所需压力加工设备少,其缺点是所需压力加工设备吨位大,模具寿命低,后续加工的余量大,材料利用率低;工艺方案2是用铸造方法预制毛坯,其毛坯的轮辐部分不再进行压力加工,其轮辋部分留有一定的变形量,用旋压机对轮辋部分进行旋压,使其成形为轮辋。这种工艺的优点是工艺过程少,所需压力加工设备少,生产成本低。其缺点是轮辐部分由于没有经过塑性变形,其组织结构为铸造组织,并且,轮辋部分进行旋压加工前必须对毛坯进行加热,而热旋压工艺过程比较复杂;且传统锻造乘用车轮毂主要缺陷为投料重量大,通过后续铣加工工时长,成本高、效率低、无法通过大批量生产降低成本,产
能有限。
42.针对现有技术的缺陷,本发明通过轮毂模具直接将轮辐锻压成型,后续工序不需要进行加工中心铣轮辐,直接通过车床加工即可实现成品加工,省去了传统锻造大饼工时最长的铣加工工序,提升生产效率,降低了成本;并且本发明采用大压下量锻压技术实现一次成型,内部组织致密,晶粒细小,力学性能较传统锻造得到明显提升;且本发明的第一毛坯的重量小于现有技术中的毛坯质量,减少了投料量,节省了投料成本。
43.实施例1
44.参见附图1~图2,本实施例提供了一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,铝合金车轮由锻压机进行锻压,所述锻压机包括轮毂模具和用于消除折叠缺陷预留的导料装置,所述预留导料装置设置所述轮毂模具合模位置处;其中,所述轮毂模具具有与所述铝合金车轮的轮辐1相适配的成型槽;包括如下步骤:
45.s1:将预加工好的铝合金坯料进行锯切,形成第一毛坯;
46.s2:将所述第一毛坯进行加热并保温,保证产品各项性能;
47.s3:将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐1的圆盘状的第二毛坯;其中,锻压的压力为8000吨以上;
48.s4:对所述第二毛坯进行热处理;
49.s5:对热处理后的第二毛坯进行机械加工,形成第三毛坯;
50.s6:对所述第三毛坯的表面进行处理,得到轮毂成品。
51.具体地,所述轮毂模具的成型槽能够对所述第一毛坯压制,形成带有轮辐1的第二毛坯,在本实施例中,所述轮毂模具的具体结构根据实际生产的车轮结构进行制造,在此不对所述轮毂模具的具体结构进行限定。
52.具体地,对所述第三毛坯的表面进行处理为涂装或电镀处理。
53.需要说明的是:传统锻造乘用车轮毂主要缺陷为投料重量大,通过后续铣加工工时长,成本高、效率低、无法通过大批量生产降低成本,产能有限。而本实施例中,通过轮毂模具直接将轮辐1锻压成型,后续工序不需要进行加工中心铣轮辐1,直接通过车床加工即可实现成品加工,省去了传统锻造大饼工时最长的铣加工工序,提升生产效率,降低了成本;并且本发明采用大压下量锻压技术实现一次成型,内部组织致密,晶粒细小,力学性能较传统锻造得到明显提升;且本发明的第一毛坯的重量小于现有技术中的毛坯质量,减少了投料量,节省了投料成本。
54.还需要说明的是:锻压时采用8000吨以上进行一次大压力成型,能够使得原有组织在大压力成型作用下晶粒充分破碎,形成细小晶粒的加工组织,从而提升产品的力学性能和组织延伸率,提升轮毂的整体强度和抗冲击性能。
55.具体地,铸造轮毂毛坯为轮毂辐条直接铸造成型,以1880规格的轮毂为例,铸造轮毂毛坯为19.5公斤,铸造成品毛坯为12.7公斤,机加工得料率为65%,机加工效率高,加工一个的工时合计约10分钟。而现有技术中的锻造乘用车铝轮毂由于锻造工艺的特殊性,无法做到辐条直接锻造成型,是锻造成平面大饼后经过加工中心雕刻成轮毂,加工中心最快加工个轮毂需要3小时,远超铸造轮毂工时。同样以1880轮毂为例,锻造大饼毛坯重量约34公斤,成品为8.5公斤,得料率为25%,机加工工时约为3.5小时,毛坯投料量大和机加工工时长是导致锻造乘用车轮毂成本居高不下的主要原因,故本实施例通过轮毂模具直接将轮
辐1锻压成型,后续工序不需要进行加工中心铣轮辐1,直接通过车床加工即可实现成品加工,省去了传统锻造大饼工时最长的铣加工工序,提升生产效率,降低了成本。
