鍛造鋁合金輪轂的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪轂的制造方法，具體涉及一種鍛造鋁合金輪轂的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]世界汽車工業(yè)正向著輕量、高速、安全、節(jié)能、舒適與環(huán)境污染輕的方向發(fā)展，因此鋁合金零部件在汽車中的用量日益增多。輪轂作為汽車行駛系統(tǒng)中的重要部件之一，也是一種要求較高的保安件，它不僅承載汽車的重量，同時也體現(xiàn)著汽車的外觀造型。在過去的10年，全球鋁合金汽車輪轂產(chǎn)量的年平均增長率達7.6%。由此可見，隨著汽車輕量化的需求日益擴大，鋁合金輪轂在現(xiàn)代汽車制造中正逐步取代傳統(tǒng)的鋼制輪轂而被廣泛地推廣應(yīng)用。
[0003]鋁合金輪轂通常采用鑄造或壓鑄成型的方法來生產(chǎn)，常規(guī)的鑄造成形方法，無論是差壓鑄造、低壓鑄造還是重力鑄造，都因其合金液充填壓型的高速湍流運動，使模具型腔內(nèi)的氣體無法排盡，而導(dǎo)致產(chǎn)品毛坯組織結(jié)構(gòu)不致密，容易產(chǎn)生疏松，夾孔等鑄造缺陷，其制造成本高，能源及原材料消耗較大。產(chǎn)品的力學(xué)性能及鑄件的表面質(zhì)量也不能盡如人意。
[0004]常規(guī)的鍛造鋁合金輪轂以圓柱狀的鑄態(tài)鋁合金為原材料制造而成。由于鑄態(tài)鋁合金通常會存在組織晶粒粗大以及氣孔、縮孔、疏松、微裂紋等鑄造缺陷，因而在鍛壓成形前，通常會進行鐓粗工序，使鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維狀變形組織，消除金屬內(nèi)部存在的微觀缺陷，改善金屬的塑形和致密性，為后續(xù)的鍛造成形提供合適的坯料。但其工序復(fù)雜、能耗大、鍛件成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鍛造鋁合金輪轂的制造方法，它可以采用低噸位的鍛壓機對鋁合金厚板坯料進行開式模鍛。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明鍛造鋁合金輪轂的制造方法的技術(shù)解決方案為，包括以下步驟:
步驟一，根據(jù)鋁輪轂零件圖計算所需坯料的體積，將鋁合金熱乳厚板鋸切成方片狀或圓片狀坯料；
鋁合金熱乳厚板是采用鑄錠經(jīng)過熱乳處理制成。
[0007]鋁合金熱乳厚板選自6XXX系或7XXX系鋁合金。
[0008]鋁合金熱乳厚板的厚度為70?200mm。
[0009]步驟二，將坯料放入到加熱爐中預(yù)熱到鍛造溫度；
其中，6XXX系鋁合金的鍛造溫度為510?560°C ；7XXX系鋁合金的鍛造溫度為420?470 Γ ο
[0010]步驟三，采用開式模鍛對預(yù)熱好的坯料進行鍛壓，使其成盤形；
鍛壓的次數(shù)為一次。
[0011]鍛壓為開式模鍛。
[0012]鍛壓的鍛壓機壓力為15?60麗；優(yōu)選鍛壓機的壓力為20?40麗。
[0013]步驟四，對盤形擠壓坯料進行沖孔脹形；
步驟五，將沖孔脹形的毛坯放入旋壓機進行旋壓成形；
步驟六，將旋壓成形的毛坯進行熱處理及機加工，得到輪轂成品。
[0014]本發(fā)明可以達到的技術(shù)效果是:
本發(fā)明解決了常規(guī)鍛造鋁合金輪轂工藝中所需鍛壓機噸位大、工藝復(fù)雜、能耗高等問題。采用本發(fā)明生產(chǎn)的鋁合金汽車輪轂，不僅能夠達到產(chǎn)品成品率高、力學(xué)性能穩(wěn)定，而且還能夠明顯減少能源消耗量，提高生產(chǎn)效率。
[0015]本發(fā)明具有所需鍛壓機噸位小、工藝簡單、工序少、生產(chǎn)效率高、所需設(shè)備少、材料利用率高、成本低、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
圖1是本發(fā)明的成型過程中鋁合金熱乳厚板鋸切方片的示意圖；
圖2是本發(fā)明的成型過程中鍛造模具及鍛造毛坯的示意圖；
圖3是本發(fā)明的成型過程中鋁合金鍛壓毛坯沖孔脹形后的毛坯示意圖；
圖4是本發(fā)明的成型過程中鋁合金沖孔脹形毛坯旋壓后的旋壓毛坯示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本發(fā)明鍛造鋁合金輪轂的制造方法，包括以下步驟:
步驟一，根據(jù)鋁輪轂零件圖計算所需坯料的體積，將鋁合金熱乳厚板鋸切成方片狀或圓片狀坯料；
所述鋁合金熱乳厚板是采用鑄錠經(jīng)過熱乳處理制成；
相對于常規(guī)采用圓棒鐓粗預(yù)制坯料的過程，本發(fā)明減少了鐓粗、粗鍛生產(chǎn)工序、降低能耗、提高了生產(chǎn)效率；相對于采用厚板沖裁制造圓片鍛造坯料，厚板鋸切方片坯料材料利用率高，鋸切精細度高，能有效提高后續(xù)產(chǎn)品的成材率及成品率。
[0018]所述鋁合金熱乳厚板選自6XXX系或7XXX系鋁合金；
本發(fā)明采用的6XXX、7XXX鋁合金為熱處理型合金，鋁合金輪轂鍛旋成形后，可以通過熱處理來獲得高強高韌性的鋁合金輪轂產(chǎn)品。
[0019]所述鋁合金熱乳厚板的厚度為70?200mm ；
步驟二，將坯料放入到加熱爐中預(yù)熱到鍛造溫度；
6XXX系鋁合金的鍛造溫度為510?560°C ；
7XXX系鋁合金的鍛造溫度為420?470°C ；
本發(fā)明采用較高的始鍛溫度，可以提高厚板鋁合金方片鍛造過程中的流動性。
[0020]步驟三，采用開式模鍛對預(yù)熱好的坯料進行鍛壓，使金屬充滿大部分型腔，使其成盤形；
所述鍛壓的次數(shù)為一次；
本發(fā)明采用一次鍛造成形，不僅可以提高生產(chǎn)效率，同時也可以是鋁合金輪轂獲得均勾細小的晶粒。
[0021]所述鍛壓的鍛壓機壓力為15?60MN，優(yōu)選鍛壓機的壓力為20?40麗。
