本發(fā)明涉及一種鋁合金車輪成型工藝。

背景技術：

20世紀90年代末，旋壓工藝用于鑄造車輪坯料的成形加工。低壓鑄造+輪輞熱旋壓是目前車輪加工中較安全、經濟的方法。低壓鑄造滿足外觀需求，輪輞經過熱旋壓成形，在組織上有明顯的纖維流線，提高車輪的整體強度和耐腐蝕性。

目前國內一般采取“兩旋輪兩道次”或“三旋輪三道次”旋壓工藝，旋壓上模壓緊鑄坯，使鑄坯與下模同步旋轉，旋輪在預先設置好的軌跡上對鑄坯的輪輞處進行局部連續(xù)旋轉擠壓，使之與模具形面貼合，得到實際要求的輪輞形狀的成形方法。在旋壓成形過程中，只有輪輞發(fā)生變形，輪輻在旋壓時起固定和支撐作用。

實際應用當中，旋壓工藝存在一定局限性，旋壓工件尺寸一致性不好，軸向變形量較大；工件材料的內部組織變化不均勻，流線不明顯，材料性能沒有完全體現旋壓工藝的優(yōu)異性。

技術實現要素：

本發(fā)明提供了一種從改變應力分布和內部組織角度解決現有鑄旋工藝問題的一種鋁合金車輪旋壓工藝。

本發(fā)明的技術方案：設置兩個旋輪，旋壓四個道次，通過不同旋輪的多道次擠壓，使材料發(fā)生局部連續(xù)的塑性變形。被擠壓部位在三向壓應力作用下，內部組織產生位錯，晶界被破壞，晶格發(fā)生畸變，進而改善材料內部的組織結構。優(yōu)化旋輪對材料產生擠壓的效果和方向，增加材料塑變中位錯變形的比例，從而達到明顯改善材料組織結構和性能指標的效果。

作為優(yōu)選，兩個旋輪根據尖點工作半徑的不同，分為大旋輪、小旋輪，呈180°分布，從兩側對坯料進行旋壓，保證鑄坯輪輞的受力均衡，旋壓過程平穩(wěn)可靠。

作為優(yōu)選，對鑄坯邊模四條模線做去飛邊處理，保證旋壓外觀質量，規(guī)避折疊壓入等旋壓缺陷。

作為優(yōu)選，旋壓前將鑄坯預加熱至350℃-370℃，使材料具備良好的延展性。

作為優(yōu)選，旋壓前將模具的下模加熱至200℃-250℃，使鑄坯與模具更好貼合，金屬流動順暢。

旋壓過程分四個道次，依次為合模道次、收頸道次、減薄道次、精整道次。

合模道次與收頸道次屬預變形階段，應給定25～35mm軸向錯距，同步旋壓。作用是優(yōu)化鑄坯輪輞形狀，使之與模具型線平行，為終變形提供更好的基礎和條件。減薄道次與精整道次為終變形階段，應給定8～15mm軸向錯距，同步旋壓。保證各道次在工件不同位置的減薄比例不變，易于各道次變形量合理分配。

合模道次使用小旋輪。減薄量設定范圍4±1mm，同時給定適宜的進給速度。其加工軌跡線形似溝槽，使背腔輪頸位置合模抱死，提高毛坯輪輻及端面的抗變形能力。

收頸道次使用大旋輪。輪頸合模后，大旋輪再對輪輞部位進行貼模，合理設置加工軌跡線使輪輞能夠平行模具外側合模，同時避免輪輞被拉得過長、貼模過緊、金屬流動能力下降。開放端無約束，材料在外力作用下，通過力的傳導，組織自身發(fā)生擠壓變形，應力狀態(tài)和組織變化更加均勻。

減薄道次使用大旋輪。前兩個道次結束后，鑄坯內形與模具已完全貼合。為使材料的擠壓效果更加突出，晶粒變形更細致，繼續(xù)使用大旋輪對輪輞位置的坯料進行減薄旋壓，軌跡線與模具型線平行，減薄量4mm。

