專利名稱：大型鋁合金輪轂鍛造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車輪轂加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種大型鋁合金輪轂鍛造工藝。
背景技術(shù)：
輪轂作為汽車最重要的運(yùn)動(dòng)部件之一，對(duì)其性能、重量及使用壽命均有很高的要求。近年來(lái)，由于鋁合金輪轂以其質(zhì)量輕、散熱快、減震性能好、壽命長(zhǎng)平衡好等優(yōu)勢(shì)，在汽車工業(yè)中脫穎而出，并普遍為各種新車型所采用。目前，國(guó)內(nèi)外制造鋁合金輪轂的方法主要分為兩大類一類是鍛造法，其中，國(guó)外最先進(jìn)的工藝是由連鑄工序和三個(gè)鍛造工序組成，該法雖然質(zhì)量好，但成品率只有50%左右，價(jià)格昂貴。另一類是鑄造法，分重力鑄造和低壓鑄造。重力鑄造法產(chǎn)品中縮孔、疏松、氣孔等缺陷嚴(yán)重，機(jī)械強(qiáng)度低，成品率低，國(guó)外已經(jīng)淘汰。傳統(tǒng)的壓制模具大多采用整體結(jié)構(gòu)，當(dāng)整體結(jié)構(gòu)模具在壓制損壞后，則需要整體更換上、下模具，因此費(fèi)工費(fèi)時(shí)費(fèi)料，加大鋁合金輪轂生產(chǎn)成本，造成資源極大的浪費(fèi)；此外，上述壓制模具存在加工精度和自動(dòng)化水平低的缺陷，故不適用于全自動(dòng)化鋁合金輪轂生產(chǎn) 線。由于鋁輪轂是一種材料密集型、勞動(dòng)力密集型的低附加值產(chǎn)品，再加上鋁鑄造是一個(gè)有污染、耗能高、工人勞動(dòng)條件差的行業(yè)。因此傳統(tǒng)的鋁合金輪轂制造方法及配套使用的壓制模具急待改進(jìn)?；阡X合金的特點(diǎn)與鋼合金相比，相同體積形狀下，整體重量減輕，物理性能提升。尤其在汽車，飛機(jī)，橋梁，機(jī)械機(jī)床中等多種領(lǐng)域發(fā)展迅速。鋁合金輪轂在汽車發(fā)展過程中是革命性的進(jìn)步，降低后的整車重量不僅可大幅度降低能耗，達(dá)到節(jié)能減排的效果，還可實(shí)現(xiàn)降低輪轂對(duì)輪胎的損耗，提高輪胎的使用壽命。但是，鋁合金壓制的溫度范圍比較窄，毛坯料在一定溫度下加熱之后，放入預(yù)熱的模具中進(jìn)行初、精度鍛造，鍛壓機(jī)在低速擠壓過程中，補(bǔ)償工件損失的熱量，令工件在極為穩(wěn)定的溫度區(qū)間內(nèi)完成鍛壓工藝，工件從鍛壓開始到結(jié)束以至整個(gè)保壓過程中，內(nèi)部的拉伸、延展和變形相同，以此實(shí)現(xiàn)良好的鍛壓效果。上述等溫鍛造過程中，保持鍛造溫度穩(wěn)定是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，傳統(tǒng)鍛造液壓機(jī)的溫度保持不夠穩(wěn)定，壓制速度相對(duì)較快，溫度轉(zhuǎn)換的速度不如被鍛壓工件將溫度傳遞給模具之后散失的速度快，所以工件的模鍛效果不佳，成品率低。對(duì)于采用傳統(tǒng)工藝鑄造的輪轂，需要將鋁合金棒料加熱到溶化易流動(dòng)的狀態(tài)，并需要較大功率的加熱爐，且加熱時(shí)間較長(zhǎng)，加熱完成后所需移動(dòng)澆注的運(yùn)行成本較高。冷卻開模后，鑄造缺陷體現(xiàn)在無(wú)法預(yù)見和因特殊情況導(dǎo)致的內(nèi)部沙眼氣孔，進(jìn)而導(dǎo)致輪轂成品率較低，并且鑄造成型后幾乎所有的表面均需加工。鋁合金輪轂以其美觀、安全、穩(wěn)定、舒適、節(jié)能的優(yōu)異性能普遍為各種新車型所采用，鍛造是制造鋁合金輪轂的最先進(jìn)的方法，經(jīng)鍛造的鋁合金輪轂強(qiáng)度是一般鋁輪轂的3倍，而且重量比鑄造的鋁合金輪轂輕20%。