一種多色鋁合金輪轂的加工方法及專用工裝與流程
2023-10-11 10:35:29 5
本發明涉及鋁合金輪轂的加工方法及專用工裝，詳細講是一種工藝簡單，生產效率高，成本低廉的多色鋁合金輪轂的加工方法及專用工裝。
背景技術：
我們知道，隨著汽車工業的不斷發展，人們對於汽車外觀的審美也日益提升，消費者對於外觀設計的要求也會愈來愈多。輪轂作為車身重要組成部分，輪轂的外觀造型直接影響整車的效果，一款外觀新穎，色彩亮麗的輪轂可以大大提升汽車和摩託車的外觀品質，使整車更富美感。
目前市場上的汽車鋁合金輪轂顏色主要有單色和雙色鋁輪兩種，卻鮮有三色或多色鋁輪，即使有個別追求個性的用戶改制成「三色」鋁輪，也無不通過較為原始方法：如用塗漆筆、手動噴塗或貼彩色紙等粗製濫造的方法「砌湊」車輪三色效果，現有技術因其生產效率低、施工難度大、外觀質量及一致性均無法保證，也就無法滿足批量產品的需求，更無法滿足汽車主機廠嚴格的質量要求。國家知識產權局公開了一件申請日為：2015.09.23、申請號為：201510607271.8、名稱為：輪轂套色噴塗方法的發明專利申請，該專利申請雖然提供了一種三色或多色輪轂的製備方法，但其需要製作至少兩套的套色模板，工藝複雜，效率低；並且不同顏色間易相互幹擾，邊界不清晰，顏色混雜、外觀效果差。在輪轂上加工分色槽，破壞輪轂的整體性、強度降低，近距離觀看分色槽十分明顯，降低輪轂的整體美感，且分色槽需要使用加工中心加工，加工工藝複雜，費時費力。
技術實現要素：
本發明的目的是解決上述現有技術的不足，提供一種製備方法簡單、生產效率高，外觀一致性高，加工成本低且適於工業化大批量生產的多色鋁合金輪轂加工方法及專用工裝。
本發明解決上述技術問題採用的技術方案是：
一種多色鋁合金輪轂加工方法，其首先對鋁合金輪轂進行鈍化處理，在鋁合金輪轂表面形成一層緻密的鈍化膜；其特徵在於：還包括如下步驟：
第一步：使用靜電噴粉槍向鈍化後的鋁合金輪轂表面均勻噴灑靜電底粉塗料，底粉塗料在靜電作用下均勻吸附在輪轂表面，經160-220℃烘烤、使底粉塗料固化；再使用靜電噴漆槍，向帶有底粉塗料的鋁合金輪轂表面噴塗底色油漆，經過130～180℃烘烤、進行流平固化處理；固化後底粉塗料層和底色油漆層的總厚度為40-80μm，完成輪轂底色油漆的噴塗；
第二步：使用遮擋工裝將第一步加工得到的鋁合金輪轂的正面遮擋（正面為裝車後鋁合金輪轂的外露側面）、並露出需要噴塗色彩的輪轂窗口，使用靜電噴漆槍向露出的輪轂窗口表面噴塗色彩有別於底色油漆的油漆，經過130～180℃烘烤、進行流平固化處理；固化後透明漆塗層厚度為10～30μm；
第三步：對第二步加工得到的鋁合金輪轂的輻條及輪緣表面部位進行精車加工，然後對鋁合金輪轂再進行一次鈍化處理，最後對鋁合金輪轂噴塗另一種顏色的透明漆或透明粉，再經過150～220℃烘烤、使透明漆或透明粉流平固化，製成多色鋁合金輪轂。
本發明中所述的鋁合金輪轂的輻條及輪緣正面位於同一平面或同一迴轉面上。
本發明中所述的輪轂窗口為相鄰兩根輪輻之間、輪轂軸承座和輪緣圍成的空間或者單根輪輻上加工的凹陷槽；所述的輪轂窗口表面為圍成輪轂窗口的、與輻條及輪緣的與鋁合金輪轂正面不在同一平面或同一迴轉面上的面。輪轂窗口表面為圍成輪轂窗口的輪輻、輪轂軸承座和輪緣的側表面。所述的輪轂軸承座是輪轂中間用於安裝軸承的中心座。
本發明所述的第二步中使用靜電噴漆槍向露出的、鋁合金輪轂上不相鄰的輪轂窗口表面噴塗色彩有別於底色油漆的油漆；可以製成三色鋁合金輪轂。如果第二步中使用靜電噴漆槍向露出的、鋁合金輪轂上的不同輪轂窗口表面噴塗色彩有別於底色油漆的不同色彩的油漆，即可製成多色鋁合金輪轂。
