[發明專利]一種鋁合金輪邊輪轂鑄鍛復合成型工藝

在審

• 申請號: 202210399525.1
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114769499A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 張運軍;晏洋;甘萬兵;王國文;余國林;鄧慶文;左長兵;李航;王靖尚
• 申請（專利權）人: 湖北三環鍛造有限公司
• 主分類號: B21K1/40
• 分類號: B21K1/40;B21J5/08;B21J5/02;B21J13/02;C21D9/34;C22F1/04
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1.一種鋁合金輪邊輪轂鑄鍛復合成型工藝，依次包括鋸切、鍛前加熱、鐓粗、預鍛、終鍛、固溶時效處理工序，其具體操作如下：

第一步，備料；

用鑄態鋁合金棒材作為原材料，采用鋸切下料的方式將其分割成所需要大小得到原始棒料；

第二步，將鋸切好的棒料放入鍛前加熱爐進行鍛前加熱后，轉至模具鐓粗型腔，鐓粗以去除鋸切端面的尖角使其形成圓角，控制鐓粗條件如下：

①所述鐓粗模具的型腔包括上模鐓粗型腔和下模鐓粗型腔，將其分為有效鐓粗區和避讓區兩部分，其中下模鐓粗型腔全部為有效鐓粗區，上模鐓粗型腔上部為有效鐓粗區，下部直徑增大區為避讓區；下模有效鐓粗區為圓錐體結構，錐體側面按10-15°向上延伸，底部為10-15mm的過渡圓角，錐體上端與分模面為20-30mm的圓角過渡；上模有效鐓粗區為圓錐體結構，錐體側面按10-15°向上延伸，底部為10-15mm的過渡圓角，錐體下端與鐓粗避讓區為20-30mm的圓角過渡，避讓區為圓柱體結構，其直徑比棒料直徑大20-30mm；控制鐓粗模具型腔的總高度為原始棒料長度的90％-95％；

②控制鐓粗模具型腔有效鐓粗區圓錐體小端的直徑比原始棒料的直徑小；

③控制上模鐓粗型腔和下模鐓粗型腔對應的有效鐓粗區深度均為(20-25)mm；

第三步，將鐓粗后的坯料轉至預鍛和終鍛模具中進行預鍛和終鍛后，得到成型后的輪邊輪轂鍛件；

所述預鍛上模型腔和預鍛下模型腔組成預鍛模具型腔，預鍛模具的上模和下模分別設置用于定位和控制金屬流向的預鍛上模凸臺和預鍛下模凸臺，終鍛模具的上模和下模分別設置有用于定位和控制金屬流向的終鍛上模凸臺和終鍛下模凸臺，具體要求如下：

①預鍛下模型腔圓柱端外徑≤鐓粗后的坯料外圓直徑；

②預鍛下模凸臺的高度與終鍛下模凸臺高度一致；

③預鍛上模凸臺的高度比終鍛上模凸臺的高度低；

④預鍛大盤面設計為平面，預鍛大盤面厚度比終鍛大盤面的厚度小；

第四步，對成型后的輪邊輪轂鍛件進行固溶時效熱處理得到鋁合金輪邊輪轂。

2.根據權利要求1所述的一種鋁合金輪邊輪轂鑄鍛復合成型工藝，其特征在于：所述固溶時效熱處理的具體操作為：在固溶爐中、535℃下保溫2.5小時后；取出迅速入水冷卻，待鍛件冷卻至常溫后，送入時效爐內，在177℃下保溫7小時。

3.根據權利要求1所述的一種鋁合金輪邊輪轂鑄鍛復合成型工藝，其特征在于：所述預鍛下模型腔的圓柱端與大盤面交接處為15°斜度的環狀結構。

4.根據權利要求1所述的一種鋁合金輪邊輪轂鑄鍛復合成型工藝，其特征在于：所述預鍛模具大盤面的厚度比終鍛模具大盤面的厚度小2mm。

5.根據權利要求1所述的一種鋁合金輪邊輪轂鑄鍛復合成型工藝，其特征在于：所述第二步中，控制鐓粗模具型腔有效鐓粗區的直徑比原始棒料的直徑小3-5mm。

6.根據權利要求1所述的一種鋁合金輪邊輪轂鑄鍛復合成型工藝，其特征在于：第二步中，所述鍛前加熱預熱溫度均為500℃±5℃，保溫時間2.5-3小時。

7.根據權利要求1所述的一種鋁合金輪邊輪轂鑄鍛復合成型工藝，其特征在于：所述第三步中，控制預鍛上模凸臺的高度比終鍛上模凸臺的高度低25-30mm。

8.根據權利要求1所述的一種鋁合金輪邊輪轂鑄鍛復合成型工藝，其特征在于：所述原始棒料的棒長為170mm，直徑為254mm，鐓粗模具型腔上、下有效鐓粗區型腔深度均為25mm，鐓粗模具型腔的總高度為160mm，鐓粗模具型腔有效鐓粗區錐體小端直徑為250mm，鐓粗模具型腔避讓區圓柱體的直徑為280mm。