[發(fā)明專利]一種鋁合金輪轂的鍛造方法

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• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107312987A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈建
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽凱密克企業(yè)管理咨詢有限公司
• 主分類號: C22F1/053
• 分類號: C22F1/053;C22F1/047;C22C21/10;C22C21/08;B23P15/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車輪轂制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種鋁合金輪轂的鍛造方法。

背景技術(shù)

世界汽車工業(yè)正向著輕量、高速、安全、節(jié)能、舒適與環(huán)境污染輕的方向發(fā)展，因此鋁合金零部件在汽車中的用量日益增多。輪轂作為汽車行駛系統(tǒng)中的重要部件之一，也是一種要求較高的保安件，它不僅承載汽車的重量，同時也體現(xiàn)著汽車的外觀造型。在過去的10年，全球鋁合金汽車輪轂產(chǎn)量的年平均增長率達7.6％。由此可見，隨著汽車輕量化的需求日益擴大，鋁合金輪轂在現(xiàn)代汽車制造中正逐步取代傳統(tǒng)的鋼制輪轂而被廣泛地推廣應用。

現(xiàn)有輪轂鍛造方法主要有鑄造和鍛造兩種，鑄造則是使用鋼制模子，將加熱軟化的鋁塊置于其中，用沖壓的方法使其成型，待冷卻之后再經(jīng)過機械加工制成。鑄造容易大量生產(chǎn)，而鍛造由于工序較為復雜，因而制造成本較為高昂，而鍛造輪轂在生產(chǎn)過程中由于鋁塊經(jīng)過不斷沖壓，因此在成型之后，其分子結(jié)構(gòu)會變的非常緊密，所以可以承受較高的壓力，因而在相同尺寸相同強度下，鍛造輪轂也比鑄造輪轂質(zhì)量更輕，且鍛造可以就客戶要求根據(jù)客戶設(shè)計的圖案進行生產(chǎn)，現(xiàn)有鑄造工藝主要生產(chǎn)國內(nèi)型車輛，壓縮成本減少企業(yè)開支，而鍛造一般都用于出口，以及國內(nèi)中高端車輛的使用，輪轂可根據(jù)客戶的喜好進行設(shè)計。因此，如何提高汽車輪轂制造材料，以及材料制造成輪轂的工藝要求對于輪轂制造業(yè)來說尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種鋁合金輪轂的鍛造方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種鋁合金輪轂的鍛造方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，根據(jù)汽車輪轂零件圖計算所需坯料的體積，將鋁合金熱軋厚板鋸切成方體坯料；

步驟二，將坯料放入到加熱爐中預熱到400-500℃；

步驟三，采用閉式模鍛對預熱好的坯料進行鍛壓，使金屬充滿整個圓形型腔；

步驟四，對鍛壓毛坯進行沖孔脹形；

步驟五，將沖孔脹形的毛坯放入旋壓機進行旋壓成形；

步驟六，將旋壓成形的毛坯進行熱處理，得到輪轂半成品；

步驟七，將步驟六所得的輪轂半成品進行拋光和防銹處理得到輪轂成品；

所述鋁合金主要材質(zhì)為Al的鑄造方體為基材，并對鑄造方體進行熔化和精煉處理，在熔化和精煉過程中加入包括以下成分：Mg為2.0～4.0％，Cu為2.0～2.5％、Si為0.2～0.6％、Mn為0.07～0.08％、Zn為3.0～3.5％、Ni為0.05～0.06％、Cr為0.03～0.035％；Ti為0.02～0.35％。

優(yōu)選的，在對所述鑄造方體熔化和精煉過程中加入的成分為Mg為3.0％，Cu為2.2％、Si為0.5％、Mn為0.07％、Zn為3.5％、Ni為0.05％、Cr為0.032％；Ti為0.028％。

優(yōu)選的，所述步驟二中的預熱溫度為420-470℃。

優(yōu)選的，所述步驟五中的旋壓成形的壓力不小于50MN，旋壓次數(shù)為一次或兩次。

優(yōu)選的，所述步驟六中的熱處理：把步驟五旋壓成型的毛坯放入到熱處理裝置內(nèi)進行熱處理，溫度為480～505℃之間，時間為1.5小時，熱處理完成后置室溫冷卻1分鐘進行淬火，淬火溫度為40～70℃，時間為60秒，然后放置到半成品去內(nèi)存儲和冷卻。

優(yōu)選的，所述步驟七中的防銹處理采用在表面進行噴涂防銹劑處理。

優(yōu)選的，所述防銹劑包括鋅粉、表面活性劑和硅油；以及有機硅樹脂、乙醇、全氟聚醚的一種或多種。

有益效果：本發(fā)明提供了一種鋁合金輪轂的鍛造方法，通過鍛造工藝在材料上加入了稀有金屬和增加強度的金屬：Mg、Cu、Si、Mn、Zn、Ni、Cr；Ti，在抗壓抗拉強度上得到顯著提升，不僅減輕了輪轂的重量，同時使可以承受更加大的壓力，減少因輪轂長時間使用造成輪轂變形和出現(xiàn)裂紋的危險，同時，采用切割—預熱—鍛造—沖孔膨脹—旋壓成型—熱處理—表面處理的工藝鍛造，使其輪轂內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性改變，進一步的提升輪轂與輪胎之間的表面磨合性以及輪轂的抗壓性，有效防止輪轂表面氧化。

具體實施方式

實施例1：

一種鋁合金輪轂的鍛造方法，包括如下步驟：

(1)下料