本發明第二步中所述的使需要噴塗色彩的輪轂窗口露出中輪轂露出的部分略大於輪轂窗口。輪轂露出的部分邊沿距輪轂窗口的邊沿為1-5毫米；用以保證窗口顏色的均勻、完整；而輪轂窗口外的區域、即輪輻和輪緣前側面等無需噴塗卻被噴塗油漆的部位，通過第三步的精車加工工序將該部位多餘的彩色油漆車掉，使噴塗效果更加均勻、美觀，並可以確保產品的一致性。
一種加工多色鋁合金輪轂的專用工裝，設有遮擋板，其特徵在於：所述的遮擋板上設有顯露輪轂窗口用的噴漆口,遮擋板前側面中部設有操控把手，遮擋板後側面中部設有與輪轂蓋的蓋口相配合的定位柱。
本發明中所述的噴漆口大於與輪轂窗口，噴漆口與輪轂窗口相對時，噴漆口的四周邊沿距輪轂窗口的四周邊沿為1-5毫米。使對輪轂窗口內表面的噴漆顏色均勻、完整；而輪轂窗口外的區域、即輪輻和輪緣前側面等無需噴塗卻被噴塗油漆的部位，通過精車加工工序將該部位多餘的彩色油漆車掉，使噴塗效果更加均勻、美觀，並可以確保產品的一致性。
本發明中所述的遮擋板上設有與鋁合金輪轂上各個輪轂窗口一一對應的噴漆口。使用時，將遮擋板調整好位置、固定在鋁合金輪轂上後，每個噴漆口與一個鋁合金輪轂相對、使其顯露在外；一次固定即可完成多個輪轂窗口的噴漆工作。
本發明中所述的定位柱一側設有與輪轂的螺栓孔相配合的定位栓。當定位柱插入輪轂蓋的蓋口、定位栓插入輪轂的螺栓孔內時，噴漆口與輪轂窗口相對。定位精準，遮擋板不易移動，噴漆效果佳。
本發明加工方法具有操作簡單方便、生產效率高，外觀一致性高、更美觀，加工成本低且適於工業化大批量生產等優點。加工多色鋁合金輪轂的專用工裝使用時，將定位柱插接在輪轂蓋的蓋口內，通過操控把手轉動遮擋板，使噴漆口與輪轂窗口相對，即可將需要噴漆的輪轂窗口顯露在外，而不需要噴漆的部位被遮擋，操作簡單方便。本發明更適於對具有兩種或兩種以上不同形狀輪轂窗口的鋁合金輪轂進行加工。
附圖說明
圖1是經本發明中第一步加工後的鋁合金輪轂示意圖。
圖2是經本發明中第二步加工後、具有第二種色彩的鋁合金輪轂示意圖。
圖3是經本發明加工完成後、具有三種色彩的鋁合金輪轂示意圖。
圖4是本發明中具有一個噴漆口的專用工裝的結構示意圖。
圖5 是圖4後側的結構示意圖。
圖6是本發明中具有多個噴漆口的專用工裝的結構示意圖。
具體實施方式
一種多色鋁合金輪轂加工方法，其首先對鋁合金輪轂半成品進行鈍化處理，在鋁合金輪轂表面形成一層緻密的鈍化膜；輪轂生產流程的前幾道工序，均採用成熟工藝，故在本發明中不做贅述，直接從機加工的粗加工環節開始介紹：對熱處理後的毛坯進行粗加工：CNC工具機主軸轉速設定為2000～2300r/min，進給量0.4～0.6mm/r,加工後表面粗糙度3.2～6.3。對粗加工的半成品進行打磨、光整等精修處理，然後對半成品進行前處理：對產品表面的油汙及切削液殘滓進行酸洗、鹼洗、等離子水洗等方法進行徹底清洗及烘乾，再使用4595等前處理藥劑進行鈍化處理，在鋁合金輪轂本體表面形成一層緻密的鈍化膜，前處理溫度控制在105～160°C。前處理為多彩輪轂做好充分準備。
本發明的其特徵在於：還包括如下步驟：
第一步：使用靜電噴粉槍向鈍化後的鋁合金輪轂表面均勻噴灑靜電底粉塗料，底粉塗料在靜電作用下均勻吸附在輪轂表面，鋁合金輪轂經160-220℃高溫烘烤，使底粉塗料固化，然後再使用靜電噴漆槍，向帶有底粉塗料層的鋁合金輪轂表面噴塗底色漆，油漆自然流平,經過130～180℃烘烤30-40分鐘、進行固化處理；固化後底粉塗料層和底色油漆層的總厚度為40-80μm，完成輪轂底色油漆的噴塗；噴塗底色油漆後的輪轂如圖1所示。
