一种冲压成型的汽车轮毂单元及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种冲压成型的汽车轮毂单元，包括轮辋、轮辐以及轮毂，轮辐设置有五个，轮毂设置在轮辋内，轮辋通过轮辐设置在轮毂上，轮毂上开有五个螺栓孔，轮辋、轮辐以及轮毂通过整体钢板冲压一体成型。该汽车轮毂单元的金属材料加热到Ac3以上后，奥氏体化完成或部分完成，材料软化，容易塑性成型，方便板材冲压加工成型。在工件塑性成型后应该马上降温，防止成型后工件因高温又软化变形，冷却后，工件材料的金相由奥氏体转化为马氏体，材料抗拉强度提高到淬火前的2‑3倍，抗拉强度提高到1500MPa以上，大大提高了产品使用安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种冲压成型的汽车轮毂单元及其制造方法
本专利技术属于汽车轮毂制造
，涉及一种冲压成型的汽车轮毂单元及其制造方法。
技术介绍
轮毂是汽车上最重要的安全零件之一，有钢制轮毂和铝制轮毂之分，轮毂承受着汽车和载物质量作用的压力，受到车辆在起动、制动时动态扭矩的作用，还承受汽车在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变受力。轮毂的质量和可靠性不但关系到车辆和车上人员物资的安全性，还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能，这就要求轮毂动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、尺寸和形状精度高、质量轻等，铝轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求，在安全性、舒适性和轻量化等方面表现突出，博得了市场青睐，正逐步代替钢制轮毂成为最佳选择。现有的汽车轮毂都是铝合金材料制成较多，汽车铝轮毂的最主要的生产工艺流程是：熔化→精炼→材料检验→低压铸造→X射线探伤→热处理→机械加工→动平衡检验→气密性检验→涂装。如申请号为201410263566.3的专利技术专利，该专利技术公开了一种钢板成型轮毂结构，其主要构成为：轮辋、轮辐及力矩扣件，轮辐与力矩扣件为嵌合空心结构，轮辐与轮辋为焊接结构。轮辋为退火态的热成形高强度钢板用已知的传统工艺形成，轮辐为退火态的热成形高强度钢板冲压成形，轮辐辐条的内外壁距轮辐辐条形心形成必要的距离，使之具有抵抗弯矩负荷的抗载结构，经与力矩扣件的嵌合大幅提高了轮辐的惯性矩与静矩，轮辐与轮辋焊接后进入形变控制淬火炉内淬火，使之具有1500MPa以上的应力强度。形成了超轻量、高强度、低成本的汽车轮毂。上述汽车轮毂退火态的热成形高强度钢板冲压成形，以及目前市场上的汽车轮毂所采用材料是普通钢材的传统冲压工艺，均没有采用强化工艺，在高速撞击过程中容易破裂。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种冲压成型的汽车轮毂单元及其制造方法，加热软化后再成型可以很好地避免冷冲压工艺造成的冲压开裂、拉伤等缺陷，特别是针对角部半径很小的工件，本工艺可以有效避免开裂。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种冲压成型的汽车轮毂单元，包括轮辋、轮辐以及轮毂，其特征在于，轮辐设置有五个，轮毂设置在轮辋内，轮辋通过轮辐设置在轮毂上，轮毂上开有五个螺栓孔，轮辋、轮辐以及轮毂通过整体钢板冲压一体成型。进一步的，所述轮辐上具有凸起的加强筋。一种冲压成型的汽车轮毂单元的制造方法，其特征在于，具体步骤如下：一、加热软化合金钢：把合金钢材料加热到Ac3至熔点之间的温度，金相发生奥氏体化转变，在Ac3以上保温0.5min-10min；二、塑性成型：快速转移到轮毂单元冲压成型模具上，完成冲压塑性成型；三、急速冷却：完成冲压塑性成型的同时工件急剧降温淬火，冷却速度需要超过20℃/s，冷却到Ms温度以下。