一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法
2023-04-26 23:14:26 3
專利名稱：一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法
技術領域：
本發明屬汽車製造領域，具體涉及一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法。
背景技術：
隨著有限的能源逐年在減少和能源價格的不斷攀升，為了降低油耗，汽車輕量化設計待到了高度的重視。鋁合金輪轂通常採用鑄造或壓鑄成型的方法來生產，常規的鑄造成形方法，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，使模具型腔內的氣體無法排盡，而導致產品毛坯組織結構不緻密，容易產生疏鬆，夾孔等鑄造缺陷，其製造成本高，能源及原材料消耗較大。產品的力學性能及鑄件的表面質量也不能盡如人意。常規的鋁合金輪轂鍛壓成形方法，所生產的鋁合金輪轂雖然具有較好的力學性能，但需要大噸位的熱|旲鍛壓力機，且具有工序複雜、能耗大、鍛件成本聞、|旲具損耗聞等缺陷。
發明內容
本發明的目的在於提供一種鋁合金汽車輪轂鍛造及旋壓成形方法，利用材料在一定溫度條件下許可變形的能力，即對材料施加一定的力作用下，迫使鋁合金材料在按預先設置的模具形狀成形。採用該方法生產的鋁合金汽車輪轂，不僅能達到產品成品率高、力學性能穩定，而且還可以明顯減少輪輞的機械加工量及能源消耗量，節減了原材料，提高了生產效率。本發明是通過以下方式實現的一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法，其步驟如下(I)備料將圓柱形鍛造輪轂用半固態合金觸變鋁合金棒料切割成直徑為300mm-600mm 的還料；(2)清洗清洗坯料，去除油汙等表面雜質；(3)坯料預熱用30分鐘時間將切割好的坯料加熱到585_595°C，保溫I小時；(4)鍛壓鍛壓工作前，用20分鐘時間將模具預熱至400°C -450°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤滑劑，將經過高溫預熱的圓柱形鋁合金原料坯件放入模具中，用30MN的鍛壓機進行擠壓，並保壓15-20S，製成鍛壓毛坯；(5)擴口 取出上述鍛件，放入小噸位的擴口壓力機上完成上述鍛件擴口 ；(6)旋壓成形在臥式輪轂旋壓機上，將鍛造毛坯用尾頂頂緊在旋壓機芯模上，由主軸帶動芯棒和坯料旋轉，同時旋壓輪從毛坯一側將材料擠壓在旋轉的芯模上，旋壓時利用噴槍加熱坯料，主軸轉速達3000-3500r/min，通過旋壓使鋁合金材料產生逐點連續的塑性變形，從而獲得各種母線形狀的空心旋轉體輪轂。
具體實施方式
實施例I :(I)備料根據輪轂零件圖計算所需坯料的體積，以15英寸輪轂為例，將圓柱形鍛造輪轂用半固態合金觸變鋁合金棒料切割成直徑為450mm的坯料；(2)清洗清洗坯料，去除油汙等表面雜質；(3)坯料預熱用30分鐘時間將切割好的坯料加熱到590°C，保溫I小時；(4)鍛壓鍛壓工作前，用20分鐘時間將模具預熱至450°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤滑劑，將經過高溫預熱的圓柱形鋁合金原料坯件放入模具中，用30MN的鍛壓機進行擠壓，並保壓15s，製成鍛壓毛坯；(5)擴口 取出上述鍛件，放入小噸位的擴口壓力機上完成上述鍛件擴口 ；(6)旋壓成形在臥式輪轂旋壓機上，將鍛造毛坯用尾頂頂緊在旋壓機芯模上，由·主軸帶動芯棒和坯料旋轉，同時旋壓輪從毛坯一側將材料擠壓在旋轉的芯模上，旋壓時利用噴槍加熱坯料，主軸轉速達3000r/min，通過旋壓使鋁合金材料產生逐點連續的塑性變形，從而獲得各種母線形狀的空心旋轉體輪轂。實施例2:(I)備料以18英寸輪轂為例，將圓柱形鍛造輪轂用半固態合金觸變鋁合金棒料切割成直徑為600mm的坯料；(2)清洗清洗坯料，去除油汙等表面雜質；(3)坯料預熱用30分鐘時間將切割好的坯料加熱到595°C，保溫I小時；(4)鍛壓鍛壓工作前，用20分鐘時間將模具預熱至450°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤滑劑，將經過高溫預熱的圓柱形鋁合金原料坯件放入模具中，用30MN的鍛壓機進行擠壓，並保壓20s，製成鍛壓毛坯；(5)擴口 取出上述鍛件，放入小噸位的擴口壓力機上完成上述鍛件擴口 ；(6)旋壓成形在臥式輪轂旋壓機上，將鍛造毛坯用尾頂頂緊在旋壓機芯模上，由主軸帶動芯棒和坯料旋轉，同時旋壓輪從毛坯一側將材料擠壓在旋轉的芯模上，旋壓時利用噴槍加熱坯料，主軸轉速達3500r/min，通過旋壓使鋁合金材料產生逐點連續的塑性變形，從而獲得各種母線形狀的空心旋轉體輪轂。
權利要求
1.一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法，其步驟如下 (1)備料將圓柱形鍛造輪轂用半固態合金觸變鋁合金棒料切割成直徑為300mm-600mm 的還料； (2)清洗清洗坯料,去除油汙等表面雜質； (3)坯料預熱用30分鐘時間將切割好的坯料加熱到585-595°C，保溫I小時； (4)鍛壓鍛壓工作前，用20分鐘時間將模具預熱至400°C--450°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤滑劑，將經過高溫預熱的圓柱形鋁合金原料坯件放入模具中，用30MN的鍛壓機進行鍛壓，並保壓15-20S，製成鍛壓毛坯； (5)擴口取出上述鍛件，放入小噸位的擴口壓力機上完成上述鍛件擴口 ； (6)旋壓成形在臥式輪轂旋壓機上，將鍛造毛坯用尾頂頂緊在旋壓機芯模上，由主軸帶動芯棒和坯料旋轉，同時旋壓輪從毛坯一側將材料擠壓在旋轉的芯模上，旋壓時利用噴槍加熱坯料，主軸轉速達3000-3500r/min，通過旋壓使鋁合金材料產生逐點連續的塑性變形，從而獲得各種母線形狀的空心旋轉體輪轂。
2.按照權利要求I所述的一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法，其特徵在於用30分鐘時間將切割好的坯料加熱到585-595°C進行預熱並保溫I小時。
3.按照權利要求I所述的一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法，其特徵在於鍛壓時，用30MN的鍛壓機進行鍛壓，並保壓15-20S，製成鍛壓毛坯。
4.按照權利要求I所述的一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法，其特徵在於旋壓成形時利用噴槍對坯料進行加熱，並使主軸轉速達3000-3500r/min。
全文摘要
本發明涉及一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法，該方法利用材料在一定溫度條件下許可變形的能力，採用鍛旋成形方法，迫使鋁合金材料在按預先設置的模具形狀成形。其工藝流程為毛坯備料---清洗---坯料預熱(使坯料成半固態)---鍛壓成形---擴口---旋壓成形。採用該工藝生產的鋁合金汽車輪轂，不僅能達到產品成品率高、力學性能穩定，而且還可以明顯減少輪輞的機械加工量及能源消耗量，節減原材料並提高生產效率。
文檔編號B21J5/02GK102950240SQ20111024397
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者金剛 申請人:金剛