一种铝合金轮毂的锻造方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金轮毂的锻造方法，包括对主要材质为Al的铸造方体为基材，并对铸造方体进行熔化和精炼处理，然后根据汽车轮毂零件图将配料进行锻压、冲孔胀形、旋压、热处理和抛光、防锈处理制得成品。通过本方法制得的家用汽车轮毂抗压强度与抗折强度较高，各项性能达到汽车行业标准要求。

Forging method for aluminum alloy wheel hub

The invention discloses a method for forging Aluminum Alloy hub, including the main material for casting Al as substrate, and melting and refining treatment of casting square body, then the ingredients for forging, punching, bulging spinning, heat treatment and polishing, rust treatment is made according to the parts of automobile hub figure. The strength and bending strength of the home car wheel made by this method are higher, and the performances meet the requirements of the automobile industry standard.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金轮毂的锻造方法
本专利技术属于汽车轮毂制造
，更具体地说，本专利技术涉及一种铝合金轮毂的锻造方法。
技术介绍
世界汽车工业正向着轻量、高速、安全、节能、舒适与环境污染轻的方向发展，因此铝合金零部件在汽车中的用量日益增多。轮毂作为汽车行驶系统中的重要部件之一，也是一种要求较高的保安件，它不仅承载汽车的重量，同时也体现着汽车的外观造型。在过去的10年，全球铝合金汽车轮毂产量的年平均增长率达7.6％。由此可见，随着汽车轻量化的需求日益扩大，铝合金轮毂在现代汽车制造中正逐步取代传统的钢制轮毂而被广泛地推广应用。现有轮毂锻造方法主要有铸造和锻造两种，铸造则是使用钢制模子，将加热软化的铝块置于其中，用冲压的方法使其成型，待冷却之后再经过机械加工制成。铸造容易大量生产，而锻造由于工序较为复杂，因而制造成本较为高昂，而锻造轮毂在生产过程中由于铝块经过不断冲压，因此在成型之后，其分子结构会变的非常紧密，所以可以承受较高的压力，因而在相同尺寸相同强度下，锻造轮毂也比铸造轮毂质量更轻，且锻造可以就客户要求根据客户设计的图案进行生产，现有铸造工艺主要生产国内型车辆，压缩成本减少企业开支，而锻造一般都用于出口，以及国内中高端车辆的使用，轮毂可根据客户的喜好进行设计。因此，如何提高汽车轮毂制造材料，以及材料制造成轮毂的工艺要求对于轮毂制造业来说尤为重要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种铝合金轮毂的锻造方法。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种铝合金轮毂的锻造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，根据汽车轮毂零件图计算所需坯料的体积，将铝合金热轧厚板锯切成方体坯料；步骤二，将坯料放入到加热炉中预热到400-500℃；步骤三，采用闭式模锻对预热好的坯料进行锻压，使金属充满整个圆形型腔；步骤四，对锻压毛坯进行冲孔胀形；步骤五，将冲孔胀形的毛坯放入旋压机进行旋压成形；步骤六，将旋压成形的毛坯进行热处理，得到轮毂半成品；步骤七，将步骤六所得的轮毂半成品进行抛光和防锈处理得到轮毂成品；所述铝合金主要材质为Al的铸造方体为基材，并对铸造方体进行熔化和精炼处理，在熔化和精炼过程中加入包括以下成分：Mg为2.0～4.0％，Cu为2.0～2.5％、Si为0.2～0.6％、Mn为0.07～0.08％、Zn为3.0～3.5％、Ni为0.05～0.06％、Cr为0.03～0.035％；Ti为0.02～0.35％。优选的，在对所述铸造方体熔化和精炼过程中加入的成分为Mg为3.0％，Cu为2.2％、Si为0.5％、Mn为0.07％、Zn为3.5％、Ni为0.05％、Cr为0.032％；Ti为0.028％。优选的，所述步骤二中的预热温度为420-470℃。优选的，所述步骤五中的旋压成形的压力不小于50MN，旋压次数为一次或两次。优选的，所述步骤六中的热处理：把步骤五旋压成型的毛坯放入到热处理装置内进行热处理，温度为480～505℃之间，时间为1.5小时，热处理完成后置室温冷却1分钟进行淬火，淬火温度为40～70℃，时间为60秒，然后放置到半成品去内存储和冷却。优选的，所述步骤七中的防锈处理采用在表面进行喷涂防锈剂处理。优选的，所述防锈剂包括锌粉、表面活性剂和硅油；以及有机硅树脂、乙醇、全氟聚醚的一种或多种。有益效果：本专利技术提供了一种铝合金轮毂的锻造方法，通过锻造工艺在材料上加入了稀有金属和增加强度的金属：Mg、Cu、Si、Mn、Zn、Ni、Cr；Ti，在抗压抗拉强度上得到显著提升，不仅减轻了轮毂的重量，同时使可以承受更加大的压力，减少因轮毂长时间使用造成轮毂变形和出现裂纹的危险，同时，采用切割—预热—锻造—冲孔膨胀—旋压成型—热处理—表面处理的工艺锻造，使其轮毂内部结构发生根本性改变，进一步的提升轮毂与轮胎之间的表面磨合性以及轮毂的抗压性，有效防止轮毂表面氧化。