56.还需要说明的是:目前市场上主要为经过3次预成型再终锻成型,本实施例中的锻造工艺采用无预成型饼状料,在轮毂模具结构中一次锻压来成型辐条。采用大压下量锻压技术实现一次成型,内部组织致密,晶粒细小,力学性能较传统锻造提升10%。也实现了锻压坯料减重,现有技术中1880锻压坯料约为34公斤,使用本实施例中的锻压工艺成型后的第一毛坯为20公斤,比现有技术坯料减重14公斤;可见,本实施例减少了投料量,节省了投料成本。
57.更需要说明的是:现有技术锻造轿车铝轮毂的锻造工艺中,无法做到轮辐直接锻造成型,现有技术一般是在将坯料锻造成平面大饼后经过加工中心雕刻成轮毂的,加工中心最快加工一个轮毂需要3小时,远超铸造轮毂工时。同样以1880轮毂为例,锻造大饼毛坯重量约为34公斤,成品为8.5公斤,得料率为25%,机加工工时约为3.5小时,可见毛坯投料量大和机加工工时长是导致锻造乘用车轮毂成本居高不下的主要原因;而在在本实施例中通过锻造轮辐1一体成型技术,省去加工中心铣辐条工序,降低加工成本,提升生产效率,机加工工序生产一个轮毂时间控制在10分钟内,满足大批量生产要求,能够满足主机厂和后市场大批量供货的要求。
58.在本实施例中,将锻造铝合金轮毂和铸造铝合金轮毂进行比较,来说明锻造铝合金轮毂的优点:通过锻压的铝合金密度高,晶粒细化并且呈出纤维状的组织,其硬度、抗拉强度、屈服强度等机械性能和强度大大提高。同时,避免了铸造铝合金的疏松、气孔、冲击性差的缺陷。因此,同一规格的锻造铝合金车轮的力学性能要比铸造轮圈的高30%左右,而重量可以做得比后者轻20%左右。另外,锻造铝车轮含硅量比铸造铝轮圈少、密度大。因此,锻造铝车轮导电性和导热都比铸造铝车轮好。所以,锻造铝轮圈能够通过阳极氧化进行表面完美的着色处理;导热性好更能够减少爆胎和刹车系统的损耗。但是,这些铝车轮的制造都采用的是al-si-mg系合金。机械性能,特别是冲击性能都不能够与锻造铝合金车轮相比较。
59.在本实施例中,将锻造铝合金轮毂和铁质轮毂进行比较,来说明锻造铝合金轮毂的优点:
60.第一,相同体积的锻造铝合金轮毂和铁质轮毂,以22.5x8.25的为例,锻造铝合金轮毂的重量为24公斤,铁圈为至少48公斤,明显锻造铝合金轮毂的重量小,这减少了投料量,节省了投料成本。
61.第二,安装锻造铝合金轮毂后,由于整车的重量降低,减少了车轮的转动惯性,使汽车加速性能提高,并相应减少了制动能量的需求,从而降低了油耗,再加上锻造铝圈特有的空气流动及滚动阻力,所以百公里测试节省率为每百公里最少节省2升油(更换锻造铝圈并使用空调以后的百公里油耗比未换锻造铝圈并未开空调的油耗测试,前者比后者低2.5升油耗)。
62.第三,由于锻造圈的特性,它的平衡值为0,不容易变形,散温快(正常行驶温度比铁圈低20-30度)对悬挂系统的保护较佳,所以对轮胎的磨损大大降低,使每条轮胎多跑5-8万公里不等),这使得轮胎磨损降低26%左右。
63.第四,由于锻造铝合金车轮的特性散温快,正常行驶温度低,所以对刹车系统不耐高温的材料及配件有极佳的保护效果,从而大大降低了刹车系统的维修费用。
64.第五,锻造圈的承载能量是普通铁圈的5倍,锻造车轮在承受71200公斤后才变形5厘米,铁圈只承受13600公斤后已变形5厘米,换句话说,锻造车圈的强度是超越钢圈的5倍,锻造铝合金车轮承载能力高。
65.第六,轻量化带来更好的收益,以专跑无锡到厦门货运线路的某车队的40吨半挂车为例,该车有22个车轮,采用铝合金轮圈后,整车重量减轻528公斤以上。按运输成本每吨公路0.5元计算,无锡到厦门的里程大约1200公里,该车每天单次的运输收入可以增加316元,每年以300天计算,年增加收入94800元。减去铝轮圈的一次性投入,当年的实际增加效益也在61800元以上。
66.第七,铝轮圈回收价值高,1个24kg的铝合金轮圈回收价值达250元。
67.第八,能够降低碳排放:(1)生产制造过程中降低二氧化碳排量:生产1吨钢铁的碳排放量为1700kg;而生产1吨铝的碳排放量是1500kg。以生产过程中碳排放量的计算,生产1个23kg铝轮圈比46kg的铁轮圈的材料碳排放量可以减少87.4kg。(2)降低油耗减少碳排放:以每天行驶1000公里计算,1000公里/天
×
2.5升(每100公里降低的油耗)
×
300天
×
0.785kg(每升燃油的碳排放量)=每年降低碳排放5887kg。