但是有些造型美觀且結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的鋁合金輪轂，往往不可能一次鍛壓成型，因而需要進(jìn)行二次加工，即將壓制后的飛邊等需經(jīng)過簡(jiǎn)單的加工與打磨，上述方式不僅浪費(fèi)人力、物力和財(cái)力，而且加工時(shí)間長(zhǎng)，故需要與其配套使用的整形切邊液壓機(jī)。目前，傳統(tǒng)的切邊液壓機(jī)切邊后的飛邊廢料均是通過人工取出，很多情況下，由于人工操作很容易發(fā)生安全事故，進(jìn)而給生產(chǎn)安全帶來(lái)很大隱患。鋁合金輪轂在預(yù)鍛壓制和終鍛壓制完成后均需要對(duì)模具的上下模腔進(jìn)行噴霧潤(rùn)滑處理，大部分鋁合金輪轂液壓機(jī)的噴霧潤(rùn)滑均采用水基石墨。由于該物質(zhì)極易產(chǎn)生煙霧和有毒有害的氣體，對(duì)人體產(chǎn)生毒害作用，操作工人在操作時(shí)均需要戴著防護(hù)口罩，但是由于周圍環(huán)境長(zhǎng)期受到釋放污染，因此防護(hù)口罩只是簡(jiǎn)單的防護(hù)，而無(wú)法達(dá)到真正意義上的對(duì)工人身體健康保護(hù)，很多情況下，這種環(huán)境污染對(duì)操作人員的身體健康造成了極大的危害。綜上所述，采用傳統(tǒng)的鑄造或鍛壓設(shè)備已無(wú)法滿足高生產(chǎn)效率和降低運(yùn)營(yíng)成本的需求，故需要鋁合金輪轂的自動(dòng)化生產(chǎn)制造工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種大型鋁合金輪轂鍛造工藝?！?br> 本發(fā)明的目的是提供一種可大幅度提高輪轂成品件的機(jī)械性能與物理性能以及輪轂鍛造效果和成品率，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋁合金輪轂一次壓制成型，進(jìn)一步簡(jiǎn)化鋁合金輪轂的壓制工藝，大大節(jié)省后期二次加工整形的費(fèi)用、時(shí)間與人力，提高設(shè)備在生產(chǎn)制造中的安全性與工作效率。本鍛造工藝的預(yù)鍛壓制、終鍛壓制及擴(kuò)孔切邊壓機(jī)均為全程可視操作，可有效防止有害氣霧對(duì)操作人員身體造成傷害。此外，工件送料和上料定位準(zhǔn)確，便于操作，自動(dòng)化程度高，故可滿足鋁合金輪轂的自動(dòng)化生產(chǎn)制造工藝。本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是大型鋁合金輪轂鍛造工藝，其特征在于采用大型鋁合金輪轂鍛造生產(chǎn)線的加工工藝，包括如下步驟I)按照設(shè)定的長(zhǎng)度對(duì)鋁合金棒料進(jìn)行切割；2)所述切割的鋁合金棒料放置棒料加熱爐中加熱；3)所述加熱的鋁合金坯料通過預(yù)鍛液壓機(jī)進(jìn)行預(yù)鍛壓制；4)預(yù)鍛壓制的工件送入中間加熱爐進(jìn)行二次加熱保溫；5)將加熱保溫的工件送入輪轂終鍛液壓機(jī)中進(jìn)行終鍛壓制；6)經(jīng)終鍛壓制的工件進(jìn)行通過鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔切邊整形；所述大型鋁合金輪轂鍛造生產(chǎn)線包括棒料切割機(jī)、棒料加熱爐、用于取送工件的一號(hào)機(jī)械手及位于一號(hào)機(jī)械手一側(cè)的預(yù)鍛液壓機(jī)、用于取送工件的二號(hào)機(jī)械手及設(shè)置在二號(hào)機(jī)械手一側(cè)的輪轂終鍛液壓機(jī)、三號(hào)機(jī)械手及設(shè)置在三號(hào)機(jī)械手一側(cè)的鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