[发明专利]高镁铝合金商用车轮毂的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮毂的制造方法，具体涉及一种高镁铝合金商用车轮毂的制造方法。 

背景技术

目前，汽车工业正朝着轻量、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。在过去的十年中，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。 

但是，现有的锻造铝合金商用车轮毂技术中，通常以Al-Mg-Si合金铸棒为原材料，坯料预热时间长，需进行镦粗及多次锻造，且轮毂成形后需经过长时间的固溶及时效对铝合金进行强化，具有工艺复杂，生产周期长，材料利用率低，能耗高等缺点。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高镁铝合金商用车轮毂的制造方法，它可以解决现有技术工艺复杂，生产效率低和能耗高的问题，达到降低能耗，提高生产效率的目的。 

为解决上述技术问题，本发明高镁铝合金商用车轮毂的制造方法的技术解决方案为，包括以下步骤： 

第一步，备料；

将原料高镁铝合金热轧板制成圆环状坯料；

所述高镁铝合金热轧板采用高镁铝合金铸锭经过热轧处理制成。所述热轧处理的方法为：开轧温度为440℃～500℃，终轧温度为300℃～350℃。

所述高镁铝合金为Mg含量≥4%的铝合金。 

所述高镁铝合金热轧板的厚度为30mm～65mm。 

第二步，拉深； 

采用旋压机或冲压机，将圆环状坯料拉深成盘状，得到圆盘状坯料；

拉深为冷拉深、温拉深或热拉深。

第三步，锻压； 

将冷却至再结晶温度以下的圆盘状坯料放入锻压模具中，用锻压机对轮辐部分进行锻压，得到锻压铝合金轮毂毛坯；

锻压的次数为1～2次。

锻压的温度≤高镁铝合金材料的再结晶温度。 

锻压的变形量为5%～40%。 

第四步，旋压成形； 

在旋压机上，将锻压铝合金轮毂毛坯在再结晶温度以下进行强力旋压，形成轮辋部分，得到空心旋转体轮毂毛坯；

旋压的温度≤高镁铝合金材料的再结晶温度。

第五步，稳定化处理； 

将旋压成形之后的空心旋转体轮毂毛坯在100℃～250℃温度下保温0.5～6小时，实现低温稳定化处理；

第六步，机加工及表面处理；

将稳定化处理之后的铝合金轮毂毛坯进行机加工及表面处理，得到铝合金轮毂成品。

本发明可以达到的技术效果是： 

本发明通过对铝合金轮毂所用的原料进行改进，不采用铸态的Al-Mg-Si铝合金棒料为原料，以达到简化工艺的目的，使在旋压成形前实现无需镦粗、冲孔预制坯料等工序，旋压成形后无需固溶时效处理过程。

本发明选用的铝合金热轧板是由铸锭经热轧而成。铸锭经热轧后，晶粒被细化延伸，使晶向趋于一致，缩孔和疏松被压实。由于热轧是在再结晶温度以上的加工，在金属发生塑性变形的同时，会发生恢复、再结晶等退火作用。通过热轧能将铸造状态的粗大晶粒破碎，显微裂纹愈合，减少或消除铸造缺陷，将铸态组织转变为致密的纤维状变形组织，从而达到了改善合金组织结构的效果。更重要的是，通过改进采用铝合金热轧板为原料，加工过程中无需镦粗、冲孔预制坯料步骤，得到的产品性能至少能够达到原有产品的相当性能，简化工艺的同时，仍然能够保证产品的性能甚至更高。 

本发明通过高强度的高镁铝合金替代Al-Mg-Si热处理强化铝合金，无需热处理强化工艺，不仅简化了工艺步骤，提高了生产效率，而且能够达到降低能耗目的。与现有采用铸棒制备铝轮毂技术相比，本发明通过对铝合金轮毂所用的原料进行改进，无需经过镦粗、冲孔预制坯料、固溶时效等过程，大大简化了工艺步骤，以达到降低能耗，提高生产效率的目的。 

本发明采用相对较薄的具有纤维状变形组织的铝合金热轧板为原料直接旋压或拉深成盘状坯料，与现有采用铸态棒状坯料的锻造铝合金轮毂制造工艺相比，坯料所需的预热温度低、预热时间短，能够明显减少能源消耗量，提高生产效率。 

本发明采用Al-Mg不可热处理强化铝合金，通过低温锻压、旋压能够使高镁铝合金产生加工硬化，获得较高的强度，从而得到具有较好力学性能的产品。 

附图说明