68.优选地,所述铝合金坯料为柱状结构,且所述铝合金坯料为6061铝合金。
69.在一些可能的实施例中,所述铝合金坯料还可以选铝合金a356.20。
70.优选地,所述将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐1的圆盘状的第二毛坯之前还包括:
71.对锻压机的轮毂模具进行预加热处理,并进行保温;其中,加热温度为200~300℃,保温0.2~0.4小时。
72.具体地,对轮毂模具加热至250℃,保温0.3小时。
73.优选地,所述将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐1的圆盘状的第二毛坯包括:
74.将所述第一毛坯放置在所述轮毂模具中;
75.所述锻压机对所述第一毛坯进行非匀速锻压,保证锻压效果;其中,所述锻压机锻压分为第一阶段和第二阶段,所述锻压机在第一阶段使用8000-10000吨的锻压压力对所述第一毛坯进行非匀速锻压;所述锻压机在第二阶段迅速降低锻压压力,保证第一毛坯在型腔内匀速成型;所述第一阶段为锻压时流动速度由零达到成型所需速度的阶段,所述第二阶段为维持成型所需速度的阶段;所述锻压机在第一阶段的锻压速度为第一速度,所述锻压机在第二阶段的锻压速度为第二速度,所述第一速度大于所述第二速度;
76.使所述第一毛坯形成带有轮辐1的圆盘状的第二毛坯。
77.在本实施例中,传统压机为匀速压制,坯料在压制过程中前期慢后期流速快易产生缺陷;而本实施例在锻压过程中采用非匀速压制,即采用不等速压制,前期快后期慢,整体平衡金属在型腔内流速,保证坯料在型腔内匀速运动。其中,将所述第一阶段定义为压制前期,将第二阶段定义为压制后期;其中通过压制前期的大压力压制,迅速提升第一毛坯压制时的流动速度,从而快速达到成型所需的速度;第二阶段随着速度达到成型速度,迅速降低压制压力,使得第一毛坯在压制时在型腔内匀速流动,达到物料在型腔内匀速流动成型,解决了传统锻压过程中因料流速不同产生的物料折叠,穿流等缺陷,从而使得产品能够成型各种不同花色轮型。
78.优选地,所述将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐1的圆盘状的第二毛坯之后还包括:
79.所述锻压机对所述第二毛坯持续加压,防止所述第二毛坯发生形变,确保产品一致性。
80.在一些可能的实施例中,通过所述锻压机持续对第二毛坯进行加压,防止所述第二毛坯回弹,影响产品的一致性。
81.优选地,所述对热处理后的第二毛坯进行机械加工,达到尺寸要求包括:
82.将热处理后的第二毛坯进行冷却;
83.将冷却后的第二毛坯放置在车床上进行切边、抛光处理,形成第三毛坯。
84.优选地,所述对所述第三毛坯的表面进行涂装或电镀处理之前还包括:
85.在所述第三毛坯表面加工螺栓孔2。
86.优选地,所述将所述第一毛坯进行加热并保温包括:
87.将所述第一毛坯加热至380-550℃之间;
88.对加热后的所述第一毛坯保温0.2-0.6小时。
89.在一些可能的实施例中,可将所述第一毛坯加热至400℃,并对其保温0.3h。
90.将所述第一毛坯加热至380-550℃之间或者在380-550℃之间进行保温,能够使得第一毛坯内部第二相进行溶解并均匀分散到内部组织周围,使得各个位置组织成分均匀,而且再加热/保温过程也能够消除第一毛坯内部铸造应力,使得后续成型更加顺畅,从而保证各个位置性能均匀。
91.优选地,将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压时,锻造温度为440℃~480℃。
92.在一些可能的实施例中,所述锻造温度为460℃。
93.优选地,所述对所述第三毛坯的表面进行涂装或电镀处理,得到轮毂成品之后还包括:
94.对轮毂成品进行车轮尺寸检验、形位公差检验和热处理硬度检验,并将合格的车轮存放入库。
95.在一些可能的实施例中,所述铝合金车轮轮毂的锻造工艺,包括如下步骤:
96.s1:将预加工好的铝合金坯料进行锯切,形成第一毛坯;
97.s2:将所述第一毛坯进行加热并保温,保证产品各项性能;