)和鋁合金輪轂壓制模具，所述棒料切割機(jī)與棒料加熱爐之間設(shè)有冷料傳輸輥道，棒料加熱爐另一端與一號(hào)機(jī)械手之間設(shè)有熱料傳輸輥道，所述預(yù)鍛液壓機(jī)一側(cè)設(shè)置模具加熱爐、換模小車及換模小車軌道，在預(yù)鍛液壓機(jī)另一側(cè)設(shè)有預(yù)鍛潤(rùn)滑噴霧裝置，所述二號(hào)機(jī)械手與三號(hào)機(jī)械手之間設(shè)置中間加熱爐或傳送輥道，在所述輪轂終鍛液壓機(jī)一側(cè)設(shè)有終鍛潤(rùn)滑噴霧裝置。本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案將鋁合金棒料放入棒料切割機(jī)中按照設(shè)定的長(zhǎng)度進(jìn)行鋸切，切割過程中要求鋁合金棒料的兩端切斷面保持相互平行。所述切割好的鋁合金棒料放置棒料加熱爐中加熱，將鋁合金棒料在棒料加熱爐內(nèi)加熱達(dá)到450-500°C，在棒料加熱爐輸出鋁合金棒料之前，檢測(cè)鋁合金棒料內(nèi)外溫度，使其內(nèi)外溫差保持在20°C。所述加熱至450-500°C的鋁合金坯料通過一號(hào)機(jī)械手送入預(yù)鍛液壓機(jī)的模具中進(jìn)行預(yù)鍛壓制，并將鋁合金坯料壓制成盤狀，并由預(yù)鍛液壓機(jī)頂出盤狀工件，然后通過預(yù)鍛潤(rùn)滑噴霧裝置對(duì)預(yù)鍛液壓機(jī)模具中心區(qū)域噴涂油基石墨潤(rùn)滑劑。所述預(yù)鍛壓制的工件通過一號(hào)機(jī)械手送入中間加熱爐對(duì)其進(jìn)行二次加熱保溫3-5分鐘，使其達(dá)到500°C。將加熱保溫至500°C的盤狀工件通過二號(hào)機(jī)械手送入輪轂終鍛液壓機(jī)中進(jìn)行終鍛壓制成底盤輪輻狀，并由輪轂終液壓機(jī)頂出底盤輪輻狀工件，通過終鍛潤(rùn)滑噴霧裝置對(duì)終鍛液壓機(jī)模具中心區(qū)域噴涂油基石墨潤(rùn)滑劑。經(jīng)終鍛壓制的工件進(jìn)行通過鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔切邊整形，通過所述三號(hào)機(jī)械手送入擴(kuò)孔切邊壓機(jī)擴(kuò)孔切邊整形模具的下模上，下模為凸形模具；擴(kuò)孔切 邊壓機(jī)的滑塊下行，使擴(kuò)孔切邊整形模具的凹形上模下壓，使上模與下模合模，并將輪轂下壓入凸形下模上，此時(shí)可完成輪轂的擴(kuò)孔加工，在其接近完成擴(kuò)孔的同時(shí)，即凹形上模完全下移到位時(shí)，由凹形上模的切刀對(duì)輪轂周邊的飛邊進(jìn)行切邊；與此同時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)切邊打料裝置的打料氣缸，再將切下的飛邊通過打料頭打到位于機(jī)身左側(cè)的集廢料盒中，然后，擴(kuò)孔切邊壓機(jī)的下頂出缸將鋁合金輪轂頂起，由三號(hào)機(jī)械手從擴(kuò)孔切邊壓機(jī)內(nèi)取出鋁合金輪轂，至此完成了鋁合金輪轂一次切邊整型操作；經(jīng)擴(kuò)孔切邊整形后的輪轂開口處呈喇叭口狀，在輪轂底面制有中心孔。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是由于本大型鋁合金輪轂鍛造工藝采用熱模鍛造和擴(kuò)孔切邊加工相結(jié)合的工藝形式，并通過自動(dòng)化控制和人工監(jiān)控來(lái)實(shí)現(xiàn)全工藝的最大程度自動(dòng)化生產(chǎn)，從棒料切割，傳送，鍛造，擴(kuò)孔，取料放料，噴霧潤(rùn)滑，均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，為整個(gè)鍛造工藝的規(guī)模化生產(chǎn)提供了有力的支持。