轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法

摘要

一种轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法，加工步骤：1)下料；2)加热；3)环锻；4)制作旋压毛坯；5)热旋压；6)调头热旋压；7)热处理；8)精加工制成轮辋产品，其各项性能指标均达到国家标准。此方法只需一副旋压上、下模就可加工，并模具结构简单、易制作，制作成本低；采用高温、高速旋压热加工，使轮辋的金相组织均匀、晶粒细化，重量轻、厚度薄，提高了轮毂的机械性能，精度高、质量好，与冷旋压加工轮毂相比不会碎裂和产生针孔，使用寿命长；此方法加工用的毛坯为环形，材料利用率高，浪费少又减少了加工量。同时为汽车配件轮毂市场提供一种新花色品种，根据需要消费者不需拆卸轮胎就可随时方便的调换不同形状、式样的轮辐，迅速改变整个车轮的式样。

权利要求

1.一种轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法，其特征在于加工步骤：

1)下料：将铝合金棒料锯成坯料；

2)加热：将合格的坯料放在链带炉中加热到450～520℃；

3)环锻：将加热好的坯料送到压力机上进行环锻压，并且将坯料环锻成铝合金毛坯环；

4)制作旋压毛坯：在旋压机上，将铝合金毛坯环从坯环的周边中间沿径向向内剖开成两半，并向两边分开成丫形制作成旋压毛坯；

5)热旋压：先对旋压毛坯的一端进行热旋压，将旋压下模放入旋压毛坯一端的内腔中，再将旋压毛坯放在旋压机上，同时旋压机上的工件滚柱以10000～15000转/分的高速回转，并沿旋压下模向外移动，对毛坯进行旋压加工直到近末端，旋压的压力为4～10公斤2

/厘米 ，对旋转毛坯加热并保持在250～350℃，这时再将旋压上模扣压在旋压毛坯外，在室温下进行压延整形，以达到产品形状和尺寸的要求，最后拆卸下旋压上模、旋压下模，旋压毛坯的一端经热旋压加工成轮辋毛坯；

6)调头热旋压：再对旋压毛坯的另一端进行热旋压，同上述，将旋压下模放入旋压毛坯另一端的内腔中，再将旋压毛坯放在旋压机上，同时工件滚柱以10000～15000转/分的高速回转，并沿旋压下模向外移动，对毛坯进行旋压加工直到近末端，旋压的压力为4～102

公斤/厘米 ，对旋转毛坯加热并保持在250～350℃，再将旋压上模扣压在旋压毛坯外，在室温下进行压延整形，以达到产品形状和尺寸的要求，最后拆卸下旋压上模、旋压下模，并且中间整个内壁上有凸缘的轮辋毛坯加工好；

7)热处理：将加工好的轮辋毛坯按T6要求进行热处理淬火；

8)精加工：对上述经热处理后的轮辋毛坯进行精加工，以保证产品的尺寸、精度、公差要求，还在轮辋内壁的凸缘处加工出均布的通孔，最后加镀层。

2.根据权利要求1所述的轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法，其特征在于采用喷枪对旋压毛坯加热使温度保持在250～350℃。

3.根据权利要求1所述的轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法，其特征在于在数控机床上对经热处理后的轮辋毛坯进行精加工。

说明书

轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种锻造方法，特别是一种用于制作轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法。

背景技术

[0002] 作为汽车关键零配件的轮毂，因其是担负着承载车重、传递动力，给轮胎散热等多项功能的转动部件，轮毂质量的好坏将直接影响汽车的性能和使用质量。

[0003] 现市场上有着多种结构和用不同材料、不同方法制作成的轮毂，但铝合金锻造轮毂与传统的钢轮、铸铝轮相比，重量大幅度减轻仅为钢轮的1/2，铸铝轮的1/3，同时锻造轮的轮胎磨损率低，节油效果显著，安全性好，外观质量好，尺寸精度高。