精整道次使用小旋輪。按照旋壓成品型線設計旋輪的運動軌跡，精整位置涵蓋輪頸，但該處精整量小于其它位置。

作為優(yōu)選，旋壓機啟動之前對輪輞軸向錯距、主軸的轉速以及旋輪的進給路徑和減薄量進行設定。對于規(guī)格不同的輪輞設置不同的數值，使旋壓機按照設定的數值工作，自動化程度高，工作效率高。

作為優(yōu)選，旋壓機上設置潤滑液噴嘴，潤滑液噴嘴定期對旋輪噴射潤滑液進行潤滑。旋輪使用一段時間后會發(fā)熱粘鋁，通過對旋輪噴射潤滑液，防止旋輪過多粘鋁從而影響旋壓效果，保證旋壓精度和產品外觀，延長旋輪的使用壽命。

與現有技術相比，本發(fā)明簡化了工藝，降低相互干擾，更容易實現減薄量合理、準確的分配，工藝穩(wěn)定性提高，失穩(wěn)幾率下降，尺寸一致性得到提高，質量風險明顯降低；坯料機械性能有大幅改善，屈服強度、抗拉強度、延伸率等試驗數據均有提高；旋壓后坯料內輪緣及輪輞中段晶粒更細小和均勻，流線明顯。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2是現有鑄造旋壓技術的鑄件金相圖。

圖3是本發(fā)明鑄造旋壓技術的鑄件金相圖。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術方案作進一步的具體描述。

本發(fā)明的技術方案：設置兩個旋輪，旋壓四個道次。

作為優(yōu)選，兩個旋輪根據尖點工作半徑的不同，分為大旋輪、小旋輪，呈180°分布，從兩側對坯料進行旋壓。

作為優(yōu)選，對鑄坯邊模四條模線做去飛邊處理。

作為優(yōu)選，旋壓前將鑄坯預加熱至350℃-370℃。

作為優(yōu)選，旋壓前將模具的下模加熱至200℃-250℃。

旋壓過程分四個道次，依次為合模道次、收頸道次、減薄道次、精整道次。

合模道次與收頸道次屬預變形階段，，軸向錯距設置為25～35mm，同步旋壓。減薄道次與精整道次為終變形階段，軸向錯距設置為8～15mm，同步旋壓。

合模道次使用小旋輪。減薄量設定范圍4±1mm，同時給定適宜的進給速度。其加工軌跡線形似溝槽。

收頸道次使用大旋輪。輪頸合模后，大旋輪再對輪輞部位進行貼模，合理設置加工軌跡線使輪輞能夠平行模具外側合模，同時避免輪輞被拉得過長、貼模過緊、金屬流動能力下降。

減薄道次使用大旋輪。前兩個道次結束后，鑄坯內形與模具已完全貼合。為使材料的擠壓效果更加突出，晶粒變形更細致，繼續(xù)使用大旋輪對輪輞位置的坯料進行減薄旋壓，軌跡線與模具型線平行，減薄量4mm。

精整道次使用小旋輪。按照旋壓成品型線設計旋輪的運動軌跡，精整位置涵蓋輪頸，但該處精整量小于其它位置。

作為優(yōu)選，旋壓機啟動之前對輪輞軸向錯距、主軸的轉速以及旋輪的進給路徑和減薄量進行設定。對于規(guī)格不同的輪輞設置不同的數值，使旋壓機按照設定的數值工作，自動化程度高，工作效率高。

作為優(yōu)選，旋壓機上設置潤滑液噴嘴，潤滑液噴嘴定期對旋輪噴射潤滑液進行潤滑。旋輪使用一段時間后會發(fā)熱粘鋁，通過對旋輪噴射潤滑液，防止旋輪過多粘鋁從而影響旋壓效果，保證旋壓精度和產品外觀，延長旋輪的使用壽命。

以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。