[發明專利]一種熱相改性兩輪車輪轂的制作工藝

有效

• 申請號: 201810020435.0
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN110014265B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 葉快
• 申請（專利權）人: 浙江康順工貿有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;C22C1/02;C22C1/06;C22C21/02
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1.一種熱相改性兩輪車輪轂的制作工藝，其特征是：包括以下步驟：

步驟1，打砂芯：制作出砂芯模具，將砂芯模具平穩安裝入砂芯機內，調節模具與機臺平行、垂直度；裝好后注入砂試驗，以覆膜砂不從分型面射出為準；砂芯機開機加熱，將砂芯機的模溫設定250±20℃，保持溫度每秒2℃升溫達到230~270℃后保持溫度超過范圍后馬上追加溫度進行恢復；

溫度達到230~255℃后，在砂芯機的各頂料桿位置加高溫潤滑油，檢查氣壓要在0.6Mpa以上，壓縮空氣干燥無水份，并放凈油水過濾器中的積水，高溫潤滑油選用GPL21模具高溫潤滑油或HP-500 GREASE并混合20~30%的Yamaichi NS1001；制作完成砂芯覆砂制模，完成后檢查砂芯檢查各部位排氣孔是否通暢，保證砂芯成型良好；正常過程檢查砂芯外觀飽滿度，如發現有不良及時清理排氣孔；

步驟2鋁料精煉：配置鋁料，鋁質80%~98%，混合入改性合金料成分（%）： Si6.5~7.5、Mg0.3~0.4、Ti0.08~0.2、 Sr0.02~0.03、Fe≤0.3、Cu≤0.1、Zn≤0.1，并加入改性鋁鈦碳鍶合金細化劑，加入量為每個保溫爐加入3-4份，均勻的混合后導入鋁液精煉機的倉體中進行預熱，預熱后啟動注氮除氣，氮氣大小調節以液面小氣泡分布均勻為準、除氣時間為半小時；除氣：裝有石墨用具的鋁液精煉機移到保溫爐上面，使石墨轉盤浸入鋁液，調節好氣流量后再將精煉機放到爐端，開始除氣；化驗取樣：除氣10分鐘后用小勺取樣交給化驗員化驗；清渣：加入清渣劑0.8-1Kg，攪拌均勻后覆蓋10分鐘后再淘渣干凈；測溫：測出溫度符合標準；測氫：烤紅后的小鐵杯盛滿鋁水放到測氮儀鐵罩內開始抽真空泠卻，3分鐘后取出放入水中充分冷卻，再將樣塊上面車平，檢查針孔級數；成份化驗：Si、Fe元素超差必須返大爐，Mg、Sr太低必須加入；精煉好溫度715±15°；鋁水精煉后1小時內用完，超時必須重新精煉；保溫爐鋁水容量少于1/3時就不可再用；

測氫：小鐵杯烤熱溫度700℃抽真空時間3分鐘，抽真空壓力0.08-0.1MPa；車削表面要求平，粗糙度為3.2；目視針孔級數≤2級，且無氣孔渣孔出現；針孔級數不合格必須重新精煉；

步驟3澆鑄成型，步驟1和步驟3可同步進行，也可以分別制作完成補正以后開始依照砂模澆鋁液制作成型，采用的機器為澆鑄機，烤模具：將烘烤頭夾到模具中心部位，調好火勢開始烘烤，噴涂料噴槍距噴涂料部位20cm，噴涂均勻，放砂芯：將砂芯放入模具內，保證砂芯定位點與模具平穩配合，吹掉模具上的雜物，合模：先上模合下、再合邊模、合攏邊模分1~2次，確定使其合到位；

倒鋁水：將卷好的三角濾網放到模具澆口，漏斗里放好方形濾網或圓形濾網，后放到三角濾網中間，取出漏斗，濾網澆包：從保溫爐中取出鋁水倒入漏斗，留適量鋁水補縮用，補縮：待鋁水流完取濾網放到桶內，漏斗放在烘烤機的烘烤模具上保溫；取出輪轂澆包留下的鋁水直接倒入澆口，以滿為準；