98.s3:对锻压机的轮毂模具进行预加热处理,并进行保温;其中,加热温度为200~300℃,保温0.2~0.4小时;
99.s4:将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐1的圆盘状的第二毛坯;
100.s5:对所述第二毛坯持续加压,防止所述第二毛坯发生形变,确保产品一致性;
101.s5:对所述第二毛坯进行热处理;
102.s6:对热处理后的第二毛坯进行机械加工,形成第三毛坯;
103.s7:在所述第三毛坯表面加工螺栓孔2;
104.s8:对所述第三毛坯的表面进行涂装或电镀处理,得到轮毂成品。
105.s9:对轮毂成品进行车轮尺寸检验、形位公差检验和热处理硬度检验,并将合格的
车轮存放入库。
106.具体地,在上述可能的实施例中,具有如下优点:1.通过轮毂模具直接将轮辐1锻压成型,后续工序不需要进行加工中心铣轮辐1,直接通过车床加工即可实现成品加工,省去了传统锻造大饼工时最长的铣加工工序,提升生产效率,降低了成本;2.本发明的第一毛坯的重量小于现有技术中的毛坯质量,减少了投料量,节省了投料成本;3.对所述第二毛坯持续加压,避免所述第二毛坯发生形变,进而避免降低成品率;4.通过对轮毂成品进行检测,提高入库成品率,避免不合格品流入市场,造成不良影响。
107.本发明另一方面还包括一种锻压机,如上所述的铝合金车轮轮毂的锻造工艺应用于所述锻压机,所述锻压机包括轮毂模具和用于消除折叠缺陷预留的预留导料装置,所述预留导料装置设置所述轮毂模具合模位置处,所述轮毂模具上设置有与所述铝合金车轮轮辐相适配的成型槽,所述成型槽用于压制成型所述轮辐。
108.虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述,然而本发明并非局限于这里所描述的实施例,在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
109.在本文中,所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的,只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解,所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
110.在不冲突的情况下,本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。
111.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
技术特征:
1.一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,铝合金车轮由锻压机进行锻压,所述锻压机包括轮毂模具和用于消除折叠缺陷预留的导料装置,所述预留导料装置设置所述轮毂模具合模位置处;其中,所述轮毂模具具有与所述铝合金车轮的轮辐相适配的成型槽;其特征在于,包括如下步骤:s1:将预加工好的铝合金坯料进行锯切,形成第一毛坯;s2:将所述第一毛坯进行加热并保温,保证产品各项性能;s3:将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯;其中,锻压的压力为8000吨以上;s4:对所述第二毛坯进行热处理;s5:对热处理后的第二毛坯进行机械加工,形成第三毛坯;s6:对所述第三毛坯的表面进行处理,得到轮毂成品。2.根据权利要求1所述的一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,其特征在于,所述铝合金坯料为柱状结构,且所述铝合金坯料为6061铝合金。3.根据权利要求1所述的一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,其特征在于,所述将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯之前还包括:对锻压机的轮毂模具进行预加热处理,并进行保温;其中,加热温度为200~300℃,保温0.2~0.4小时。