不僅可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋁合金輪轂一次壓制成型，進(jìn)一步簡(jiǎn)化鋁合金輪轂的壓制工藝，大幅度節(jié)省后期二次加工整形的費(fèi)用、時(shí)間與人力，提高設(shè)備在生產(chǎn)制造中的安全性與工作效率；而且還可改善了操作人員在鍛造現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境，以防止鍛造車間粉塵灰塵煙霧等對(duì)環(huán)境和人身體造成的污染。通過鍛造工藝所生產(chǎn)的鋁合金輪轂重量較之鑄造輪轂的重量更輕，組織結(jié)構(gòu)更加均布，鍛造輪轂工藝提高了輪轂鍛造后的整體性能，大大縮短了生產(chǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，適合大批量，大規(guī)模的輪轂生產(chǎn)。


圖I是本發(fā)明的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明工藝中采用的大型輪轂鍛造生產(chǎn)線示意圖；圖3是圖2中輪轂預(yù)鍛壓機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中預(yù)鍛、終鍛壓機(jī)使用的壓制模具結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖3中鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5中鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)自動(dòng)切邊打料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、棒料切割機(jī)；2、冷料傳輸輥道；3、棒料加熱爐；4、熱料傳輸輥道；5、模具加熱爐；6、換模小車；7、輪轂預(yù)鍛液壓機(jī)；8、一號(hào)機(jī)械手；9、中間加熱爐；10、預(yù)鍛潤(rùn)滑噴霧裝置；11、輪轂終鍛液壓機(jī)；12、二號(hào)機(jī)械手；13、終鍛潤(rùn)滑噴霧裝置；14、傳送輥道；15、三號(hào)機(jī)械手；16、輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)；16_1、機(jī)身；16_2、主缸；16_3、滑塊；16_4、上頂出缸；16-5、自動(dòng)切邊打料裝置；16-5-1、打料氣缸；16-5-2、氣缸支架；16_5_3、高度微調(diào)機(jī)構(gòu)；16-5-4、定距調(diào)整板；16-5-5、打料頭；16_5_6、支架；16_6、工作臺(tái)墊板；16_7、上支撐軌道；
16-8、下支撐軌道；16-9、可視操作安全門；16-10、下頂出缸；17、壓制模具；17_1、下模座；
17-2、下模芯；17-3、下模頂料器；17-4、上模座；17_5、上模芯；17_6、上模頂料桿；17_7、上模芯定位銷；17-8、上下模導(dǎo)柱；17-9、下模芯定位銷；17-10、卡板；17_11、下模板；17_12、墊板；17-13、下模座定位銷；17-14、上模板；17-15、中心孔；18、換模小車軌道。