所述的倒鋼槽取出輕放于平臺檢查合格后整形、打上工號轉放到轉板上；模具噴涂料：噴槍距噴涂料部位20cm，噴涂均勻；涂料性能：34#提高鋁水流動性，對外縮松有防止作用；保溫在出模溫度的4分之1，配比：①涂料34#：水=1：4；②涂料39#：水=1：5，噴涂：模具用煤氣在250℃~300℃下加溫半小時，模具必須保證干凈，不能有雜物；用配比②打底一層，繼續升溫半小時升溫達到350℃；澆出第一個輪轂，打開上模與邊模，輪轂先不要頂出；邊模、冒口噴一層配比①涂料；根據情況用配比②補噴涂料，符合表面質量要求的模具不需要補噴涂料與加溫；表面質量要求：非加工表面不能有凸點、裂紋、涂料疤、起皺、粗糙、明顯的排氣斑；取水的澆包與漏斗必須保證干燥并保溫，取水后走路要穩、快；通道保證暢通，注意旁邊的行人以免鋁水濺到傷人；非工作人員不得靠近保溫爐；

步驟4將烘烤保溫的模具完成后換工到切割機，切割機的切割片安裝，調節好尺寸，開啟開關，切割；切割片固定牢固，先開機試裝擺動度，不可有擺動；根據毛坯的切割線高出1-2mm校對切割位置；裝夾后必須檢查輪轂與夾具配合平整度；切割過程需加潤滑油，防止鋸片粘鋁；根據各款輪轂調整動力頭旋轉速度；

步驟5，去毛刺，毛坯的切割完成后將輪轂放入臺鉆鉆氣門孔，鉆頭直徑8.5+0.2 0，孔與毛坯圈同心度1mm之內，孔失圓度0.1mm；調整好夾具，開啟開關；臺鉆轉速：800轉/min；

輪轂放上夾具，開始鉆孔；氣門孔鉆好后必須保證無毛刺、震刀、粘鋁存在；

步驟6，改性熱處理固溶，繼續將輪轂放上流水式熱處理爐，按操作規程開機，采用自動流轉，調好溫度與時間，進行輪轂熱性改性處理，輪轂穿放入鋼管待時間到爐門打開，輪轂自動推入高溫爐，這時已進行處理；通過熱處理高溫燃燒砂芯里的膠水，使覆膜砂松散方便去除；溫度參數：固溶535±5oC，烘烤時間5.5±0.5小時；時效150±5℃，烘烤時間3.5±0.5小時；高溫爐區溫度設定：1區500℃、2區535℃、3區535℃、4區535℃、5區535℃、6區538℃；淬水水溫保持60~90℃，淬水時間5分鐘，時間到，輪轂推出高溫爐，按時間內浸入水池輪轂出高溫爐必須在20±5秒鐘內浸入淬水池；處理后輪轂硬度中心部位HB70~85o，測點部位必須磨平，測量3點平均值；

平面整形：按要求整形好后打上工號，再穿裝回流轉架，進入時效爐時效；輪轂大外圓端面靠至整形平板，每個空隙均0.5mm；軸向整形：輪轂按相應的量棒進行測量，變形度±0.5㎜；

輪轂裝到框架上，輪轂外圓與外圓之間不可相靠，要留3cm以上空隙；抽檢測硬度；

步驟7，改性輪轂清砂，去除輪轂內覆膜砂，達到空心效果；將輪轂掛上支架，敲打輪輞使覆膜砂順著定位孔流出；用鋼絲刷去除各個砂芯定位孔殘留的覆膜砂；

步驟8，繼續將改性輪轂移位到氬弧焊機，進行焊補，焊補砂芯定位孔，改善輻條外觀缺陷；將輪轂掛上支架，用鋁絲順著定位孔外圓一圈一圈往孔中心焊補，直至砂芯孔完全封閉；氬弧焊機電流：220~250A之間；焊把冷卻水檢查：4h/次；