金属材料加热到Ac3以上后，奥氏体化完成或部分完成，材料软化，容易塑性成型，方便板材冲压加工成型。在工件塑性成型后应该马上降温，防止成型后工件因高温又软化变形，冷却后，工件材料的金相由奥氏体转化为马氏体，材料抗拉强度提高到淬火前的2-3倍，抗拉强度提高到1500MPa以上，大大提高了产品使用安全性能。在上述步骤一中，所述合金钢材料为Mn-B系列合金钢、Mn-Mo-B系列合金钢、Mn-Cr-B系列合金钢、Mn-W-Ti-B系列合金钢、Cr-Mn系列合金钢中任意一种。在上述步骤二中，所述冲压成型模具为冲压模，冲压模内部有急速冷却液的管道，冲压模设置在液压机上。与现有技术相比，采用本工艺生产冲压成型的汽车轮毂单元，可以一次冲压成型，不需要二次冲压，也就避免通常板材因为二次冲压而导致开裂、意外变形等问题，同时实现轻质化，降低能耗。本工艺中合金钢材料加热到Ac3以上后材料完全软化，能够非常容易冲压或锻压成型复杂结构的工件，包括成型的深度、角度、弯折的曲面等等。软化后再成型可以很好地避免冷冲压工艺造成的冲压开裂、拉伤等缺陷，特别是针对角部半径很小(直角)的工件，本工艺可以有效避免开裂，提高汽车轮毂单元的牢固度及密封性。附图说明图1是汽车轮毂单元的正面图。图2是汽车轮毂单元的反面图。图3是汽车轮毂单元的剖视图。图中，1、轮辋；2、轮辐；3、轮毂；4、螺栓孔；5、加强筋。具体实施方式如图1、图2、图3所示，本冲压成型的汽车轮毂单元包括轮辋1、轮辐2以及轮毂3，轮辐2设置有五个，轮毂3设置在轮辋1内，轮辋1通过轮辐2设置在轮毂3上，轮毂3上开有五个螺栓孔4，轮辋1、轮辐2以及轮毂3通过整体钢板冲压一体成型。具体来说，所述轮辐2上具有凸起的加强筋5。本专利技术还提供了一种冲压成型的汽车轮毂3单元的制造方法，具体步骤如下：一、加热软化合金钢：把合金钢材料加热到Ac3至熔点之间的温度，金相发生奥氏体化转变，在Ac3以上保温0.5min-10min；二、塑性成型：快速转移到轮毂3单元冲压成型模具上，完成冲压塑性成型；三、急速冷却：完成冲压塑性成型的同时工件急剧降温淬火，冷却速度需要超过20℃/s，冷却到Ms温度以下。金属材料加热到Ac3以上后，奥氏体化完成或部分完成，材料软化，容易塑性成型，方便板材冲压加工成型。在工件塑性成型后应该马上降温，防止成型后工件因高温又软化变形，冷却后，工件材料的金相由奥氏体转化为马氏体，材料抗拉强度提高到淬火前的2-3倍，抗拉强度提高到1500MPa以上，大大提高了产品使用安全性能。在上述步骤一中，所述合金钢材料为Mn-B系列合金钢、Mn-Mo-B系列合金钢、Mn-Cr-B系列合金钢、Mn-W-Ti-B系列合金钢、Cr-Mn系列合金钢中任意一种。在上述步骤二中，所述冲压成型模具为冲压模，冲压模内部有急速冷却液的管道，冲压模设置在液压机上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲压成型的汽车轮毂单元，包括轮辋、轮辐以及轮毂，其特征在于，轮辐设置有五个，轮毂设置在轮辋内，轮辋通过轮辐设置在轮毂上，轮毂上开有五个螺栓孔，轮辋、轮辐以及轮毂通过整体钢板冲压一体成型。

【技术特征摘要】
1.一种冲压成型的汽车轮毂单元，包括轮辋、轮辐以及轮毂，其特征在于，轮辐设置有五个，轮毂设置在轮辋内，轮辋通过轮辐设置在轮毂上，轮毂上开有五个螺栓孔，轮辋、轮辐以及轮毂通过整体钢板冲压一体成型。2.根据权利要求1所述的一种冲压成型的汽车轮毂单元，其特征在于，所述轮辐上具有凸起的加强筋。3.一种冲压成型的汽车轮毂单元的制造方法，其特征在于，具体步骤如下：一、加热软化合金钢：把合金钢材料加热到Ac3至熔点之间的温度，金相发生奥氏体化转变，在Ac3以上保温0.5min-10min；二、塑性成型：快速转移到轮毂单元冲压成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天龙，陈圣贤，
申请(专利权)人：浙江中硅新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33