一種鎂合金自行車車架的生產方法
2023-07-05 10:08:16
專利名稱：一種鎂合金自行車車架的生產方法
技術領域：
本發明屬於有色金屬加工的技術領域，涉及到鎂合金自行車車架的研製和生產方法。
背景技術：
鎂合金具有比重輕、比剛度比強度高、阻尼減震性好以及易於機械加工等優點，被譽為21世紀綠色工程材料，在自行車、汽車、摩託車等車輛領域具有廣闊的應用前景。焊接是結構件成型的主要方法之一，鎂合金結構件的廣泛應用，焊接問題必須得到解決。由於鎂合金具有熔點低、線膨脹係數及導熱係數高，導致鎂合金在焊接過程中更易出現氧化燃燒、變形大以及熱影響區過寬等問題，難以獲得與母材性能相匹配的焊接接頭，這對鎂合金焊接提出了較高的要求。本發明從生產實際出發，研究了鎂合金自行車架的生產加工方法，為鎂合金型材的廣泛應用提供理論基礎和技術依據。
發明內容
本發明的目的是提供一種鎂合金自行車車架的生產加工方法。通過該方法可成功的進行鎂合金自行車車架的生產加工。
本發明的技術方案是根據設計需要製造相應的鎂合金型材，車鉤採用工業態輕合金熔鑄而成，並在材料表面鍍上保護膜；根據設計圖要求製作相應的車架胎具；按一定的尺寸對鎂合金管材進行車削加工，將需要焊接的車架管材部位進行銑削加工，接頭部位按管材間的相貫線做成弧形；焊前對焊接接頭部位進行的機械清理，隨後用酸鹼溶液清洗以除去表面的油脂和氧化膜，最後用清水衝洗表面的殘留液體，烘乾後備用；在胎具上分別對車架部件進行雙面平行點焊固定，固定順序採用由簡到繁的原則，即先固定車前主梁與車叉套筒，隨後將下梁與車叉套筒及腳踏套筒固定，再將主梁與前梁及腳踏套筒固定，而車後梁先與車鉤焊接後再與主梁進行固定，後梁與車鉤的焊接順序是先焊後斜梁與車鉤，再焊後橫梁與車鉤；全部固定後採用脈衝鎢極氬弧焊技術進行焊接，使用AZ61或AZ92焊絲作為填充金屬；焊接採用特製的大噴嘴進行保護；焊後進行去應力退火，以除去殘餘應力。
本發明的效果和益處是提供了一種有效的鎂合金自行車車架的生產加工方法。該方法採用焊前雙面對稱電焊固定，焊後熱處理的工藝，克服了鎂合金焊後嚴重變形的問題，採用特製的氣體保護措施克服了鎂合金在焊接過程中易於氧化燃燒的特點；方法簡便實用，可方便地用於自動焊或手工焊過程。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明圖1是典型的鎂合金自行車車架的示意圖。
圖2(a)車架管材接頭部位主視圖。
圖3(b)車架管材接頭部位俯視圖。
圖3(a)焊槍噴嘴結構圖。
圖3(b)保護氣出口示意圖。
圖中1.車叉套筒，2.前橫梁，3.前斜梁，4.主梁，5.後斜梁撐杆，6.後斜梁，7.車鉤，8.後橫梁，9.後橫梁撐杆，10.腳踏套筒。
具體實施例方式
步驟1根據需要製造相應的鎂合金管材，車鉤採用工業態鎂合金熔鑄而成，並進行表面防腐蝕處理；步驟2，根據設計要求製作相應的車架胎具；步驟3按設計圖對鎂合金管材進行車銑加工，將待焊的車架管材接頭部位按它們之間的相貫線全部銑至相貫線尺寸，具體加工部位有前橫梁2與車叉套筒1、主梁4的結合處，主梁4與10的結合面，前斜梁3與車叉套筒1、腳踏套筒10的結合面，後斜梁6與主梁4的結合面，後橫梁8與腳踏套筒10的結合面，後斜梁撐杆5與後斜梁6的結合面，後橫梁撐杆9與後橫梁8的結合面；步驟4焊前對焊接接頭部位進行的機械清理，並用酸鹼溶液清洗以除去表面的油脂和氧化膜，最後用清水衝洗表面的殘留液體，烘乾後備用；步驟5在胎具上分別對車架待焊部件進行雙面對稱點焊固定，如附圖2所示，固定順序採用由簡到繁的原則，即先固定前橫梁2與車叉套筒1，再將前斜