大型铝合金轮毂锻造工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种大型铝合金轮毂锻造工艺，特征是：采用大型铝合金轮毂锻造生产线的加工工艺，包括如下步骤：铝合金棒料切割、棒料加热、坯料经预锻液压机预锻压制、工件二次加热保温、工件经轮毂终锻液压机终锻压制及工件扩孔切边整形；生产线包括：棒料切割机、棒料加热炉、夹取工件机械手、预锻液压机、轮毂终锻液压机、轮毂扩孔切边液压机和轮毂压制模具。优点是：可大幅度提高轮毂成品件的机械性能与物理性能及成品率，实现铝合金轮毂一次压制成型，简化铝合金轮毂的压制工艺，大大节省二次加工整形的费用、时间与人力，提高设备在生产制造中的安全性与工作效率。本锻造工艺的自动化程度高，可满足铝合金轮毂的现代化生产制造工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车轮毂加工
，特别是涉及一种大型铝合金轮毂锻造工艺。
技术介绍
轮毂作为汽车最重要的运动部件之一，对其性能、重量及使用寿命均有很高的要求。近年来，由于铝合金轮毂以其质量轻、散热快、减震性能好、寿命长平衡好等优势，在汽车工业中脱颖而出，并普遍为各种新车型所采用。目前，国内外制造铝合金轮毂的方法主要分为两大类一类是锻造法，其中，国外最先进的工艺是由连铸工序和三个锻造工序组成，该法虽然质量好，但成品率只有50%左右，价格昂贵。另一类是铸造法，分重力铸造和低压铸造。重力铸造法产品中缩孔、疏松、气孔等缺陷严重，机械强度低，成品率低，国外已经淘汰。传统的压制模具大多采用整体结构，当整体结构模具在压制损坏后，则需要整体更换上、下模具，因此费工费时费料，加大铝合金轮毂生产成本，造成资源极大的浪费；此外，上述压制模具存在加工精度和自动化水平低的缺陷，故不适用于全自动化铝合金轮毂生产 线。由于铝轮毂是一种材料密集型、劳动力密集型的低附加值产品，再加上铝铸造是一个有污染、耗能高、工人劳动条件差的行业。因此传统的铝合金轮毂制造方法及配套使用的压制模具急待改进。基于铝合金的特点与钢合金相比，相同体积形状下，整体重量减轻，物理性能提升。尤其在汽车，飞机，桥梁，机械机床中等多种领域发展迅速。铝合金轮毂在汽车发展过程中是革命性的进步，降低后的整车重量不仅可大幅度降低能耗，达到节能减排的效果，还可实现降低轮毂对轮胎的损耗，提高轮胎的使用寿命。但是，铝合金压制的温度范围比较窄，毛坯料在一定温度下加热之后，放入预热的模具中进行初、精度锻造，锻压机在低速挤压过程中，补偿工件损失的热量，令工件在极为稳定的温度区间内完成锻压工艺，工件从锻压开始到结束以至整个保压过程中，内部的拉伸、延展和变形相同，以此实现良好的锻压效果。上述等温锻造过程中，保持锻造温度稳定是保证产品质量的关键，传统锻造液压机的温度保持不够稳定，压制速度相对较快，温度转换的速度不如被锻压工件将温度传递给模具之后散失的速度快，所以工件的模锻效果不佳，成品率低。对于采用传统工艺铸造的轮毂，需要将铝合金棒料加热到溶化易流动的状态，并需要较大功率的加热炉，且加热时间较长，加热完成后所需移动浇注的运行成本较高。冷却开模后，铸造缺陷体现在无法预见和因特殊情况导致的内部沙眼气孔，进而导致轮毂成品率较低，并且铸造成型后几乎所有的表面均需加工。铝合金轮毂以其美观、安全、稳定、舒适、节能的优异性能普遍为各种新车型所采用，锻造是制造铝合金轮毂的最先进的方法，经锻造的铝合金轮毂强度是一般铝轮毂的3倍，而且重量比铸造的铝合金轮毂轻20%。但是有些造型美观且结构相对复杂的铝合金轮毂，往往不可能一次锻压成型，因而需要进行二次加工，即将压制后的飞边等需经过简单的加工与打磨，上述方式不仅浪费人力、物力和财力，而且加工时间长，故需要与其配套使用的整形切边液压机。目前，传统的切边液压机切边后的飞边废料均是通过人工取出，很多情况下，由于人工操作很容易发生安全事故，进而给生产安全带来很大隐患。铝合金轮毂在预锻压制和终锻压制完成后均需要对模具的上下模腔进行喷雾润滑处理，大部分铝合金轮毂液压机的喷雾润滑均采用水基石墨。由于该物质极易产生烟雾和有毒有害的气体，对人体产生毒害作用，操作工人在操作时均需要戴着防护口罩，但是由于周围环境长期受到释放污染，因此防护口罩只是简单的防护，而无法达到真正意义上的对工人身体健康保护，很多情况下，这种环境污染对操作人员的身体健康造成了极大的危害。综上所述，采用传统的铸造或锻压设备已无法满足高生产效率和降低运营成本的需求，故需要铝合金轮毂的自动化生产制造工艺。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种大型铝合金轮毂锻造工艺。