[發(fā)明專利]一種高強高韌鍛造鋁合金車輪的生產(chǎn)工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910089019.0
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109604974A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 徐海泉;杜冬冬
• 申請（專利權(quán)）人: 東營固德威爾鋁業(yè)科技有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 段秋玲

本發(fā)明提供了一種高強高韌鍛造鋁合金車輪的生產(chǎn)工藝，涉及鋁合金車輪技術(shù)領域。工藝過程大致是鋁合金棒料選擇、鋁合金棒料準備、鋁合金棒料加熱、預鍛工序、成型鍛工序、擴口鍛工序、旋壓拉伸工序、熱處理工序、車床粗加工、加工中心鉆孔工序。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過改進鋁合金生產(chǎn)工藝，根據(jù)車輪結(jié)構(gòu)及受力特點，對工藝條件進行更合理調(diào)控，鋁合金棒料鍛造過程中晶粒組織細化、有序排列，改變了鋁合金原有的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。通過本工藝制造的車輪硬度可以達到120?130HB，抗拉強度400?450MPa，斷后延伸率12?14％，相比于傳統(tǒng)車輪減重17?22Kg，質(zhì)輕，不易開裂，延長車輪使用時間。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及鋁合金車輪技術(shù)領域，特別涉及一種高強高韌鍛造鋁合金車輪的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

車輪是介于輪胎和車軸之間，承受負荷的旋轉(zhuǎn)組件，通常由兩個主要部件輪輞和輪輻組成，輪輞是車輪上用來安裝和支承輪胎的部件，輪輻是車輪上兩端分別與車軸、輪輞連接的支承部件。

隨著石油資源的日益緊張和環(huán)保要求的日益提高，商用卡客車輛向自身重量輕、駕乘更舒適、耗油更低、外觀更美觀的方向發(fā)展；輕量化、美觀等需求促進了鋁合金材料在車輪行業(yè)中的應用，各種鋁合金材料及其生產(chǎn)工藝在車輪上都得到了極大發(fā)展。

目前各廠家生產(chǎn)的鋁合金車輪大多采用鍛造技術(shù)將其加工為輪輞-輪輻一體式車輪，而鍛造線都是采用壓力鍛造、擺碾鍛造或者垂直鍛造。這樣的生產(chǎn)工藝極大的限制了鋁合金材料的優(yōu)越性能，造成了鋁合金車輪使用壽命短，容易開裂，不能在載重車輛上使用的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種高強高韌鍛造鋁合金車輪的生產(chǎn)工藝。

具體技術(shù)方案是，一種高強高韌鍛造鋁合金車輪的生產(chǎn)工藝，工藝步驟如下：

S1、鋁合金棒料選擇，鋁合金棒料滿足一級晶粒度均勻化含氫量＜0.25ml/100g，直徑200-280mm，總長度5500-6500mm；其中6061牌號鑄造鋁合金棒料符合要求，一般選取直徑205-250mm，總長度5800-6000mm的棒料即可；

S2、鋁合金棒料準備，利用數(shù)控高精鋸床切割機鋸切；

S3、鋁合金棒料加熱，利用鏈條式加熱爐以分區(qū)遞增方式1-6小時內(nèi)將鋁棒加熱至460-530℃，同時模具爐加熱模具至380-400℃?zhèn)溆茫?/p>

S4、預鍛工序，利用液壓鍛造機和預鍛模具，將加熱后的鋁合金棒料墩粗，制造出預鍛件，預鍛件呈碗狀；

S5、成型鍛工序，利用液壓鍛造機和成型鍛模具將S4中的預鍛件制造出成型鍛件，成型鍛件呈盆狀，輪輻部分加工余量取2.5-3毫米，鋁合金的晶粒組織在超大壓力鍛造下成輻射狀排布，并極大細化其晶粒組織；

S6、擴口鍛工序，利用液壓鍛造機和擴口鍛模具，將S5中的成型鍛件整形出18-22度角，去除中心孔制成擴口鍛件；

S7、旋壓拉伸工序，利用冷旋數(shù)控旋壓拉伸機和模具，將S6的擴口鍛件拉伸成鍛造鋁合金車輪毛坯，通過拉伸使車輪受力較大的輪輞部分的晶粒能沿著受力方向有序排列，提高了輪輞部分的機械性能；

S8、熱處理工序，固熔爐將S7中的車輪毛坯加熱至500℃保溫1-4h，再淬火，車輪50秒內(nèi)入水，水溫在30-40℃，淬火60-120秒后再進行時效處理，時效處理溫度在165-180℃，時間在6-10小時；

S9、車床粗加工，利用高精數(shù)控雙刀塔立式車床粗加工車輪表面的余料，得到尺寸合格的車輪產(chǎn)品；

S10、加工中心鉆孔工序，利用高精數(shù)控五軸加工中心，加工車輪的螺栓孔、風孔、氣門孔完成車輪的整體制作。