輪轂內(nèi)圈的拉伸成型工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明設計一種摩托車輪的部件成型工藝，具體涉及一種輪轂內(nèi)圈的拉伸成型工
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【背景技術】
[0002]輪轂又叫輪圈、是輪胎內(nèi)廓支撐輪胎的圓桶形的、中心裝在軸上的金屬部件。輪轂根據(jù)直徑、寬度、成型方式、材料不同種類繁多。摩托車輪轂專用于摩托車上，具有輕質(zhì)高強度的特點。一般來說，摩托車的輪轂有多種的加工方式，其中包括了卷繞成型。是通過板材進行卷繞后形成輪圈，再進行成型加工。由于摩托車的輪轂上具有多個輻條孔，因此，還需要在成型的輪圈上加工出輻條孔。一般來說，現(xiàn)有的輻條孔大多采用沖裁的方式進行加工，利用沖床加工出輪轂上的輻條孔。由于輻條孔需要進行沖裁加工后安裝輻條，因此，對輻條孔的位置和尺寸大小有嚴格的規(guī)定。一旦出現(xiàn)了偏差將會影響整體的加工質(zhì)量。
[0003]目前，通常的沖孔方式是沖頭進行沖裁加工。由于沖床上只設置一個豎向移動的沖頭，每加工一個輻條孔后旋轉(zhuǎn)輪圈一個角度，再接著進行沖壓，這樣就存在一個沖孔定位的問題。上述問題導致加工的廢品率高，不能滿足日常的加工要求。因此，有必要改變現(xiàn)有的輻條孔和輻條的加工和安裝方式，以求達到更好的加工和使用效果。
[0004]改良后的輪轂結(jié)構增加了一個輪轂的內(nèi)圈，將輻條直接固定在內(nèi)圈上，再將內(nèi)圈與輪轂的外圈進行固定形成輪轂。由于內(nèi)圈的特殊結(jié)構，不適宜進行鑄造，為了考慮成本和工藝的合理性，需要對其進行拉伸成型，達到制造的要求。
[0005]不銹鋼常按組織狀態(tài)分為:馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外，可按成分分為:鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。
[0006]1、鐵素體不銹鋼:含鉻12%?30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高，耐氯化物應力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼。鐵素體不銹鋼因為含鉻量高，耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好，但機械性能與工藝性能較差，多用于受力不大的耐酸結(jié)構及作抗氧化鋼使用。這類鋼能抵抗大氣、硝酸及鹽水溶液的腐蝕，并具有高溫抗氧化性能好、熱膨脹系數(shù)小等特點，用于硝酸及食品工廠設備，也可制作在高溫下工作的零件，如燃氣輪機零件等。
[0007]2、奧氏體不銹鋼:含鉻大于18%，還含有8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質(zhì)腐蝕。這類鋼中含有大量的Ni和Cr，使鋼在室溫下呈奧氏體狀態(tài)。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性和耐蝕性能，在氧化性和還原性介質(zhì)中耐蝕性均較好，用來制作耐酸設備，如耐蝕容器及設備襯里、輸送管道、耐硝酸的設備零件等。奧氏體不銹鋼一般采用固溶處理，即將鋼加熱至1050?1150°C，然后水冷，以獲得單相奧氏體組織。
[0008]3、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼:兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點，并具有超塑性。奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不銹鋼的脆性以及導熱系數(shù)高，具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。
