鋁合金車輪制造工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輪生產的技術領域，具體說是一種鋁合金車輪制造工藝。
【背景技術】
[0002]車輪是汽車的重要零部件之一，可以分為鋼質車輪和鋁合金車輪，由于鋁合金車輪與鋼質車輪相比，鋁合金車輪具有重量輕、強度大、制動平衡性能好、精度高、導熱性好、汽車油耗低等許多優點，因此鋁合金車輪具有廣泛的使用前景。常見鋁合金車輪的制造方式，可以分為鍛造、半固態鑄造(擠壓鑄造、液態模鍛)、低壓鑄造、重力鑄造、差壓鑄造、組裝等6類，其中剛性最強，重量最輕的是鍛造方式。所謂鍛造就是將整塊的鋁錠經由重量達千噸以上的模具一次性擠壓成型(制造壓強可以達到l.6x 107N/cm2，而鑄造件密度只有
2.2kg/cm3)，這樣會使車輪的整體密度平均化，材料強度也提高不少，同時減輕了重量。以15英寸的鋁合金車輪為例，專業的車輪制造商生產的產品，重量可以控制在4-5千克，比起其他的制造方式，鍛造方式能夠輕40%以上，但是制造成本高出鑄造3到5倍，價格驚人。
[0003]低壓鑄造是較為折中的方式，制造過程是將鋁和其他金屬合金用高溫熔化成液態，再注入模具內成型，這樣既能達到高強度、輕量化的目的，又能控制制造成本，是現在大多數改裝用車輪的主流制造工藝。
[0004]例如，中國專利，鋁合金車輪制造工藝(申請號:200810041788.5，公開號:101648329，公告號:2010年2月17日)公開一種鋁合金車輪制造工藝，包括有:步驟1)是以低壓鑄造的方式形成一個鑄造毛坯;步驟2)是在鑄造毛坯的輪輻毛坯上形成一個定位孔;步驟3)是使用第一加熱裝置預熱鑄造毛坯;步驟4)是冷卻鑄造毛坯的輪輻毛坯;步驟5)是將鑄造毛坯安裝至旋壓機上；步驟6)是由旋壓機對鑄造毛坯的輪惘毛坯進行旋壓，并使用第二加熱裝置對輪輛毛坯進行加熱，以充分保證旋壓溫度不會降低，同時又能夠使得輪輛毛坯保持一定塑性，以控制熱旋壓過程中輪惘毛坯的變形量及變形速度，從而得到一個具有良好外形及機械性能的粗制品；步驟7)至9)是對粗制品進行熱處理、機加工及整理工序，從而得到一個成本低、重量輕、機械性能良好的鋁合金車輪。
[0005]上述技術方案是現有技術中比較優秀的范例，但同其它現有技術一樣存在一些問題，例如:車輪的輪輻與輪輞交接處R角縮松和輪輞局部縮松、車輪外觀單一。
【發明內容】
[0006]本發明旨在解決現有技術中存在的相關問題，提出了一種鋁合金車輪制造工藝。
[0007]本發明的技術方案如下:
一種鋁合金車輪制造工藝，包括如下步驟:
步驟一、鑄造，在車輪兩側設置澆口，使鋁液從輪輞處進入，充型完成后冷卻，冷卻時底模冷卻采用邊緣水冷和中心部位風冷，且水冷分別位于法蘭盤安裝斜面和輪輻靠近R角部位，上模冷卻采用與澆口呈75°?90°方向的風盒進行風冷，邊模冷卻采用在入水口處進行風冷，環上耳緣處水槽水冷，通過對冷卻控制使得鋁液在急冷的模具溫度下由輪心向輪輞進行結晶，獲得鑄造毛坯；
步驟二、精確旋壓等體積變形用料，基于此對鑄造毛坯進行粗加工，在鑄造毛坯的輪輻毛坯上形成一個定位孔，同時去除毛坯表面的毛刺，獲得粗加工毛坯；
步驟三、將粗加工毛坯預熱至旋壓溫度，冷卻粗加工毛坯的輪輻毛坯，獲得旋壓用毛坯；
步驟四、利用旋壓機對旋壓用毛坯的輪輞預成型部分進行加工，獲得粗制品；
步驟五、對粗制品進行熱處理、機加工以及整理工序，獲得成品鋁合金車輪。
[0008]優選的，本發明可以選用如下技術方案:
所述的步驟二中精確旋壓等體積變形用料，要求預變形和最終變形的變形比為0.8-
1.0.所述的旋壓溫度為230°c至280°C。
[0009]進一步優選的，本發明可以選用如下技術方案:
所述的旋壓溫度為240°C。
[0010]發明專利的有益效果:
本發明專利具有如下優點:
