[發明專利]汽車輪轂磨粒流除毛刺方法

無效

• 申請號: 201110364108.5
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102501179A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張克華;袁亮亮;梅廣益;程光明;閔力;許永超;丁金福
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: B24C1/00
• 分類號: B24C1/00;B24C9/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 魏亮

技術領域

本發明涉及汽車輪轂加工方法，尤其涉及一種汽車輪轂磨粒流除毛刺方法。

背景技術

2010年上半年我國的汽車產量為847.22萬輛，終端銷售量為718.53萬輛，穩居全球第一位，預計2010年全年達到1500萬輛。隨著全球金融風暴的蔓延，處于風口浪尖的進出口行業受到的沖擊最直接也最嚴重，尤其是汽車制造行業等傳統勞動密集型企業受到的影響比較嚴重。經濟危機中各國政府對節能、環保和安全的要求日趨嚴格，于是大量采用鋁合金生產輪轂成為了最佳的選擇。汽車鋁合金輪轂以其美觀、節能、散熱性好、質輕、耐腐蝕、加工性好等特性逐步代替鋼制輪轂。國外鋁合金輪轂制造業在20世紀70年代獲得快速成長。如北美輕型車的鋁合金輪轂，1987年只占19％，到2001年已占到58.5％；日本轎車裝車率跨越45％；歐洲跨越50％，到2010鋁合金輪轂幾乎覆蓋各種車型，正逐步替代鋼制輪轂。目前在汽車、摩托車幾十種關鍵零部件中，鋁合金輪轂是唯一能夠替代進口，而且還可以向美國、日本和歐洲等發達國家出口的重要零部件。隨著汽車工業市場全球化、采購國際化進程的加快，中國日益成為世界制造業基地。這是千載難逢的機會，但又是新的挑戰。目前中國汽車市場的格局是國際資本以40％的資本，占據50％的市場份額，攫取70％的利潤，隨著汽車整車的價格戰轉嫁給零部件，因此幾乎每個汽車零部件企業都面臨著一個提升核心競爭力的問題，掌握和使用先進制造技術是提升核心競爭力的最重要的一環。為了順應汽車更平穩安全、更節能、降低噪聲、污染物排放更苛刻的要求，鋁合金輪轂正在向輕量化、寬輪輞、高強度、更加美觀等目標方向發展。因此輪轂在出廠前進行除毛刺加工和表面處理是十分必要的，以滿足美觀耐用的要求。

輪轂的優劣是衡量汽車整車質量和檔次的最主要象征之一。輪轂被定位為A級安全件。輪轂是汽車行駛系中的重要零部件之一，承受著車輛的垂直載荷、橫向力、驅動扭矩和行駛過程中產生的各種應力。它是高速回轉運動的零件，要求尺寸精度高、不平衡度小，支撐輪胎的輪輞外形準確，質量輕并有一定的剛度、彈性和耐磨性。汽車是全天候的產品，需要在各種戶外氣候環境下可靠運行，并保證它的耐久性，而輪轂直接與地面接觸，不僅受戶外氣候的影響，還需經受地面的泥、砂、碎石沖擊和水的濺射的影響，是汽車中經受環境條件最惡劣的部件。由于輪轂它關系著整車安全的關鍵部件之一，所以鋁合金輪轂表面需要進行除毛刺加工、表面處理和涂裝來提高輪轂運行的可靠性和耐久性，其次是提高其外觀裝飾性。高檔汽車對輪轂的質量和外觀尤其高，因此，提高和確保輪轂的表面質量也是提高國際市場競爭能力的重要環節。

目前，國內鋁合金輪轂表面的加工基本采用人工打磨和機械噴丸及拋丸等處理后，再通過化學預處理包括除油、酸洗和磷化等的方法，來實現最終獲得清潔并且具有一定光潔度的表面。這些傳統加工方法存在的普遍問題是：(1)對工人的技術要求高且勞動強度比較大，工作環境十分惡劣；(2)工藝穩定性和產品一致性差；(3)環境污染嚴重；(4)生產效率低。因此，開發鋁合金輪轂高效清潔精密加工技術及裝備尤為迫切。

二、國內外研究現狀和發展趨勢

目前，常用的復雜曲面除毛刺與光整加工方法有：手工拋光、砂輪拋光、電化學拋光、超聲波輔助拋光、磁力拋光以及磨粒流拋光等方法。但常規的曲面加工方式由于受形狀與效率的限制，難以適應于異型曲面除毛刺與光整加工，也不能滿足精度和效率的要求，其原因如下：

(1)磁力研磨與電流變等柔性拋光方式需要借助于工具如磁極形狀，磁力線的分布，電極布置以及非接觸式水射流加工的直線加工特性，對異型曲面的不規則孔洞內表面曲面、溝槽等無法進行高效、精密加工。這些加工方式主要應用于軸對稱回轉光學元件的加工，不太適合輪轂等異型曲面的去除毛刺與精密光整加工。

(2)磨粒流的加工，為了提高加工效率使用流動粘度比較高的混合磨粒流，并希望磨粒流具有低流變率、變形性好，且不易粘結。利用液壓缸進行強力的擠壓加工，由于高粘度的磨粒流流經狹小復雜的狹縫、溝槽等復雜的表面時會破壞異型曲面的表面精度，當加工的是薄壁零件時，甚至會破壞零件。另外擠壓珩磨的運動方式為規律的往復式運動，加工后的外表面具有規律的紋理很難達到高精度的加工表面。其主要用途為管道內表面除毛刺，也不能完全適應異型曲面的高精度拋光的要求。