步驟9改性輪轂再移位到輪轂加工中心機床上進行機加工一序列工序，上數控車床跳刀切削，加工前或換夾具后必須保證其準確性：花盤、靠板跳動≤0.10mm;芯棒跳動≤0.03mm;芯棒直徑公差：二道 -0.08~-0.10mm;數控車床導軌加潤滑油；

靠板無鋁屑與雜物存在；切削液采用：乳化切削液，濃度5%；按機床操作規程開啟電源，將程序輸到數控機，并試走軌跡正常；裝好刀具，調整好程序；擦除靠板上的鋁屑與雜物，裝夾上輪轂；

啟動主軸，再啟動數控機啟動按鈕，此時開始加工；停機后，從夾具上取出輪轂輕放到轉序架；勻速3~7分鐘內一個輪轂，在一序列未完成的情況允許3-5次重復；避免直接與地面或鋁屑接觸；避免相碰；加工后的輪轂不粘鋁，亮面不刮花；

步驟10，機加工一序列工序完成后降溫檢測，再次進入二序列加工中心加工，按機床操作規程開啟電源，將程序輸到數控機，并試走軌跡正常；裝好刀具，用廢品調整好程序；定位靠板跳動≤0.05mm;定位芯棒中心設定為輪轂坐標零點;芯棒直徑公差為 -0.08~-0.10mm;壓板要求：保持同時夾緊，壓板長度調整一致；切削液采用：乳化切削液，濃度8%；擦除靠板上的鋁屑與雜物，裝夾上輪轂；

啟動主軸，再啟動數控機啟動按鈕，此時開始加工；停機后，從夾具上取出輪轂輕放到轉序架；

步驟11，啟動打磨步驟，將兩個序列加工完成后的輪轂放入氣動磨光機，氣管排氣60-120秒，保證積水排干凈；磨光機加注適量潤滑油，保證設備運轉正常；用240目砂紙將輪轂各部位打磨光滑，特別注意氬弧焊斑位置打磨；打磨部位要求均勻光滑，無凹凸現象；

步驟12，拋丸步驟，打磨完成后輪轂放入拋丸機，裝好拋丸砂后按操作規程開機，1、拋丸機規格：0.4~0.6的鑄鋼丸；2、調節進沙口閘門：拋丸電流20~30A，上、下要求均勻；3、調節無效時，應添加拋丸沙，每次添加約20~30Kg.4、氣孔在7個以上的輪轂挑出做報廢處理；

步驟13，表面改性鉻化，浸入機械手拿取輪轂，浸入50℃最大超溫5℃范圍的熱水中，浸泡入清洗池或洗刷間噴淋后利用絨布進行刷洗，然后依次進入預脫脂槽、脫脂槽、預氧化槽、氧化槽、水洗槽，預脫脂槽內倒入80%去離子水和20%JM-83B酸性脫脂劑，混合均勻后放入輪轂，溫度50℃超溫范圍5℃，浸泡5分鐘，進行主脫脂脫脂槽內倒入23.3~31.3%JM-83B酸性脫脂劑，其他成分為去離子水，混合均勻后放入輪轂，溫度60~73℃，浸泡5~8分鐘，完成后清洗，清洗按照初清洗流程，完成后進入液體浸泡脫氧，輪轂導入脫氧槽或脫氧間內，脫氧槽內為至少20%JM-56A型或JM-56型氧化劑，溫度為常溫±1~5℃，完成浸泡脫氧后再進入預脫氧程序，進行補充式脫氧，材料和過程采用一模一樣的模式，時間控制到1~3分鐘，然后再次進入清洗，常溫清水即可，然后鉻化皮膜純水洗、脫水烘烤，脫水烘烤溫度在125±10℃；最后轉線到步驟14；

步驟14，凈化、噴涂、包裝，噴涂的輪轂表面不能有水分與臟物，噴涂時槍頭距噴涂面20～30cm；表面噴涂均勻無流漆、不漏底，表面無雜物；防止空氣雜物粘上油漆表面，保持噴漆房與烘烤箱干凈，地面保持潮濕；油漆倒入噴槍前攪拌均勻，確保桶底無沉淀；烘烤溫度：塑粉195±5℃，油漆145±5℃，最后打包完成。