專利名稱：一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬汽車制造領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法。
背景技術(shù)：
隨著有限的能源逐年在減少和能源價(jià)格的不斷攀升，為了降低油耗，汽車輕量化設(shè)計(jì)待到了高度的重視。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(yùn)動(dòng)，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。常規(guī)的鋁合金輪轂鍛壓成形方法，所生產(chǎn)的鋁合金輪轂雖然具有較好的力學(xué)性能，但需要大噸位的熱|旲鍛壓力機(jī)，且具有工序復(fù)雜、能耗大、鍛件成本聞、|旲具損耗聞等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于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(duì)材料施加一定的力作用下，迫使鋁合金材料在按預(yù)先設(shè)置的模具形狀成形。采用該方法生產(chǎn)的鋁合金汽車輪轂，不僅能達(dá)到產(chǎn)品成品率高、力學(xué)性能穩(wěn)定，而且還可以明顯減少輪輞的機(jī)械加工量及能源消耗量，節(jié)減了原材料，提高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明是通過以下方式實(shí)現(xiàn)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(tài)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，去除油污等表面雜質(zhì)；(3)坯料預(yù)熱用30分鐘時(shí)間將切割好的坯料加熱到585_595°C，保溫I小時(shí)；(4)鍛壓鍛壓工作前，用20分鐘時(shí)間將模具預(yù)熱至400°C -450°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤(rùn)滑劑，將經(jīng)過高溫預(yù)熱的圓柱形鋁合金原料坯件放入模具中，用30MN的鍛壓機(jī)進(jìn)行擠壓，并保壓15-20S，制成鍛壓毛坯；(5)擴(kuò)口 取出上述鍛件，放入小噸位的擴(kuò)口壓力機(jī)上完成上述鍛件擴(kuò)口 ；(6)旋壓成形在臥式輪轂旋壓機(jī)上，將鍛造毛坯用尾頂頂緊在旋壓機(jī)芯模上，由主軸帶動(dòng)芯棒和坯料旋轉(zhuǎn)，同時(shí)旋壓輪從毛坯一側(cè)將材料擠壓在旋轉(zhuǎn)的芯模上，旋壓時(shí)利用噴槍加熱坯料，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)3000-3500r/min，通過旋壓使鋁合金材料產(chǎn)生逐點(diǎn)連續(xù)的塑性變形，從而獲得各種母線形狀的空心旋轉(zhuǎn)體輪轂。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :(I)備料根據(jù)輪轂零件圖計(jì)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(tài)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，去除油污等表面雜質(zhì)；(3)坯料預(yù)熱用30分鐘時(shí)間將切割好的坯料加熱到590°C，保溫I小時(shí)；(4)鍛壓鍛壓工作前，用20分鐘時(shí)間將模具預(yù)熱至450°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤(rùn)滑劑，將經(jīng)過高溫預(yù)熱的圓柱形鋁合金原料坯件放入模具中，用30MN的鍛壓機(jī)進(jìn)行擠壓，并保壓15s，制成鍛壓毛坯；(5)擴(kuò)口 取出上述鍛件，放入小噸位的擴(kuò)口壓力機(jī)上完成上述鍛件擴(kuò)口 ；(6)旋壓成形在臥式輪轂旋壓機(jī)上，將鍛造毛坯用尾頂頂緊在旋壓機(jī)芯模上，由·主軸帶動(dòng)芯棒和坯料旋轉(zhuǎn)，同時(shí)旋壓輪從毛坯一側(cè)將材料擠壓在旋轉(zhuǎn)的芯模上，旋壓時(shí)利用噴槍加熱坯料，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)3000r/min，通過旋壓使鋁合金材料產(chǎn)生逐點(diǎn)連續(xù)的塑性變形，從而獲得各種母線形狀的空心旋轉(zhuǎn)體輪轂。