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖 詳細(xì)說(shuō)明如下請(qǐng)參閱圖I-圖6，大型鋁合金輪轂鍛造工藝，采用大型鋁合金輪轂鍛造生產(chǎn)線的加工工藝，包括如下步驟I)按照設(shè)定的長(zhǎng)度對(duì)鋁合金棒料進(jìn)行切割；2)所述切割的鋁合金棒料放置棒料加熱爐中加熱；3)所述加熱的鋁合金坯料通過預(yù)鍛液壓機(jī)進(jìn)行預(yù)鍛壓制；4)預(yù)鍛壓制的工件送入中間加熱爐進(jìn)行二次加熱保溫；5)將加熱保溫的工件送入輪轂終鍛液壓機(jī)中進(jìn)行終鍛壓制；6)經(jīng)終鍛壓制的工件進(jìn)行通過鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔切邊整形；所述大型鋁合金輪轂鍛造生產(chǎn)線包括棒料切割機(jī)I、棒料加熱爐3、用于取送工件的一號(hào)機(jī)械手8及位于一號(hào)機(jī)械手一側(cè)的預(yù)鍛液壓機(jī)7、用于取送工件的二號(hào)機(jī)械手12及設(shè)置在二號(hào)機(jī)械手一側(cè)的輪轂終鍛液壓機(jī)13、三號(hào)機(jī)械手15及設(shè)置在三號(hào)機(jī)械手一側(cè)的鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)16和鋁合金輪轂壓制模具17，所述棒料切割機(jī)與棒料加熱爐之間設(shè)有冷料傳輸輥道2，棒料加熱爐另一端與一號(hào)機(jī)械手之間設(shè)有熱料傳輸輥道4，所述預(yù)鍛液壓機(jī)一側(cè)設(shè)置模具加熱爐5、換模小車6及換模小車軌道18，在預(yù)鍛液壓機(jī)另一側(cè)設(shè)有預(yù)鍛潤(rùn)滑噴霧裝置10，所述二號(hào)機(jī)械手與三號(hào)機(jī)械手之間設(shè)置中間加熱爐9，在所述輪轂終鍛液壓機(jī)一側(cè)設(shè)有終鍛潤(rùn)滑噴霧裝置13。所述鋁合金輪轂壓制模具17包括上模板17-14和下模板17_11，所述上模板與壓機(jī)滑塊下端的上保溫板連接，所述下模板11與壓機(jī)下梁上的下保溫板連接，在上模板和下模板的中心部位均設(shè)有中心孔17-15。在上模板底面緊固有上模座17-4，所述上模座上固裝有上模芯17-5，在上模芯對(duì)應(yīng)上模板中心孔的位置處設(shè)有與壓機(jī)上頂出缸活塞桿連接的上模頂料桿17-6。本實(shí)施例中，所述上模座通過上下模導(dǎo)柱17-8與下模座17-1固定，所述上模板通過上模芯定位銷17-7與上模座和上模芯固定。所述下模板上端面緊固有墊板17-12和位于墊板兩側(cè)的下模座，在墊板上固裝下模芯17-2，所述下模芯對(duì)應(yīng)下模板中心孔位置處設(shè)有貫穿下模芯和墊板的下模頂料器17-3，所述下模頂料器下端制有導(dǎo)向臺(tái)肩。本實(shí)施例中，所述下模板通過下模座定位銷17-13與下模座固定，所述下模芯通過下模芯定位銷17-9與墊板固定，在下模芯中心孔靠近下端的內(nèi)壁上制有便于卡板上下運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽內(nèi)設(shè)有用于下模頂料器導(dǎo)向的卡板17-10。
所述鋁合金輪轂切邊液壓機(jī)16包括上梁、下梁及支柱構(gòu)成的機(jī)身16-1、安裝在上梁上的主缸16-2以及與主缸連接的滑塊16-3，在滑塊內(nèi)裝有上頂出缸16-4，下梁上端面裝有工作臺(tái)墊板16-6，在下梁內(nèi)裝有下頂出缸16-10。所述機(jī)身支柱內(nèi)側(cè)安裝有自動(dòng)切邊打料裝置16-5，所述自動(dòng)切邊打料裝置包括安裝于機(jī)身支柱內(nèi)側(cè)的支架16-5-6和與其連接的定距調(diào)整板16-5-4，所述支架上裝有高度微調(diào)機(jī)構(gòu)16-5-3，所述支柱該側(cè)還裝有一端與氣缸支架16-5-2連接的打料氣缸16-5-1，所述打料氣缸前端部連接有打料頭16-5-5。所述機(jī)身正面通過上支撐軌道16-7裝有可在其上滑動(dòng)的護(hù)罩16-10，并通過下支撐軌道16-8和滑輪12安裝有可視操作安全門16-9。所述可視操作安全門9上裝有可視窗，本實(shí)施例中，所述可視窗為耐高溫有機(jī)玻璃制作。大型鋁合金輪轂鍛造工藝的具體步驟將鋁合金棒料輸送到棒料切割機(jī)I上，按照設(shè)定的長(zhǎng)度進(jìn)行切割，切割過程中要求鋁合金棒料的兩端切斷面相互平行。·
