[发明专利]一种铝合金汽车轮毂锻旋成形方法

说明书

技术领域

本发明属汽车制造领域，具体涉及一种铝合金汽车轮毂锻旋成形方法。

背景技术

随着有限的能源逐年在减少和能源价格的不断攀升，为了降低油耗，汽车轻量化设计待到了高度的重视。铝合金轮毂通常采用铸造或压铸成型的方法来生产，常规的铸造成形方法，无论是差压铸造、低压铸造还是重力铸造，都因其合金液充填压型的高速湍流运动，使模具型腔内的气体无法排尽，而导致产品毛坯组织结构不致密，容易产生疏松，夹孔等铸造缺陷，其制造成本高，能源及原材料消耗较大。产品的力学性能及铸件的表面质量也不能尽如人意。

常规的铝合金轮毂锻压成形方法，所生产的铝合金轮毂虽然具有较好的力学性能，但需要大吨位的热模锻压力机，且具有工序复杂、能耗大、锻件成本高、模具损耗高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种铝合金汽车轮毂锻造及旋压成形方法，利用材料在一定温度条件下许可变形的能力，即对材料施加一定的力作用下，迫使铝合金材料在按预先设置的模具形状成形。采用该方法生产的铝合金汽车轮毂，不仅能达到产品成品率高、力学性能稳定，而且还可以明显减少轮辋的机械加工量及能源消耗量，节减了原材料，提高了生产效率。

本发明是通过以下方式实现的：一种铝合金汽车轮毂锻旋成形方法，其步骤如下：

(1)备料：将圆柱形锻造轮毂用半固态合金触变铝合金棒料切割成直径为300mm-600mm的坯料；

(2)清洗：清洗坯料，去除油污等表面杂质；

(3)坯料预热：用30分钟时间将切割好的坯料加热到585-595℃，保温1小时；

(4)锻压：锻压工作前，用20分钟时间将模具预热至400℃--450℃，上模和下模分离，在模具工作面上喷洒润滑剂，将经过高温预热的圆柱形铝合金原料坯件放入模具中，用30MN的锻压机进行挤压，并保压15-20s，制成锻压毛坯；

(5)扩口：取出上述锻件，放入小吨位的扩口压力机上完成上述锻件扩口；

(6)旋压成形：在卧式轮毂旋压机上，将锻造毛坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由主轴带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上，旋压时利用喷枪加热坯料，主轴转速达3000-3500r/min，通过旋压使铝合金材料产生逐点连续的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体轮毂。

具体实施方式

实施例1：

(1)备料：根据轮毂零件图计算所需坯料的体积，以15英寸轮毂为例，将圆柱形锻造轮毂用半固态合金触变铝合金棒料切割成直径为450mm的坯料；

(2)清洗：清洗坯料，去除油污等表面杂质；

(3)坯料预热：用30分钟时间将切割好的坯料加热到590℃，保温1小时；

(4)锻压：锻压工作前，用20分钟时间将模具预热至450℃，上模和下模分离，在模具工作面上喷洒润滑剂，将经过高温预热的圆柱形铝合金原料坯件放入模具中，用30MN的锻压机进行挤压，并保压15s，制成锻压毛坯；

(5)扩口：取出上述锻件，放入小吨位的扩口压力机上完成上述锻件扩口；

(6)旋压成形：在卧式轮毂旋压机上，将锻造毛坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由主轴带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上，旋压时利用喷枪加热坯料，主轴转速达3000r/min，通过旋压使铝合金材料产生逐点连续的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体轮毂。

实施例2：

(1)备料：以18英寸轮毂为例，将圆柱形锻造轮毂用半固态合金触变铝合金棒料切割成直径为600mm的坯料；

(2)清洗：清洗坯料，去除油污等表面杂质；

(3)坯料预热：用30分钟时间将切割好的坯料加热到595℃，保温1小时；

(4)锻压：锻压工作前，用20分钟时间将模具预热至450℃，上模和下模分离，在模具工作面上喷洒润滑剂，将经过高温预热的圆柱形铝合金原料坯件放入模具中，用30MN的锻压机进行挤压，并保压20s，制成锻压毛坯；

(5)扩口：取出上述锻件，放入小吨位的扩口压力机上完成上述锻件扩口；

(6)旋压成形：在卧式轮毂旋压机上，将锻造毛坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由主轴带动芯棒和坯料旋转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上，旋压时利用喷枪加热坯料，主轴转速达3500r/min，通过旋压使铝合金材料产生逐点连续的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体轮毂。