具体实施方式实施例1：一种铝合金轮毂的锻造方法，包括如下步骤：(1)下料选取铝合金主要材质为Al的铸造方体为基材，并对铸造方体进行熔化和精炼处理，在熔化和精炼过程中加入包括以下成分：Mg为2.0％，Cu为2.0％、Si为0.2％、Mn为0.07％、Zn为3.0％、Ni为0.06％、Cr为0.035％；Ti为0.02％。根据汽车轮毂的成品图纸按照方体和圆柱体的体积计算公式，计算出制成轮毂成品所需的方体材料，将铝合金热轧厚板锯切成方体坯料。(2)预热将坯料放入到加热炉中预热到400-500℃；更加优选的预热温度为420-470℃。(3)锻压成型采用闭式模锻对预热好的坯料进行锻压，使金属充满整个圆形型腔；锻压压力为80-100MPa。(4)冲孔胀形对锻压毛坯进行冲孔胀形；(5)旋压成型将冲孔胀形的毛坯放入旋压机进行旋压成形；旋压成形的压力不小于50MN，旋压次数为一次；如果首次旋压过程中出现起皱，应进行二次旋压看能否纠正；不能纠正的作报废处理。(6)热处理将旋压成型的毛坯放入到热处理装置内进行热处理，温度为480～505℃之间，时间为1.5小时，热处理完成后置室温冷却1分钟进行淬火，淬火温度为40～70℃，时间为60秒，然后放置到半成品去内存储和冷却，从而制得轮毂半成品。(7)抛光和防锈处理将经热处理后制得的轮毂半成品进行抛光和防锈处理得到轮毂成品；在轮毂成品的表面进行喷涂防锈剂作防锈处理。在本实施例中采用的防锈剂包括锌粉、表面活性剂和硅油；以及有机硅树脂、乙醇、全氟聚醚的一种或多种。实施例2：一种铝合金轮毂的锻造方法，包括如下步骤：(1)下料选取铝合金主要材质为Al的铸造方体为基材，并对铸造方体进行熔化和精炼处理，在熔化和精炼过程中加入包括以下成分：Mg为3.0％，Cu为2.2％、Si为0.5％、Mn为0.07％、Zn为3.5％、Ni为0.05％、Cr为0.032％；Ti为0.028％。根据汽车轮毂的成品图纸按照方体和圆柱体的体积计算公式，计算出制成轮毂成品所需的方体材料，将铝合金热轧厚板锯切成方体坯料。(2)预热将坯料放入到加热炉中预热到400-500℃；更加优选的预热温度为420-470℃。(3)锻压成型采用闭式模锻对预热好的坯料进行锻压，使金属充满整个圆形型腔；锻压压力为80-100MPa。(4)冲孔胀形对锻压毛坯进行冲孔胀形；(5)旋压成型将冲孔胀形的毛坯放入旋压机进行旋压成形；旋压成形的压力不小于50MN，旋压次数为一次；如果首次旋压过程中出现起皱，应进行二次旋压看能否纠正；不能纠正的作报废处理。(6)热处理将旋压成型的毛坯放入到热处理装置内进行热处理，温度为480～505℃之间，时间为1.5小时，热处理完成后置室温冷却1分钟进行淬火，淬火温度为40～70℃，时间为60秒，然后放置到半成品去内存储和冷却，从而制得轮毂半成品。(7)抛光和防锈处理将经热处理后制得的轮毂半成品进行抛光和防锈处理得到轮毂成品；在轮毂成品的表面进行喷涂防锈剂作防锈处理。在本实施例中采用的防锈剂包括锌粉、表面活性剂和硅油；以及有机硅树脂、乙醇、全氟聚醚的一种或多种。实施例3：一种铝合金轮毂的锻造方法，包括如下步骤：(1)下料选取铝合金主要材质为Al的铸造方体为基材，并对铸造方体进行熔化和精炼处理，在熔化和精炼过程中加入包括以下成分Mg为4.0％，Cu为2.5％、Si为0.6％、Mn本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金轮毂的锻造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，根据汽车轮毂零件图计算所需坯料的体积，将铝合金热轧厚板锯切成方体坯料；步骤二，将坯料放入到加热炉中预热到400‑500℃；步骤三，采用闭式模锻对预热好的坯料进行锻压，使金属充满整个圆形型腔；步骤四，对锻压毛坯进行冲孔胀形；步骤五，将冲孔胀形的毛坯放入旋压机进行旋压成形；步骤六，将旋压成形的毛坯进行热处理，得到轮毂半成品；步骤七，将步骤六所得的轮毂半成品进行抛光和防锈处理得到轮毂成品；所述铝合金主要材质为Al的铸造方体为基材，并对铸造方体进行熔化和精炼处理，在熔化和精炼过程中加入包括以下成分：Mg为2.0～4.0％，Cu为2.0～2.5％、Si为0.2～0.6％、Mn为0.07～0.08％、Zn为3.0～3.5％、Ni为0.05～0.06％、Cr为0.03～0.035％；Ti为0.02～0.35％。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金轮毂的锻造方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，根据汽车轮毂零件图计算所需坯料的体积，将铝合金热轧厚板锯切成方体坯料；步骤二，将坯料放入到加热炉中预热到400-500℃；步骤三，采用闭式模锻对预热好的坯料进行锻压，使金属充满整个圆形型腔；步骤四，对锻压毛坯进行冲孔胀形；步骤五，将冲孔胀形的毛坯放入旋压机进行旋压成形；步骤六，将旋压成形的毛坯进行热处理，得到轮毂半成品；步骤七，将步骤六所得的轮毂半成品进行抛光和防锈处理得到轮毂成品；所述铝合金主要材质为Al的铸造方体为基材，并对铸造方体进行熔化和精炼处理，在熔化和精炼过程中加入包括以下成分：Mg为2.0～4.0％，Cu为2.0～2.5％、Si为0.2～0.6％、Mn为0.07～0.08％、Zn为3.0～3.5％、Ni为0.05～0.06％、Cr为0.03～0.035％；Ti为0.02～0.35％。2.根据权利要求1所述的铝合金轮毂的锻造方法，其特征在于，在对所述铸造方体熔化和精炼过程中加入的成分为Mg为3.0％...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建，
申请(专利权)人：安徽凯密克企业管理咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34