將切割好的鋁合金棒料通過冷料傳輸輥道2自動(dòng)傳送并放置棒料加熱爐3中加熱，本實(shí)施例中，所述鋁合金棒料加熱爐3采用中頻加熱爐。將鋁合金棒料在棒料加熱爐內(nèi)加熱達(dá)到450-500°C，棒料加熱爐送出鋁合金棒料之前，需要檢測(cè)鋁合金棒料內(nèi)外溫度，使其內(nèi)外溫差保持在20°C。不合格棒料繼續(xù)加熱或被剔除。所述加熱至450-500°C的鋁合金坯料通過一號(hào)機(jī)械手8夾取并送入預(yù)鍛液壓機(jī)7的鋁合金輪轂壓制模具17中進(jìn)行預(yù)鍛壓制，經(jīng)一號(hào)機(jī)械手送至預(yù)鍛壓機(jī)的壓制模具中，放好后，預(yù)鍛壓機(jī)的滑塊下行，并帶動(dòng)上模下移。上模壓制到位，經(jīng)定位銷與下模完全封閉貼合，預(yù)鍛壓機(jī)擠壓成型，經(jīng)過30秒鐘的保壓，滑塊回程至上行位置，此時(shí)上模頂料桿始終頂住鋁合金輪轂工件使其保持在下模內(nèi)，然后滑塊與預(yù)鍛壓機(jī)上頂出缸同步上升至一定高度后(適合噴淋或人工觀察的高度)，下頂出缸同時(shí)向上定出鋁合金輪轂工件，并使其完全頂出下模腔，以方便機(jī)械手夾取，然后下頂出缸退回，即鋁合金輪轂完成壓制成型。將鋁合金坯料壓制成盤狀，其完成預(yù)鍛成型的工件溫度約為450°C。經(jīng)過預(yù)鍛壓制的盤狀工件由一號(hào)機(jī)械手8夾取，并旋轉(zhuǎn)送到中間加熱9的爐口，放置盤狀工件入爐繼續(xù)加熱保溫。此時(shí)，當(dāng)一號(hào)機(jī)械手取出工件后，下一個(gè)工件未放入前，由預(yù)鍛潤(rùn)滑噴霧裝置10對(duì)壓制模具上下模腔的中心區(qū)域進(jìn)行2-3秒的噴霧潤(rùn)滑，噴涂油基石墨潤(rùn)滑劑。所述預(yù)鍛壓制呈盤狀工件通過一號(hào)機(jī)械手送入中間加熱爐9對(duì)其進(jìn)行二次加熱保溫3-5分鐘，使其加熱溫度達(dá)到500°C。中間加熱爐的作用為在預(yù)鍛成型后的工件再次進(jìn)行加熱，以提高鋁合金的金屬流動(dòng)性，降低抗性。將加熱保溫至500°C的盤狀工件通過二號(hào)機(jī)械手12夾取送入輪轂終鍛液壓機(jī)11中進(jìn)行終鍛壓制成底盤輪輻狀，并由輪轂終液壓機(jī)頂出底盤輪輻狀工件，輪轂終鍛壓機(jī)的壓制動(dòng)作和預(yù)鍛壓機(jī)壓制動(dòng)作一致。然后，由二號(hào)機(jī)械手夾取工件放置到二號(hào)機(jī)械手與三號(hào)機(jī)械手15之間的傳送輥道14上。此時(shí)，通過終鍛潤(rùn)滑噴霧裝置13對(duì)終鍛液壓機(jī)模具中心區(qū)域進(jìn)行2-3秒的噴霧潤(rùn)滑，噴涂油基石墨潤(rùn)滑劑。終鍛工件的擴(kuò)孔切邊工序經(jīng)終鍛壓制的工件進(jìn)行通過鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)16進(jìn)行擴(kuò)孔切邊整形，被終鍛后的工件由二號(hào)機(jī)械手12夾取放在中間暫存平臺(tái)上，再由三3號(hào)機(jī)械手15夾取放入擴(kuò)孔切邊壓機(jī)內(nèi)，完成擴(kuò)孔切邊沖孔加工，此項(xiàng)加工所需要時(shí)間約為 15-20s。