4.根据权利要求3所述的一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,其特征在于,所述将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯包括:将所述第一毛坯放置在所述轮毂模具中;所述锻压机对所述第一毛坯进行非匀速锻压,保证锻压效果;其中,所述锻压机锻压分为第一阶段和第二阶段,所述锻压机在第一阶段使用8000-10000吨的锻压压力对所述第一毛坯进行非匀速锻压;所述锻压机在第二阶段迅速降低锻压压力,保证第一毛坯在型腔内匀速成型;所述第一阶段为锻压时流动速度由零达到成型所需速度的阶段,所述第二阶段为维持成型所需速度的阶段;所述锻压机在第一阶段的锻压速度为第一速度,所述锻压机在第二阶段的锻压速度为第二速度,所述第一速度大于所述第二速度;使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯。5.根据权利要求4所述的一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,其特征在于,所述将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压,使所述第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯之后还包括:所述锻压机对所述第二毛坯持续加压,防止所述第二毛坯发生形变,确保产品一致性。6.根据权利要求5所述的一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,其特征在于,所述对热处理后的第二毛坯进行机械加工,达到尺寸要求包括:将热处理后的第二毛坯进行冷却;将冷却后的第二毛坯放置在车床上进行切边、抛光处理,形成第三毛坯。7.根据权利要求6所述的一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,其特征在于,所述对所述第三毛坯的表面进行涂装或电镀处理之前还包括:
在所述第三毛坯表面加工螺栓孔。8.根据权利要求1所述的一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,其特征在于,所述将所述第一毛坯进行加热并保温包括:将所述第一毛坯加热至380-550℃之间;对加热后的所述第一毛坯保温0.2-0.6小时。9.根据权利要求1所述的一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺,其特征在于,将所述第一毛坯置于所述锻压机的轮毂模具中进行锻压时,锻造温度为440℃~480℃。10.一种锻压机,其特征在于,如权利要求1-9任意一项所述的铝合金车轮轮毂的锻造工艺应用于所述锻压机,所述锻压机包括轮毂模具和用于消除折叠缺陷预留的预留导料装置,所述预留导料装置设置所述轮毂模具合模位置处,所述轮毂模具上设置有与所述铝合金车轮轮辐相适配的成型槽,所述成型槽用于压制成型所述轮辐。
技术总结
本发明涉及车轮锻造技术领域,具体是一种铝合金车轮轮毂的锻造工艺及锻压机,铝合金车轮由锻压机进行锻压,锻压机包括轮毂模具和预留导料装置;轮毂模具具有与轮辐相适配的成型槽;工艺包括S1:将预加工好的铝合金坯料进行锯切,形成第一毛坯;S2:将第一毛坯进行加热并保温;S3:将第一毛坯置于锻压机的轮毂模具中进行锻压,使第一毛坯形成带有轮辐的圆盘状的第二毛坯;S4:对第二毛坯进行热处理;S5:对热处理后的第二毛坯进行机械加工,形成第三毛坯;S6:对第三毛坯的表面进行处理,得到轮毂成品;本发明通过轮毂模具直接将轮辐锻压成型,后续工序无需加工中心铣轮辐,直接通过车床加工,提升生产效率降低成本。提升生产效率降低成本。提升生产效率降低成本。
技术研发人员:吴利江 王海洪 徐洪福
受保护的技术使用者:犇沃(浙江)科技有限公司
技术研发日:2023.01.18
技术公布日:2023/8/23
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