1、利用現有普通設備即可對本發明進行實現，所使用模具和普通鑄造模具一致，改進成本低，便于推廣；
2、采用了雙邊澆的鑄造方法，鋁液流動的距離可縮短一半，提高了生產效率；
3、在旋壓前進行精確原料計算和處理，輪輞強度得到有效提升。
[0011]【具體實施方式】。
[0012]下面將結合【具體實施方式】對本發明的實施方式進行說明。
[0013]—種鋁合金車輪制造工藝，包括如下步驟:
步驟一、鑄造，在車輪兩側設置澆口，使鋁液從輪輞處進入，充型完成后冷卻，冷卻時底模冷卻采用邊緣水冷和中心部位風冷，且水冷分別位于法蘭盤安裝斜面和輪輻靠近R角部位，上模冷卻采用與澆口呈75°?90°方向的風盒進行風冷，邊模冷卻采用在入水口處進行風冷，環上耳緣處水槽水冷，通過對冷卻控制使得鋁液在急冷的模具溫度下由輪心向輪輞進行結晶，獲得鑄造毛坯；
步驟二、精確旋壓等體積變形用料，要求預變形和最終變形的變形比為0.8-1.0;基于此對鑄造毛坯進行粗加工，在鑄造毛坯的輪輻毛坯上形成一個定位孔，同時去除毛坯表面的毛刺，獲得粗加工毛坯；
步驟三、將粗加工毛坯預熱至240°C，冷卻粗加工毛坯的輪輻毛坯，獲得旋壓用毛坯； 步驟四、利用旋壓機對旋壓用毛坯的輪輞預成型部分進行加工，獲得粗制品；
步驟五、對粗制品進行熱處理、機加工以及整理工序，獲得成品鋁合金車輪。
[0014]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例公開如上，然而，并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當然會利用揭示的技術內容作出些許更動或修飾，成為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種鋁合金車輪制造工藝，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一、鑄造，在車輪兩側設置澆口，使鋁液從輪輞處進入，充型完成后冷卻，冷卻時底模冷卻采用邊緣水冷和中心部位風冷，且水冷分別位于法蘭盤安裝斜面和輪輻靠近R角部位，上模冷卻采用與澆口呈75°?90°方向的風盒進行風冷，邊模冷卻采用在入水口處進行風冷，環上耳緣處水槽水冷，通過對冷卻控制使得鋁液在急冷的模具溫度下由輪心向輪輞進行結晶，獲得鑄造毛坯； 步驟二、精確旋壓等體積變形用料，基于此對鑄造毛坯進行粗加工，在鑄造毛坯的輪輻毛坯上形成一個定位孔，同時去除毛坯表面的毛刺，獲得粗加工毛坯； 步驟三、將粗加工毛坯預熱至旋壓溫度，冷卻粗加工毛坯的輪輻毛坯，獲得旋壓用毛坯； 步驟四、利用旋壓機對旋壓用毛坯的輪輞預成型部分進行加工，獲得粗制品； 步驟五、對粗制品進行熱處理、機加工以及整理工序，獲得成品鋁合金車輪。2.根據權利要求1所述的鋁合金車輪制造工藝，其特征在于:步驟二中精確旋壓等體積變形用料，要求預變形和最終變形的變形比為0.8-1.0。3.根據權利要求1或2所述的鋁合金車輪制造工藝，其特征在于:旋壓溫度為230°C至280°C ο4.根據權利要求3所述的鋁合金車輪制造工藝，其特征在于:所述的旋壓溫度為240°C。
【專利摘要】一種鋁合金車輪制造工藝，采用低壓鑄造和精確旋壓相結合的方式，制備成品的鋁合金車輪；本發明推廣和使用成本較低，利用現有普通設備即可對本發明進行實現，在鑄造過程中采用了雙邊澆的方法，鋁液流動的距離可縮短一半，提高了生產效率；同時在旋壓前進行精確原料計算和處理，輪輞強度得到有效提升。
【IPC分類】B22C9/28, B22D27/04, B23P15/00
【公開號】CN105479105
【申請號】CN201510940585
【發明人】劉懷遠, 王曉軍, 李青松
【申請人】天津立中車輪有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月15日