梁3與車叉套筒1及腳踏套筒10固定，再將主梁4與前橫梁2及腳踏套筒10固定，而後梁6、8先與車鉤7焊接後再與主梁4及腳踏套筒10進行固定，後梁6、8與車鉤的焊接順序是先焊後斜梁6與車鉤7，再焊後橫梁8與車鉤7；步驟6全部固定後採用脈衝鎢極氬弧焊技術進行焊接，使用AZ61或AZ91焊絲作為填充金屬，焊接時使用特製的大噴嘴以利於熔池的保護，其噴嘴形狀如附圖3所示，焊接順序與固定順序大體相同，焊接時應儘量壓低電弧(弧長不大於2.0mm)，以充分發揮電弧的陰極破碎作用並使熔池受到攪拌便於氣體逸出熔池，其主要焊接工藝參數為焊接電流50-100A，電弧長度0.5-2.0mm，焊絲直徑1.5-3mm，氣體流量14-18L/min，鎢極直徑1.6-3.2mm；步驟7焊後進行去應力退火，退火溫度150-300℃，除去焊接過程中的殘餘應力。
權利要求
1.一種鎂合金自行車車架的生產方法，其特徵在於，生產步驟是a.車架的基體結構採用具用保護層結構的、高性能變形鎂合金管材，採用工業態輕合金熔鑄成的車鉤(7)，表面進行防腐處理；b.將待焊的車架管材接頭部位按它們之間的相貫線全部銑至相貫線尺寸，具體加工部位有前橫梁(2)與車叉套筒(1)、主梁(4)的結合面，主梁(4)與腳踏套筒(10)的結合面，前斜梁(3)與車叉套筒(1)、腳踏套筒(10)的結合面，後斜梁(6)與主梁(4)的結合面，後橫梁(8)與腳踏套筒(10)的結合面，後斜梁撐杆(5)與後斜梁(6)的結合面，後橫梁撐杆(9)與後橫梁(8)的結合面；c.焊前對待焊接接頭部位進行機械清理，並用酸鹼溶液清洗以除去表面的油脂和氧化膜，最後用清水衝洗表面的殘留液體，烘乾後備用；d.待焊部件進行雙面對稱點焊固定，固定順序採用由簡到繁的原則，即先固定前橫梁(2)與車叉套筒(1)，再將前斜梁(3)與車叉套筒(1)及腳踏套筒(10)固定，再將主梁(4)與前橫梁(2)及腳踏套筒(10)固定，而後梁(6，8)先與車鉤(7)焊接後再與主梁(4)及腳踏套筒(10)進行固定，後梁(6，8)與車鉤的焊接順序是先焊後斜梁(6)與車鉤(7)，再焊後橫梁(8)與車鉤(7)；e.全部固定後，採用脈衝鎢極氬弧焊技術進行焊接，使用AZ92或AZ61鎂合金焊絲作為填充金屬，焊接時，焊槍的大噴嘴利於熔池的保護，焊接順序與固定順序相同，壓低電弧，以充分發揮電弧的陰極破碎作用並使熔池受到攪拌便於氣體逸出熔池，其中，焊接電流50-100A，電弧長度0.5-2.0mm，焊絲直徑1.6-3mm，氣體流量14-18L/min，鎢極直徑1.6-3.2mm；f.焊後進行去應力退火，退火溫度為150-300℃。
全文摘要
一種鎂合金自行車車架的生產方法屬於有色金屬加工的技術領域，涉及到鎂合金自行車車架的研製和生產方法。該方法使用具用保護層結構的、高性能變形鎂合金型材作為車架的基體，使用交流脈衝氬弧焊工藝進行焊接，選用AZ92或AZ61鎂合金焊絲作為填充金屬。該工藝主要分三步進行首先，將車架管材的連接部位按它們之間組成的相貫線加工成弧形；其次，將待連接部位進行對稱點焊固定；最後，焊槍端部使用特製的噴嘴進行保護，採用短弧交流脈衝氬弧焊工藝進行焊接。該方法能有效地克服鎂合金車架焊接過程中的氧化燃燒、焊接變形、焊縫成型差等缺陷，焊縫成型美觀、接頭質量高，實現了鎂合金自行車車架的高效、優質連接。
文檔編號B62K3/02GK1526601SQ0313404
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月20日 優先權日2003年9月20日
發明者劉黎明, 苗玉剛 申請人:大連理工大學