[0004] 随着汽车工业的高速蓬勃发展，国际汽车工业也面临严峻的挑战和产业结构的调整，同时也加速了新车种的上市，我国也将汽车轻量化和节能、减排、降耗的项目列入汽车产业结构调整的重点项目执行，为此汽车轻质铝合金锻造轮毂的发展、使用、普及将势在必行。

[0005] 专利申请号200610050140.5“锻造铝合金车轮锻-旋成形工艺”，虽也提供了一种制作锻造铝合金车轮的方法，但此生产方法需要多付模具，模具费用多，生产成本高，并整形后的毛坯在旋压机上进行冷旋压成形，因冷旋压质量难保证，易发生产品破裂现象，产品报废率高。

[0006] 专利申请号200710132396.5“汽车铝合金轮毂的锻造方法及锻造模具”，提供的虽是锻造制作铝合金轮毂的方法，但此方法也仅能制作出铝合金轮毂的实心坯料，还需经过精加工才能加工出轮毂的形状，因此材料消耗量大，浪费多，制造成本高。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法，制作所需模具少，并且模具结构简单、易制作、通用性强，制作成本低，用此法制作成的轮辋不仅质量好，而且外观漂亮。

[0008] 本发明解决上述问题所采用的技术方案为：轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法的加工步骤：

[0009] 1)下料：将铝合金棒料锯成坯料；

[0010] 2)加热：将合格的坯料放在链带炉中加热到450～520℃；

[0011] 3)环锻：将加热好的坯料送到压力机上进行环锻压，并且将坯料环锻成铝合金毛坯环；

[0012] 4)制作旋压毛坯：在旋压机上，将铝合金毛坯环从坯环的周边中间沿径向向内剖开成两半，并向两边分开成丫形制作成旋压毛坯；

[0013] 5)热旋压：先对旋压毛坯的一端进行热旋压，将旋压下模放入旋压毛坯一端的内腔中，再将旋压毛坯放在旋压机上，同时旋压机上的工件滚柱以10000～15000转/分的高
速回转，并沿旋压下模向外移动，对毛坯进行旋压加工直到近末端，旋压的压力为4～10公
2
斤/厘米 ，对旋转毛坯加热并保持在250～350℃，这时再将旋压上模扣压在旋压毛坯外，
在室温下进行压延整形，以达到产品形状和尺寸的要求，最后拆卸下旋压上模、旋压下模，旋压毛坯的一端经热旋压加工成轮辋毛坯；

[0014] 6)调头热旋压：再对旋压毛坯的另一端进行热旋压，同上述，将旋压下模放入旋压毛坯另一端的内腔中，再将旋压毛坯放在旋压机上，同时工件滚柱以10000～15000转
/分的高速回转，并沿旋压下模向外移动，对毛坯进行旋压加工直到近末端，旋压的压力为
2
4～10公斤/厘米 ，对旋转毛坯加热并保持在250～350℃，再将旋压上模扣压在旋压毛
坯外，在室温下进行压延整形，以达到产品形状和尺寸的要求，最后拆卸下旋压上模、旋压下模，并且中间整个内壁上有凸缘的轮辋毛坯加工好；

[0015] 7)热处理：将加工好的轮辋毛坯按T6要求进行热处理淬火；

[0016] 8)精加工：对上述经热处理后的轮辋毛坯进行精加工，以保证产品的尺寸、精度、公差要求，还在轮辋内壁的凸缘处加工出均布的通孔，最后加镀层。

[0017] 与现有技术相比，本发明的优点在于：1)此锻旋方法只需一副旋压上、下模就可加工，并模具结构简单、易制作，制作成本低；2)此方法采用高温、高速旋压热加工，使轮辋的金相组织均匀、晶粒细化，并重量轻、厚度薄，提高了轮毂的机械性能，精度高、质量好，同时还提高了加工工效，与冷旋压加工轮毂相比不会碎裂和产生针孔，报废率低，使用寿命
长；3)此方法加工用的毛坯都为环形，因此材料利用率高，浪费少，同时又减少了加工量；
4)现将轮辐移至轮辋中间凸缘处的通孔位置上安装，使轮毂整体平衡车轮行驶更平稳、受
力更均匀。同时为汽车配件轮毂市场提供了一种新花色品种，根据需要消费者不需拆卸轮
胎就可随时很方便的调换不同形状、式样的轮辐，就可改变整个车轮的式样。