[0022]由于本發(fā)明采用開式模鍛，開式模鍛模具不是全封閉的，大部分金屬以鐓粗變形的方式充滿模膛，在模具與金屬材料的界面上沒有額外的剪切，因而鍛壓過程中金屬流動受到的變形摩擦阻力比傳統(tǒng)閉式模鍛小，故鍛壓所需的壓力較低。但是，當(dāng)壓力小于15MN時，所需壓力過低，坯料難以壓制成所需形狀；而當(dāng)壓力大于60麗時，雖坯料能壓制成型，但所需設(shè)壓力大，設(shè)備制造成本高。因此本發(fā)明優(yōu)選鍛壓機的壓力為15?60MN，更進一步優(yōu)選鍛壓機的壓力為20?40麗。
[0023]步驟四，對盤形擠壓坯料進行沖孔脹形；
步驟五，將沖孔脹形的毛坯放入旋壓機進行旋壓成形；
步驟六，將旋壓成形的毛坯進行熱處理及機加工，得到輪轂成品。
實施例
[0024]下面給出一個輪轂規(guī)格為22.5X9的鍛旋鋁合金輪轂的制造方法實施例:
將厚為140mm的7B04鋁合金熱乳板鋸切寸為140X340X340的厚板方片，如圖1所示;
將厚板方片預(yù)熱到430?450°C;鍛壓工作前，用20分鐘時間將模具預(yù)熱至400°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤滑劑，將經(jīng)過高溫預(yù)熱的厚板方片放入模具中，用20MN鍛壓機進行擠壓，制成鍛壓毛坯，如圖2所示；
將鍛壓毛坯送至沖孔脹形模具中進行沖孔脹形，如圖3所示；
再將沖孔脹形毛坯送至在輪轂旋壓機上進行旋壓，制造成輪轂旋壓毛坯，如圖4所示；再將旋壓毛坯進行T73熱處理，熱處理完后對熱處理毛坯進行機加工及拋光，即可成為鍛旋鋁合金輪轂產(chǎn)品。
[0025]本發(fā)明中所描述的具體實施例僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種鍛造鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，根據(jù)鋁輪轂零件圖計算所需坯料的體積，將鋁合金熱乳厚板鋸切成方片狀或圓片狀坯料； 步驟二，將坯料放入到加熱爐中預(yù)熱到鍛造溫度； 步驟三，采用開式模鍛對預(yù)熱好的坯料進行鍛壓，使其成盤形； 步驟四，對盤形擠壓坯料進行沖孔脹形； 步驟五，將沖孔脹形的毛坯放入旋壓機進行旋壓成形； 步驟六，將旋壓成形的毛坯進行熱處理及機加工，得到輪轂成品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛造鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述步驟一中的鋁合金熱乳厚板是采用鑄錠經(jīng)過熱乳處理制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛造鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述步驟一中的鋁合金熱乳厚板選自6XXX系或7XXX系鋁合金。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍛造鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述步驟二中，6XXX系鋁合金的鍛造溫度為510?560°C ；7XXX系鋁合金的鍛造溫度為420?470°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛造鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述步驟一中的鋁合金熱乳厚板的厚度為70?200mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛造鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述步驟三中鍛壓的次數(shù)為一次。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛造鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述步驟三中的鍛壓為開式模鍛。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛造鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述步驟三中鍛壓的鍛壓機壓力為15?60麗。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛造鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述步驟三中鍛壓的鍛壓機的壓力為20?40麗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鍛造鋁合金輪轂的制造方法，包括以下步驟：步驟一，根據(jù)鋁輪轂零件圖計算所需坯料的體積，將鋁合金熱軋厚板鋸切成方片狀或圓片狀坯料；步驟二，將坯料放入到加熱爐中預(yù)熱到鍛造溫度；步驟三，采用開式模鍛對預(yù)熱好的坯料進行鍛壓，使其成盤形；步驟四，對盤形擠壓坯料進行沖孔脹形；步驟五，將沖孔脹形的毛坯放入旋壓機進行旋壓成形；步驟六，將旋壓成形的毛坯進行熱處理及機加工，得到輪轂成品。本發(fā)明具有所需鍛壓機噸位小、工藝簡單、工序少、生產(chǎn)效率高、所需設(shè)備少、材料利用率高、成本低、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點。
【IPC分類】B23P15/00
【公開號】CN105269258
【申請?zhí)枴緾N201510739083
【發(fā)明人】李書通, 王海洪, 王新春, 朱其柱, 張超, 李書來, 林梟雄
【申請人】浙江巨科實業(yè)股份有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月4日