[0009]4、馬氏體不銹鋼:強度高，但塑性和可焊性較差。因含碳較高，故具有較高的強度、硬度和耐磨性，但耐蝕性稍差，用于力學性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪機葉片、水壓機閥等。這類鋼是在淬火、回火處理后使用的。
[0010]5、沉淀硬化不銹鋼:基體為奧氏體或馬氏體組織，其能通過沉淀硬化(又稱時效硬化)處理使其硬(強)化的不銹鋼。
[0011]不銹鋼的耐蝕性隨含碳量的增加而降低，因此，大多數(shù)不銹鋼的含碳量均較低，最大不超過1.2%，有些鋼的Wc (含碳量)甚至低于0.03%。不銹鋼中的主要合金元素是Cr(鉻)，只有當Cr含量達到一定值時，鋼才有耐蝕性。因此，不銹鋼一般Cr (鉻)含量至少為10.5%ο不銹鋼中還含有附、11、]\111、隊他、]\10、Si等元素。
[0012]不銹鋼的延展率小、彈性模量E較大，硬化指數(shù)較高?，F(xiàn)有技術不銹鋼拉伸技術中，不銹鋼板拉伸開裂有時發(fā)生在拉伸變形之后，有時在拉伸件由凹模內(nèi)退出時立即發(fā)生；有時在拉伸變形后受撞擊或者振動時發(fā)生；有時在拉伸變形后經(jīng)過一段時間的存放或者使用過程中才發(fā)生。同時不銹鋼拉伸件的表面還會存在大量的劃痕，針對前述兩種問題，不銹鋼拉伸件在后續(xù)加工中需要對其進行進一步的拋光處理和退應力處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的在于提供一種輪轂內(nèi)圈的拉伸成型工藝，加工出復合技術要求的不銹鋼的內(nèi)圈，不會出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。
[0014]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是:輪轂內(nèi)圈的拉伸成型工藝，包括以下步驟:
第一步，模具預處理，對凹模進行預熱處理，對凸模進行預冷處理，凹模的預熱溫度為110?120°C，凸模的預冷溫度為20?30°C ；
第二步，拉伸處理，將胚料放置在凹模上，操作凸模擠壓胚料，使得胚料在凹模和凸模中成型；拉伸過程中保持凸模的溫度為50?60°C，凹模的溫度為110?120°C，保持凸模和凹模在最終拉伸位置上10?15s ；
第三步，擠壓定型，進一步操作凸模下移0.；
第四步，脫模，操作凸模上移，脫離凹模，再通過頂桿，將成型的內(nèi)圈從凹模中頂出。
[0015]采用上述技術方案時，內(nèi)圈在拉伸中，出現(xiàn)開裂的原因在于奧氏體不銹鋼的冷作硬化指數(shù)高。在拉伸變形時會發(fā)生相變，誘發(fā)馬氏體相變。馬氏體相較脆，因此極其容易發(fā)生開裂。而在拉伸塑性變形過程中，不銹鋼中馬氏體相含量會隨著拉伸變形量的增加而含量極速增加，殘余應力也隨之增加。故而不銹鋼拉伸工件中隨著拉伸變形量的增加而導致材料中馬氏體相的含量也隨之升高，加工殘余應力也越大，從而加工工件也越容易開裂。通過對凹模進行預熱處理，對凸模進行預冷處理，能夠有效解決拉伸過程中馬氏體相變和殘余應力的問題，大大降低了內(nèi)圈開裂的機率，增加了產(chǎn)品的加工合格率。再者，由于增加了擠壓定型的步驟，在拉伸完成后，將會進一步通過凸模對內(nèi)圈進行擠壓，增加內(nèi)圈的致密度，消除內(nèi)圈的內(nèi)應力，并且起到消除形變量的目的，能夠防止內(nèi)圈在使用時出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。
[0016]進一步改進方案，所述第二步中，凸模下移中，凹模同步下移，所述凸模下移速度大于凹模下移速度10mm/S。在拉伸過程中，凹模隨之下移，能夠起到消除應力的作用，并且能夠使得成型的內(nèi)圈中材料分布更加的均勻，防止應力集中和物料堆積。
[0017]進一步改進方案，所述第三步中，凸模和凹模的溫度均為50?60°C。在擠壓定型中，將凹模和凸?？刂圃谙嗤臏囟确秶?，能夠防止擠壓過程中材料發(fā)生脆話，影響內(nèi)圈的質(zhì)量。
[0018]進一步改進方案，所述第一步中凹模的預熱溫度為110°C，凸模的預冷溫度為30。。。
[0019]進一步改進方案，所述第二步中凸模的溫度為50°C，凹模的預冷溫度為110°C。
【具體實施