[0018] 锻压轮辋各项性能指标均达到国家标准GB

[0019]弯曲强度 抗冲击力 车 耐腐 性 拉伸 金 相 硬度 轮辋 热处 轮辋摆差 轮漏 率 组织 HB 理
气
280～310 1650～2400 5.5 盐 雾 下 大于 达 6～ 90～ 按T6 标准 20寸以下 0.28米/米 Mpa/厘米2 LBS/厘米2 公斤 560 小时 10％ 8 级 107 淬 火 20寸以上 0.50米/米 附图说明

[0020] 图1、铝合金毛坯环结构示意图。

[0021] 图2、旋压毛坯示意图。

[0022] 图3、轮辋结构示意图(已加工好)。

[0023] 图4、锻旋制造方法工艺流程图。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

[0025] 轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法的加工步骤：

[0026] 1)下料：选用航空级直径250毫米的铝合金棒料，根据轮辋规格大小锯成片形坯料，并经探伤检测合格；

[0027] 2)加热：将合格的坯料放在链带炉中加热到450～520℃，首批加热时间35～40分钟以后连续生产为10～15分钟；

[0028] 3)环锻：将加热好的坯料送到压力机上进行环锻压，并且将片形坯料环锻成铝合金毛坯环，如图1所示；

[0029] 4)制作旋压毛坯：在旋压机上，将铝合金毛坯环从坯环的周边中间沿径向向外剖开成两半，并向两边分开成丫形制作成旋压毛坯，如图2所示；

[0030] 5)热旋压：先对旋压毛坯的一端进行热旋压，将旋压下模放入旋压毛坯一端的内腔中，再将旋压毛坯放在旋压机上，用喷枪对旋压毛坯加热保持在250～350℃，同时旋压
机上的工件滚柱以10000～15000转/分的高速回转，并沿旋压下模向外移动，对毛坯进行
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旋压加工直到近未端，旋压的压力为4～10公斤/厘米 ，这时再将旋压上模扣压在旋压毛
坯外，在室温下进行压延整形，以达到产品形状和尺寸的要求，最后拆卸下上、下旋压模，毛坯的一端经热旋压加工成轮辋毛坯；

[0031] 6)调头热旋压：再对旋压毛坯的另一端进行热旋压，同上述，将旋压下模放入旋压毛坯另一端的内腔中，再将旋压毛坯放在旋压机上，用喷枪对旋转毛坯加热保持在
250～350℃，同时滚柱以10000～15000转/分的高速回转，并沿旋压下模向外移动，对毛
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坯进行旋压加工直到近未端，旋压的压力为4～10公斤/厘米 ，再将旋压上模扣压在旋压
毛坯外，在室温下进行压延整形，以达到产品形状和尺寸的要求，最后拆卸下上、下旋压模，整个并且中间内壁上有凸缘的轮辋毛坯加工好；

[0032] 7)热处理：将加工好的轮辋毛坯按T6要求进行热处理淬火；

[0033] 8)精加工：在数控机床上对上述经热处理的轮辋毛坯进行精加工，以保证产品的尺寸、精度、公差要求，还在轮辋内壁的凸缘处加工出均布的通孔，最后加镀层，如图3所示。

[0034] 将已经过锻压加工成的轮辐用螺钉、螺母固定在轮辋内壁上的凸缘通孔处固定成整体的轮毂，这时将轮毂安装在轮胎上，就可供大卡车、货车使用。