實(shí)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(tài)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，去除油污等表面雜質(zhì)；(3)坯料預(yù)熱用30分鐘時(shí)間將切割好的坯料加熱到595°C，保溫I小時(shí)；(4)鍛壓鍛壓工作前，用20分鐘時(shí)間將模具預(yù)熱至450°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤(rùn)滑劑，將經(jīng)過高溫預(yù)熱的圓柱形鋁合金原料坯件放入模具中，用30MN的鍛壓機(jī)進(jìn)行擠壓，并保壓20s，制成鍛壓毛坯；(5)擴(kuò)口 取出上述鍛件，放入小噸位的擴(kuò)口壓力機(jī)上完成上述鍛件擴(kuò)口 ；(6)旋壓成形在臥式輪轂旋壓機(jī)上，將鍛造毛坯用尾頂頂緊在旋壓機(jī)芯模上，由主軸帶動(dòng)芯棒和坯料旋轉(zhuǎn)，同時(shí)旋壓輪從毛坯一側(cè)將材料擠壓在旋轉(zhuǎn)的芯模上，旋壓時(shí)利用噴槍加熱坯料，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)3500r/min，通過旋壓使鋁合金材料產(chǎn)生逐點(diǎn)連續(xù)的塑性變形，從而獲得各種母線形狀的空心旋轉(zhuǎn)體輪轂。
權(quán)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(tài)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,去除油污等表面雜質(zhì)； (3)坯料預(yù)熱用30分鐘時(shí)間將切割好的坯料加熱到585-595°C，保溫I小時(shí)； (4)鍛壓鍛壓工作前，用20分鐘時(shí)間將模具預(yù)熱至400°C--450°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤(rùn)滑劑，將經(jīng)過高溫預(yù)熱的圓柱形鋁合金原料坯件放入模具中，用30MN的鍛壓機(jī)進(jìn)行鍛壓，并保壓15-20S，制成鍛壓毛坯； (5)擴(kuò)口取出上述鍛件，放入小噸位的擴(kuò)口壓力機(jī)上完成上述鍛件擴(kuò)口 ； (6)旋壓成形在臥式輪轂旋壓機(jī)上，將鍛造毛坯用尾頂頂緊在旋壓機(jī)芯模上，由主軸帶動(dòng)芯棒和坯料旋轉(zhuǎn)，同時(shí)旋壓輪從毛坯一側(cè)將材料擠壓在旋轉(zhuǎn)的芯模上，旋壓時(shí)利用噴槍加熱坯料，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)3000-3500r/min，通過旋壓使鋁合金材料產(chǎn)生逐點(diǎn)連續(xù)的塑性變形，從而獲得各種母線形狀的空心旋轉(zhuǎn)體輪轂。
2.按照權(quán)利要求I所述的一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法，其特征在于用30分鐘時(shí)間將切割好的坯料加熱到585-595°C進(jìn)行預(yù)熱并保溫I小時(shí)。
3.按照權(quán)利要求I所述的一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法，其特征在于鍛壓時(shí)，用30MN的鍛壓機(jī)進(jìn)行鍛壓，并保壓15-20S，制成鍛壓毛坯。
4.按照權(quán)利要求I所述的一種鋁合金汽車輪轂鍛旋成形方法，其特征在于旋壓成形時(shí)利用噴槍對(duì)坯料進(jìn)行加熱，并使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)3000-3500r/min。
全文摘要
本發(fā)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，采用鍛旋成形方法，迫使鋁合金材料在按預(yù)先設(shè)置的模具形狀成形。其工藝流程為毛坯備料---清洗---坯料預(yù)熱(使坯料成半固態(tài))---鍛壓成形---擴(kuò)口---旋壓成形。采用該工藝生產(chǎn)的鋁合金汽車輪轂，不僅能達(dá)到產(chǎn)品成品率高、力學(xué)性能穩(wěn)定，而且還可以明顯減少輪輞的機(jī)械加工量及能源消耗量，節(jié)減原材料并提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B21J5/02GK102950240SQ20111024397
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者金剛 申請(qǐng)人:金剛