鋁合金輪轂的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金輪轂的制造方法，第一步，備料；第二步，預(yù)熱；第三步，鍛壓；第四步，旋壓；第五步，穩(wěn)定化處理；第六步，機(jī)加工及表面處理。本發(fā)明能夠減少坯料的預(yù)熱時(shí)間，省去固溶及時(shí)效的熱處理過(guò)程；不僅產(chǎn)品成品率高、力學(xué)性能穩(wěn)定，而且還能夠明顯減少能源消耗量，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明所制得的鋁合金輪轂具有較好的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及延伸率較高，完全能夠達(dá)到輪轂的各項(xiàng)性能要求。
【專利說(shuō)明】鋁合金輪轂的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輪轂的制造方法，具體涉及一種鋁合金輪轂的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車工業(yè)正朝著輕量、高速、安全、節(jié)能、舒適與環(huán)境污染輕的方向發(fā)展，因此鋁合金零部件在汽車中的用量日益增多。輪轂作為汽車行駛系統(tǒng)中的重要部件之一，也是一種要求較高的保安件，它不僅承載汽車的重量，同時(shí)也體現(xiàn)著汽車的外觀造型。在過(guò)去的十年中，全球鋁合金汽車輪轂產(chǎn)量的年平均增長(zhǎng)率達(dá)7.6%。由此可見(jiàn)，隨著汽車輕量化的需求日益擴(kuò)大，鋁合金輪轂在現(xiàn)代汽車制造中正逐步取代傳統(tǒng)的鋼制輪轂而被廣泛地推廣應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的鍛造鋁合金輪轂通常以Al-Mg-Si合金為原材料，輪轂成形后需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的固溶及時(shí)效對(duì)鋁合金進(jìn)行強(qiáng)化，具有生產(chǎn)周期長(zhǎng)，能耗高等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋁合金輪轂的制造方法，它可以達(dá)到降低能耗，提聞生廣效率的目的。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明鋁合金輪轂的制造方法的技術(shù)解決方案為，包括以下步驟:
第一步，備料；
將原料Al-Mg合金熱軋厚板制成圓餅狀還料；
所述Al-Mg合金熱軋厚板采用Al-Mg合金鑄錠經(jīng)過(guò)熱軋?zhí)幚碇瞥伞?br> [0006]所述Al-Mg合金鑄錠的化學(xué)成份包括:Mg6.0%~6.8%、Mn0.50%~0.75%、Cr0.005% ~0.10%、Be0.001% ~0.005%、Ti0.04 ~0.08%、Si ≤ 0.3%、Fe ≤0.4%、余量的Al及不可避免的雜質(zhì)。
[0007]所述熱軋?zhí)幚淼姆椒?開(kāi)軋溫度為460°C~470°C，終軋溫度為250°C~350°C。
[0008]所述Al-Mg合金熱軋厚板的厚度為30mm~155mm。
[0009]第二步，預(yù)熱；
將圓餅狀坯料加熱至420°C~460°C進(jìn)行預(yù)熱處理；
所述預(yù)熱處理的時(shí)間根據(jù)圓餅狀還料的厚度而定，為lmin/mm~2min/mm。
[0010]第三步，鍛壓；
將經(jīng)過(guò)預(yù)熱的圓餅狀坯料放入模具中，用鍛壓機(jī)進(jìn)行鍛壓，得到鍛壓鋁合金輪轂毛
坯；
鍛壓之前，預(yù)先將模具預(yù)熱至350°C~450°C。
[0011]鍛壓的次數(shù)為I~2次。
[0012]第四步，旋壓；
將鍛壓鋁合金輪轂毛坯預(yù)熱至300°C~40(TC放入旋壓機(jī)中，在30(TC~400°C溫度下進(jìn)行旋壓成形；
第五步，穩(wěn)定化處理；
將旋壓之后的鋁合金輪轂毛坯在150°C~300°C溫度下保溫0.5~6小時(shí)，實(shí)現(xiàn)低溫穩(wěn)定化處理；
第六步，機(jī)加工及表面處理；
將穩(wěn)定化處理之后的鋁合金輪轂毛坯進(jìn)行機(jī)加工及表面處理，得到鋁合金輪轂成品。
[0013]所述機(jī)加工及表面處理方法為:去邊、打磨、拋光和涂裝。
[0014]本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是:
本發(fā)明通過(guò)對(duì)鋁合金輪轂所用的原料進(jìn)行改進(jìn)，采用Al-Mg合金熱軋厚板為原料，不采用Al-Mg-Si合金為原材料，無(wú)需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的固溶及時(shí)效等熱處理過(guò)程，大大簡(jiǎn)化了工藝步驟，從而能夠達(dá)到降低能耗，提高生產(chǎn)效率的目的。
[0015]本發(fā)明采用相對(duì)較薄的具有纖維狀變形組織的鋁合金熱軋厚板為原料，與現(xiàn)有采用鑄態(tài)棒狀坯料的鍛造鋁合金輪轂制造工藝相比，不僅坯料所需的預(yù)熱時(shí)間短，而且省去了后續(xù)鐓粗工序，因而本發(fā)明不僅能夠明顯減少能源消耗量，而且能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)化工藝、提高生產(chǎn)效率。
[0016]本發(fā)明不僅產(chǎn)品成品率高，而且所制得的鋁合金輪轂力學(xué)性能穩(wěn)定，有較好的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及延伸率較高，完全能夠達(dá)到輪轂的各項(xiàng)性能要求。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明鋁合金輪轂的制造方法，采用Al-Mg合金熱軋厚板作為原料，包括以下步驟:
第一步，備料；
根據(jù)鋁合金輪轂的大小計(jì)算所需坯料的體積；將Al-Mg合金熱軋厚板沖裁成圓餅狀坯
料；
所述Al-Mg合金熱軋厚板采用Al-Mg合金鑄錠經(jīng)過(guò)熱軋?zhí)幚碇瞥?；具體熱軋?zhí)幚淼姆椒?將Al-Mg合金鑄錠進(jìn)行熱軋?zhí)幚?，開(kāi)軋溫度為460°C~470°C，終軋溫度為250°C~350 0C ；
本發(fā)明在再結(jié)晶溫度以上對(duì)Al-Mg合金鑄錠進(jìn)行熱軋?zhí)幚?，能夠改善合金的組織結(jié)構(gòu)，提高合金的性能。
[0018]所述Al-Mg合金鑄錠的化學(xué)成份包括:Mg6.0%~6.8%、Mn0.50%~0.75%、Cr0.005% ~0.10%、Be0.001% ~0.005%、Ti0.04 ~0.08%、Si ≤0.3%、Fe ≤ 0.4%,余
量的Al及不可避免的雜質(zhì)。
[0019]本發(fā)明所采用的Al-Mg合金中的6.0%~6.8%的Mg，其能夠保證鋁輪轂的強(qiáng)度；其中的Mn、Cr能夠與Al形成Al6Mru Al7Cr> Al12 (CrMn)等彌散質(zhì)點(diǎn)，能夠阻礙再結(jié)晶的形核和長(zhǎng)大，細(xì)化再結(jié)晶晶粒，提高合金的強(qiáng)度，還能夠溶解雜質(zhì)鐵，減小過(guò)量鐵的有害影響。
[0020]所述Al-Mg合金熱軋厚板的厚度,根據(jù)輪轂尺寸的要求,優(yōu)選為30mm~155mm。
[0021]第二步，預(yù)熱；
將圓餅狀坯料加熱至420°C~460°C進(jìn)行預(yù)熱處理；
預(yù)熱處理的時(shí)間根據(jù)圓餅狀還料的厚度而定，為lmin/mm~2min/mm ；第三步，鍛壓；
將經(jīng)過(guò)預(yù)熱的圓餅狀坯料放入模具中，用鍛壓機(jī)進(jìn)行鍛壓，得到鍛壓鋁合金輪轂毛
坯；
鍛壓前，預(yù)先將模具預(yù)熱至350°C~450°C ；
鍛壓的次數(shù)為I~2次；
本發(fā)明采用熱軋厚板作為原料，在鍛壓成形前無(wú)需經(jīng)過(guò)多次預(yù)鍛處理(相當(dāng)于鐓粗)，并且鍛壓成形時(shí)也相應(yīng)的減少了鍛壓的次數(shù)，大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率。
[0022]第四步，旋壓；
將鍛壓鋁合金輪轂毛坯預(yù)熱至300°C~40(TC放入旋壓機(jī)中，在30(TC~400°C溫度下進(jìn)行旋壓成形；
第五步，穩(wěn)定化處理；
將旋壓之后的鋁合金輪轂毛坯在150°C~300°C溫度下保溫0.5~6小時(shí)，實(shí)現(xiàn)低溫穩(wěn)定化處理；
第六步，機(jī)加工及表面處理；
將穩(wěn)定化處理之后的鋁合金輪轂毛坯進(jìn)行機(jī)加工及表面處理，得到鋁合金輪轂成品； 所述機(jī)加工及表面處理方法為:去邊、打磨、拋光和涂裝。 實(shí)施例
[0023]以一個(gè)17英寸的汽車鋁合金輪轂為例:
將化學(xué)成分為 Mg 6.4%、Mn 0.65%,Cr 0.05%,Be0.002%、Ti0.06%、Si0.12%、Fe0.21%、不少于92.5%的Al(其余為不可避免的雜質(zhì))的Al-Mg合金熱軋板沖裁成尺寸為Φ 350 X 65mm的圓餅狀坯料；
將圓餅狀坯料預(yù)熱到450°C ;鍛壓工作前，用20分鐘時(shí)間將模具預(yù)熱至430°C，上模和下模分離，在模具工作面上噴灑潤(rùn)滑劑，將經(jīng)過(guò)高溫預(yù)熱的圓餅狀坯料坯件放入模具中，用鍛壓機(jī)進(jìn)行擠壓，制成鍛壓毛坯，使輪轂初步成形；
將鍛壓毛坯加熱至350°C，在旋壓機(jī)上將鍛壓毛坯旋壓成空心旋轉(zhuǎn)體輪轂；再將旋壓毛坯在200°C的連續(xù)退火爐中保溫2h ;最后對(duì)輪轂進(jìn)行機(jī)加工及后續(xù)表面處理，得到汽車鋁合金輪轂產(chǎn)品。
[0024]本發(fā)明所制得的鋁合金輪轂主要應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，當(dāng)然本發(fā)明的輪轂并不僅限于汽車領(lǐng)域的輪轂，作為相關(guān)領(lǐng)域的輪轂均可。
[0025]本發(fā)明中所描述的具體實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，備料； 將原料Al-Mg合金熱軋厚板制成圓餅狀還料； 第二步，預(yù)熱； 將圓餅狀坯料加熱至420°C~460°C進(jìn)行預(yù)熱處理； 第三步，鍛壓； 將經(jīng)過(guò)預(yù)熱的圓餅狀坯料放入模具中，用鍛壓機(jī)進(jìn)行鍛壓，得到鍛壓鋁合金輪轂毛坯； 第四步，旋壓； 將鍛壓鋁合金輪轂毛坯預(yù)熱至300°C~40(TC放入旋壓機(jī)中，在30(TC~400°C溫度下進(jìn)行旋壓成形； 第五步，穩(wěn)定化處理； 將旋壓之后的鋁合金輪轂毛坯在150°C~300°C溫度下保溫0.5~6小時(shí)，實(shí)現(xiàn)低溫穩(wěn)定化處理； 第六步，機(jī)加工及表面處理； 將穩(wěn)定化處理之后的鋁合金輪轂毛坯進(jìn)行機(jī)加工及表面處理，得到鋁合金輪轂成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述第一步中的Al-Mg合金熱軋厚板采用Al-Mg合金鑄錠經(jīng)過(guò)熱軋?zhí)幚碇瞥伞?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述Al-Mg合金鑄錠的化學(xué)成份包括:Mg6.0% ~6.8%、Mn0.50% ~0.75%、Cr0.005% ~0.10%、Be0.001% ~0.005%、Ti0.04~0.08%、Si≤0.3%、Fe≤0.4%、余量的Al及不可避免的雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述熱軋?zhí)幚淼姆椒?開(kāi)軋溫度為460°C~470°C，終軋溫度為250°C~350°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述第一步中的Al-Mg合金熱軋厚板的厚度為30mm~155mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述第二步中的預(yù)熱處理的時(shí)間根據(jù)圓餅狀還料的厚度而定，為lmin/mm~2min/mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述第三步中的鍛壓之前，預(yù)先將模具預(yù)熱至350°C~450°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述第三步中的鍛壓的次數(shù)為I~2次。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的鋁合金輪轂的制造方法，其特征在于，所述第六步中的機(jī)加工及表面處理方法為:去邊、打磨、拋光和涂裝。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103817495SQ201410076880
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】李書通, 王新春, 朱其柱, 茅海波, 張超, 丁榮輝 申請(qǐng)人:浙江巨科實(shí)業(yè)有限公司