第二步：使用遮擋工裝將第一步加工得到的鋁合金輪轂的正面遮擋（正面為裝車後鋁合金輪轂的外側面）、並露出需要噴塗色彩的輪轂窗口，，使用靜電噴漆槍向露出的輪轂窗口表面噴塗色彩有別於底色油漆的油漆，油漆自然流平,經過130～180℃烘烤30-50分鐘、進行固化處理；固化後透明漆塗層厚度為10～30μm；本步驟中不對所有的輪轂窗口都噴塗色彩有別於底色油漆的油漆，或各輪轂窗口噴塗的油漆色彩不同；如圖2所示的輪轂是在較大的輪轂窗口都噴塗色彩有別於底色油漆的油漆，而較小的輪轂窗內未噴塗油漆、保留底色油漆的顏色，製成了雙色輪轂。也可以在各輪轂窗口噴塗多種色彩的油漆、製成多色輪轂。
第三步：對第二步加工得到的鋁合金輪轂的正面（輻條及輪緣的外側面）進行精車加工，然後對鋁合金輪轂再進行一次鈍化處理，最後對鋁合金輪轂噴塗另一種顏色的透明漆或透明粉，再經過150～220℃烘烤、使透明漆或透明粉流平固化，製成多色鋁合金輪轂。如圖3所示，是對第二步加工形成的雙色輪轂的基礎上加工而成的三色輪轂。
本發明中的鋁合金輪轂的輻條及輪緣正面位於同一平面或同一迴轉面上。所述的輪轂窗口為相鄰兩根輪輻之間、輪轂軸承座和輪緣圍成的空間或者單根輪輻上加工的凹陷槽；所述的輪轂窗口表面為圍成輪轂窗口的、與輻條及輪緣的與鋁合金輪轂正面不在同一平面或同一迴轉面上的面。輪轂窗口表面為圍成輪轂窗口的輪輻、輪轂軸承座和輪緣的側表面。所述的輪轂軸承座是輪轂中間用於安裝軸承的中心座。
本發明第二步中使用靜電噴漆槍向露出的、鋁合金輪轂上不相鄰的輪轂窗口表面噴塗色彩有別於底色油漆的油漆；可以製成三色鋁合金輪轂。如果第二步中使用靜電噴漆槍向露出的、鋁合金輪轂上的不同輪轂窗口表面噴塗色彩有別於底色油漆的不同色彩的油漆，即可製成多色鋁合金輪轂。第二步中所述的使需要噴塗色彩的輪轂窗口露出中、輪轂露出的部分略大於輪轂窗口。輪轂露出的部分邊沿距輪轂窗口的邊沿為1-5毫米；用以保證窗口顏色的均勻、完整；而輪轂窗口外的區域、即輪輻和輪緣前側面等無需噴塗卻被噴塗油漆的部位，通過第三步的精車加工工序將該部位多餘的彩色油漆車掉，使噴塗效果更加均勻、美觀，並可以確保產品的一致性。
如圖4、圖5所示的加工多色鋁合金輪轂的專用工裝，設有遮擋板1，其特徵在於：所述的遮擋板1上設有顯露輪轂窗口用的噴漆口3,遮擋板前側面中部設有操控把手2，遮擋板後側面中部設有與輪轂蓋的蓋口相配合的定位柱4。所述的噴漆口3大於與輪轂窗口，噴漆口與輪轂窗口相對時，噴漆口的四周邊沿距輪轂窗口的四周邊沿為1-5毫米。使對輪轂窗口內表面的噴漆顏色均勻、完整；而輪轂窗口外的區域、即輪輻和輪緣前側面等無需噴塗卻被噴塗油漆的部位，通過精車加工工序將該部位多餘的彩色油漆車掉，使噴塗效果更加均勻、美觀，並可以確保產品的一致性。
本發明進一步改進，如圖6所示，所述的遮擋板上設有與鋁合金輪轂上各個輪轂窗口一一對應的多個噴漆口。使用時，將遮擋板調整好位置、固定在鋁合金輪轂上後，每個噴漆口與一個鋁合金輪轂相對、使其顯露在外；一次固定即可完成多個輪轂窗口的噴漆工作。所述的定位柱一側設有與輪轂的螺栓孔相配合的定位栓5。當定位柱4插入輪轂蓋的蓋口、定位栓5插入輪轂的螺栓孔內時，噴漆口與輪轂窗口相對。定位精準，遮擋板不易移動，噴漆效果佳。
本發明加工方法具有操作簡單方便、生產效率高，外觀一致性高、更美觀，加工成本低且適於工業化大批量生產等優點。加工多色鋁合金輪轂的專用工裝使用時，將定位柱插接在輪轂蓋的蓋口內，通過操控把手轉動遮擋板，使噴漆口與輪轂窗口相對，即可將需要噴漆的輪轂窗口顯露在外，而不需要噴漆的部位被遮擋，操作簡單方便。通過精車加工，把顏色重疊部分使用車床車掉，使得顏色交接處處理的更加美觀協調，而無需其他諸如銑加工的高成本、低效率工序。該方法相對於傳統工藝，製備簡單，工作效率提升，且工裝可重複利用，節約生產成本，適用於大批量生產。本發明更適於對具有兩種或兩種以上不同形狀輪轂窗口的鋁合金輪轂進行加工。