·本专利技术的目的是提供一种可大幅度提高轮毂成品件的机械性能与物理性能以及轮毂锻造效果和成品率，实现结构复杂的铝合金轮毂一次压制成型，进一步简化铝合金轮毂的压制工艺，大大节省后期二次加工整形的费用、时间与人力，提高设备在生产制造中的安全性与工作效率。本锻造工艺的预锻压制、终锻压制及扩孔切边压机均为全程可视操作，可有效防止有害气雾对操作人员身体造成伤害。此外，工件送料和上料定位准确，便于操作，自动化程度高，故可满足铝合金轮毂的自动化生产制造工艺。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是大型铝合金轮毂锻造工艺，其特征在于采用大型铝合金轮毂锻造生产线的加工工艺，包括如下步骤I)按照设定的长度对铝合金棒料进行切割；2)所述切割的铝合金棒料放置棒料加热炉中加热；3)所述加热的铝合金坯料通过预锻液压机进行预锻压制；4)预锻压制的工件送入中间加热炉进行二次加热保温；5)将加热保温的工件送入轮毂终锻液压机中进行终锻压制；6)经终锻压制的工件进行通过铝合金轮毂扩孔切边液压机进行扩孔切边整形；所述大型铝合金轮毂锻造生产线包括棒料切割机、棒料加热炉、用于取送工件的一号机械手及位于一号机械手一侧的预锻液压机、用于取送工件的二号机械手及设置在二号机械手一侧的轮毂终锻液压机、三号机械手及设置在三号机械手一侧的铝合金轮毂扩孔切边液压机和铝合金轮毂压制模具，所述棒料切割机与棒料加热炉之间设有冷料传输辊道，棒料加热炉另一端与一号机械手之间设有热料传输辊道，所述预锻液压机一侧设置模具加热炉、换模小车及换模小车轨道，在预锻液压机另一侧设有预锻润滑喷雾装置，所述二号机械手与三号机械手之间设置中间加热炉或传送辊道，在所述轮毂终锻液压机一侧设有终锻润滑喷雾装置。本专利技术还可以采用如下技术方案将铝合金棒料放入棒料切割机中按照设定的长度进行锯切，切割过程中要求铝合金棒料的两端切断面保持相互平行。所述切割好的铝合金棒料放置棒料加热炉中加热，将铝合金棒料在棒料加热炉内加热达到450-500°C，在棒料加热炉输出铝合金棒料之前，检测铝合金棒料内外温度，使其内外温差保持在20°C。所述加热至450-500°C的铝合金坯料通过一号机械手送入预锻液压机的模具中进行预锻压制，并将铝合金坯料压制成盘状，并由预锻液压机顶出盘状工件，然后通过预锻润滑喷雾装置对预锻液压机模具中心区域喷涂油基石墨润滑剂。所述预锻压制的工件通过一号机械手送入中间加热炉对其进行二次加热保温3-5分钟，使其达到500°C。将加热保温至500°C的盘状工件通过二号机械手送入轮毂终锻液压机中进行终锻压制成底盘轮辐状，并由轮毂终液压机顶出底盘轮辐状工件，通过终锻润滑喷雾装置对终锻液压机模具中心区域喷涂油基石墨润滑剂。经终锻压制的工件进行通过铝合金轮毂扩孔切边液压机进行扩孔切边整形，通过所述三号机械手送入扩孔切边压机扩孔切边整形模具的下模上，下模为凸形模具；扩孔切 边压机的滑块下行，使扩孔切边整形模具的凹形上模下压，使上模与下模合模，并将轮毂下压入凸形下模上，此时可完成轮毂的扩孔加工，在其接近完成扩孔的同时，即凹形上模完全下移到位时，由凹形上模的切刀对轮毂周边的飞边进行切边；与此同时，启动自动切边打料装置的打料气缸，再将切下的飞边通过打料头打到位于机身左侧的集废料盒中，然后，扩孔切边压机的下顶出缸将铝合金轮毂顶起，由三号机械手从扩孔切边压机内取出铝合金轮毂，至此完成了铝合金轮毂一次切边整型操作；经扩孔切边整形后的轮毂开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型铝合金轮毂锻造工艺，其特征在于：采用大型铝合金轮毂锻造生产线的加工工艺，包括如下步骤：1）按照设定的长度对铝合金棒料进行切割；2）所述切割的铝合金棒料放置棒料加热炉中加热；3）所述加热的铝合金坯料通过预锻液压机进行预锻压制；4）预锻压制的工件送入中间加热炉进行二次加热保温；5）将加热保温的工件送入轮毂终锻液压机中进行终锻压制；6）经终锻压制的工件进行通过铝合金轮毂扩孔切边液压机进行扩孔切边整形；所述大型铝合金轮毂锻造生产线包括：棒料切割机、棒料加热炉、用于取送工件的一号机械手及位于一号机械手一侧的预锻液压机、用于取送工件的二号机械手及设置在二号机械手一侧的轮毂终锻液压机、三号机械手及设置在三号机械手一侧的铝合金轮毂扩孔切边液压机和铝合金轮毂压制模具，所述棒料切割机与棒料加热炉之间设有冷料传输辊道，棒料加热炉另一端与一号机械手之间设有热料传输辊道，所述预锻液压机一侧设置模具加热炉、换模小车及换模小车轨道，在预锻液压机另一侧设有预锻润滑喷雾装置，所述二号机械手与三号机械手之间设置中间加热炉或传送辊道，在所述轮毂终锻液压机一侧设有终锻润滑喷雾装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝雪峰，
申请(专利权)人：天津市天锻压力机有限公司，
类型：发明
国别省市：