通過所述三號(hào)機(jī)械手送入擴(kuò)孔切邊壓機(jī)擴(kuò)孔切邊整形模具的下模上，下模為凸形模具；擴(kuò)孔切邊壓機(jī)的滑塊下行，使擴(kuò)孔切邊整形模具的凹形上模下壓，使上模與下模合模，并將輪轂下壓入凸形下模上，此時(shí)可完成輪轂的擴(kuò)孔加工，在其接近完成擴(kuò)孔的同時(shí)，即凹形上模完全下移到位時(shí)，由凹形上模的切刀對(duì)輪轂周邊的飛邊進(jìn)行切邊；與此同時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)切邊打料裝置16-5的打料氣缸16-5-1，再將切下的飛邊通過打料頭16-5-5打到位于機(jī)身左側(cè)的集廢料盒中，然后，擴(kuò)孔切邊壓機(jī)的下頂出缸將鋁合金輪轂頂起，由三號(hào)機(jī)械手從擴(kuò)孔切邊壓機(jī)內(nèi)取出鋁合金輪轂，至此完成了鋁合金輪轂一次切邊整型操作；經(jīng)擴(kuò)孔切邊整形后的輪轂開口處呈喇叭口狀，輪轂底部的中心孔依靠擴(kuò)孔切邊壓機(jī)的上頂出缸，在合1吳后完成沖壓完成。所述預(yù)鍛液壓機(jī)一側(cè)設(shè)置模具加熱爐5、換模小車6及換模小車軌道18，通過換模 小車將模具加熱爐中加熱的模具分別放入預(yù)鍛成型液壓機(jī)和終鍛成型液壓機(jī)中，由壓機(jī)中的快速換模夾緊器將模具和壓機(jī)上下工作臺(tái)進(jìn)行快速加緊。
權(quán)利要求
1.一種大型鋁合金輪轂鍛造工藝，其特征在于采用大型鋁合金輪轂鍛造生產(chǎn)線的加工工藝，包括如下步驟 1)按照設(shè)定的長(zhǎng)度對(duì)鋁合金棒料進(jìn)行切割； 2)所述切割的鋁合金棒料放置棒料加熱爐中加熱； 3)所述加熱的鋁合金坯料通過預(yù)鍛液壓機(jī)進(jìn)行預(yù)鍛壓制； 4)預(yù)鍛壓制的工件送入中間加熱爐進(jìn)行二次加熱保溫； 5)將加熱保溫的工件送入輪轂終鍛液壓機(jī)中進(jìn)行終鍛壓制； 6)經(jīng)終鍛壓制的工件進(jìn)行通過鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔切邊整形； 所述大型鋁合金輪轂鍛造生產(chǎn)線包括棒料切割機(jī)、棒料加熱爐、用于取送工件的一號(hào)機(jī)械手及位于一號(hào)機(jī)械手一側(cè)的預(yù)鍛液壓機(jī)、用于取送工件的二號(hào)機(jī)械手及設(shè)置在二號(hào)機(jī)械手一側(cè)的輪轂終鍛液壓機(jī)、三號(hào)機(jī)械手及設(shè)置在三號(hào)機(jī)械手一側(cè)的鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)和鋁合金輪轂壓制模具，所述棒料切割機(jī)與棒料加熱爐之間設(shè)有冷料傳輸輥道，棒料加熱爐另一端與一號(hào)機(jī)械手之間設(shè)有熱料傳輸輥道，所述預(yù)鍛液壓機(jī)一側(cè)設(shè)置模具加熱爐、換模小車及換模小車軌道，在預(yù)鍛液壓機(jī)另一側(cè)設(shè)有預(yù)鍛潤(rùn)滑噴霧裝置，所述二號(hào)機(jī)械手與三號(hào)機(jī)械手之間設(shè)置中間加熱爐或傳送輥道，在所述輪轂終鍛液壓機(jī)一側(cè)設(shè)有終鍛潤(rùn)滑噴霧裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型鋁合金輪轂鍛造工藝，其特征在于所述切割好的鋁合金棒料放置棒料加熱爐中加熱，將鋁合金棒料在棒料加熱爐內(nèi)加熱達(dá)到450-500°C，在棒料加熱爐輸出鋁合金棒料之前，檢測(cè)鋁合金棒料內(nèi)外溫度，使其內(nèi)外溫差保持在20°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型鋁合金輪轂鍛造工藝，其特征在于所述加熱至450-5000C的鋁合金坯料通過一號(hào)機(jī)械手送入預(yù)鍛液壓機(jī)的模具中進(jìn)行預(yù)鍛壓制，并將鋁合金坯料壓制成盤狀，并由預(yù)鍛液壓機(jī)頂出盤狀工件，然后通過預(yù)鍛潤(rùn)滑噴霧裝置對(duì)預(yù)鍛液壓機(jī)模具中心區(qū)域噴涂油基石墨潤(rùn)滑劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型鋁合金輪轂鍛造工藝，其特征在于所述預(yù)鍛壓制的工件通過一號(hào)機(jī)械手送入中間加熱爐對(duì)其進(jìn)行二次加熱保溫3-5分鐘，使其達(dá)到500°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型鋁合金輪轂鍛造工藝，其特征在于將加熱保溫至500°C的盤狀工件通過二號(hào)機(jī)械手送入輪轂終鍛液壓機(jī)中進(jìn)行終鍛壓制成底盤輪輻狀，并由輪轂終液壓機(jī)頂出底盤輪輻狀工件，通過終鍛潤(rùn)滑噴霧裝置對(duì)終鍛液壓機(jī)模具中心區(qū)域噴涂油基石墨潤(rùn)滑劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的大型鋁合金輪轂鍛造工藝，其特征在于經(jīng)終鍛壓制的工件進(jìn)行通過鋁合金輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)進(jìn)行擴(kuò)孔切邊整形，通過所述三號(hào)機(jī)械手送入擴(kuò)孔切邊壓機(jī)內(nèi)的擴(kuò)孔切邊整形模具的下模上，下模為凸形模具；擴(kuò)孔切邊壓機(jī)的滑塊下行，使擴(kuò)孔切邊整形模具的凹形上模下壓，使上模與下模合模，并將輪轂下壓入凸形下模上，此時(shí)可完成輪轂的擴(kuò)孔加工，在其接近完成擴(kuò)孔的同時(shí)，即凹形上模完全下移到位時(shí)，由凹形上模的切刀對(duì)輪轂周邊的飛邊進(jìn)行切邊；與此同時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)切邊打料裝置的打料氣缸，再將切下的飛邊通過打料頭打到位于機(jī)身左側(cè)的集廢料盒中，然后，擴(kuò)孔切邊壓機(jī)的下頂出缸將鋁合金輪轂頂起，由三號(hào)機(jī)械手從擴(kuò)孔切邊壓機(jī)內(nèi)取出鋁合金輪轂，至此完成了鋁合金輪轂一次切邊整型操作；經(jīng)擴(kuò)孔切邊整形后的輪轂開口處呈喇叭口狀，在輪轂底面制有中心孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大型鋁合金輪轂鍛造工藝，特征是采用大型鋁合金輪轂鍛造生產(chǎn)線的加工工藝，包括如下步驟鋁合金棒料切割、棒料加熱、坯料經(jīng)預(yù)鍛液壓機(jī)預(yù)鍛壓制、工件二次加熱保溫、工件經(jīng)輪轂終鍛液壓機(jī)終鍛壓制及工件擴(kuò)孔切邊整形；生產(chǎn)線包括棒料切割機(jī)、棒料加熱爐、夾取工件機(jī)械手、預(yù)鍛液壓機(jī)、輪轂終鍛液壓機(jī)、輪轂擴(kuò)孔切邊液壓機(jī)和輪轂壓制模具。優(yōu)點(diǎn)是可大幅度提高輪轂成品件的機(jī)械性能與物理性能及成品率，實(shí)現(xiàn)鋁合金輪轂一次壓制成型，簡(jiǎn)化鋁合金輪轂的壓制工藝，大大節(jié)省二次加工整形的費(fèi)用、時(shí)間與人力，提高設(shè)備在生產(chǎn)制造中的安全性與工作效率。本鍛造工藝的自動(dòng)化程度高，可滿足鋁合金輪轂的現(xiàn)代化生產(chǎn)制造工藝。
文檔編號(hào)B21J3/00GK102873252SQ201210366828
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者郝雪峰 申請(qǐng)人:天津市天鍛壓力機(jī)有限公司