一種鋁合金車輪液態模鍛及旋壓加工系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋁合金車輪加工領域，尤其是一種鋁合金車輪液態模鍛及旋壓加工系統。
【背景技術】
[0002]隨著汽車工業的快速發展以及科技的進步，對于汽車車輪的性能要求也在不斷提升。目前，國內外制造鋁合金輪轂的方法主要分為兩大類:一類是鑄造法，分重力鑄造和低壓鑄造，鑄造法產品中縮孔、疏松、氣孔等缺陷嚴重，機械強度低，成品率低，成本相對較低。另一類是鍛造法，其中最先進的工藝是由連鑄工序和三個鍛造工序組成，鍛造鋁合金車輪具有組織致密度高、力學性能優良等優點，該法雖然質量好，但成品率只有50%左右，價格昂貴，材料利用率低、生產效率低等不足。以上兩種常規加工方式各有缺陷。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種結構簡單、操作便捷、安全可靠、高質高效的鋁合金車輪液態模鍛及旋壓加工系統。
[0004]本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
[0005]一種鋁合金車輪液態模鍛及旋壓加工系統，其特征在于:包括液態模鍛設備、熱處理裝置、機加工裝置以及旋壓裝置，液態模鍛機生產出的鋁合金車輪毛坯依次熱處理裝置、機加工裝置以及旋壓裝置。
[0006]而且，本系統的加工步驟為:
[0007]⑴液態模鍛，使用液態模鍛設備完成車輪的輪輻加工，并預留出輪輞成型所需的材料；
[0008]⑵熱處理，使用熱處理裝置對液態模鍛生產出車輪坯料進行熱處理，提升產品性能并達到設定溫度；
[0009]⑶機加工，使用機加工裝置修整車輪坯料尺寸；
[0010]⑷旋壓加工，坯料頂壓在芯模的端部，并隨主軸一起旋轉，利用旋壓裝置的旋壓輥輪施加高壓于坯料邊緣預留的輪輞成型材料，旋轉坯料借助于外力沿成型模具行進，逐漸碾壓產生塑性變形而變薄，從而得到高強度、高精度的鋁合金車輪。
[0011]而且，所述步驟⑴液態模鍛的具體步驟為:
[0012]a原料準備，制備鋁液，并保持鋁液溫度；
[0013]b注入鋁液:機械手圉取鋁液注入模具內；
[0014]c液態模鍛，液態模鍛設備驅動車輪模具進行合模，上模具與下模具之間形成待加工的車輪產品型腔；
[0015]d冷卻成型，按照預設降溫速度降低模具溫度，車輪產品型腔內的產品成型；
[0016]e模鍛加壓:產品呈現半凝固狀態時開始對車輪輪輻面進行加壓。
[0017]f開模:模具冷卻，當產品完全凝固，完成產品的鍛造，主活塞帶動上模具向上移動，同時安裝在下模具下端的頂出機構將下模具頂出，坯料與模具脫離。
[0018]而且，所述步驟e模鍛加壓進行I至3次。
[0019]而且，所述步驟⑷旋壓加工所采用的旋壓裝置包括頂模、限位軸、芯模、底模以及旋壓輥，底模上同軸制有芯模，芯模上端中部同軸制有限位軸，在芯模上方同軸導向安裝有頂模，該頂模用于與限位軸同軸配合用于限制車輪坯料的同軸度；芯模中部輪輞位置對應外側徑向間隔安裝有三個旋壓輥，該三個旋壓輥的輪軸分別安裝在機械臂端部并且由電機驅動高速旋轉。
[0020]而且，所述旋壓裝置工作步驟如下:
[0021]a在芯模外的底模上同軸套裝坯料，碾壓初始坯料的輪輞外形；
[0022]b通過采用三個高壓旋壓輥，在350?380°C高溫下，由機械手自動上料，對輪輞位置進行擠壓、拉伸，實現塑性變形，得到所需的輪輞形狀。
[0023]而且，所述三個旋壓棍的半徑分別為20mm、20mm以及6mm。
[0024]而且，所述坯料開口角度為18°。
[0025]而且，所述毛坯徑向尺寸小于模具徑向尺寸，間隙為0.7mm。
[0026]本發明的優點和積極效果是:
[0027]1、本發明生產的車輪產品先經過液態模鍛加工成型，液態模鍛成型技術具有易成型、組織致密度高、力學性能高、生產效率高、材料利用率高、生產成本低等優點，彌補普通鑄造鋁合金車輪和鍛造車輪的不足，具有廣闊的市場發展前景。
[0028]2、本發明生產的車輪產品經過液態模鍛的多次鍛壓加強車輪性能，能夠有效保證車輪輪輻面的抗拉強度、屈服強度等性能。
[0029]3、本發明完成液態模鍛加工之后，再經過熱處理，而后對輪輞進行旋壓加工，提升輪輞的性能，從而有效提升車輪產品的整體性能。
[0030]4、本發明利用液態模鍛提升輪輻性能，利用旋壓加工提升輪輞性能，從而提升車輪產品的整體性能，提升產品性能，降低廢品率，降低成本，提升整體生產效率。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明系統圖；
[0032]圖2為本發明中的旋壓裝置；
[0033]圖3為輪輞成型的形狀變化示意圖；
[0034]圖4為車輪產品截面示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖并通過具體實施例對本發明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。
[0036]一種鋁合金車輪液態模鍛及旋壓加工系統，包括液態模鍛設備、熱處理裝置、機加工裝置以及旋壓裝置，液態模鍛機生產出的鋁合金車輪毛坯依次熱處理裝置、機加工裝置以及旋壓裝置。
[0037]本系統的加工步驟如下:
[0038]⑴液態模鍛，使用液態模鍛設備完成車輪的輪輻6加工，并預留出輪輞7成型所需的材料；
[0039]a原料準備，制備鋁液，并保持鋁液溫度；
[0040]b注入鋁液:機械手圉取鋁液注入模具內；
[0041]c液態模鍛，液態模鍛設備驅動車輪模具進行合模，上模具與下模具之間形成待加工的車輪產品型腔；
[0042]d冷卻成型，按照預設降溫速度降低模具溫度，車輪產品型腔內的產品成型；
[0043]e模鍛加壓:產品呈現半凝固狀態時開始對車輪輪輻面進行加壓；為了提升輪輻性能，該模鍛加壓步驟可進行I至3次。
[0044]f開模: