CN101912944B - 一种铝合金轮毂的加工方法 - Google Patents
一种铝合金轮毂的加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101912944B CN101912944B CN2010102427592A CN201010242759A CN101912944B CN 101912944 B CN101912944 B CN 101912944B CN 2010102427592 A CN2010102427592 A CN 2010102427592A CN 201010242759 A CN201010242759 A CN 201010242759A CN 101912944 B CN101912944 B CN 101912944B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mould
- counterdie
- forging
- patrix
- forge piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
一种铝合金轮毂的加工方法，其主要是：采用半固态合金触变成形棒料作为制造材料，并将该棒料放入电磁感应加热炉进行重熔加热至585℃±10℃；锻压前在轮辐成型模具内喷上润滑剂，将加热好的上述棒料放入下模中，用20MN液压机推动上模向下进行闭式挤压，并保压5～10秒，由下顶料杆将锻件顶出；将上述锻件放入小吨位的压力机上完成锻件扩口；锻件放到旋压模具下模后，将锻件紧压在下模上，之后旋压机的底部电机带动上下模整体高速旋转，旋压机的3个旋轮从锻件侧面向下旋压，完成锻件的轮辋成形。本发明所需设备吨位低、锻造工序少、能耗少、锻件成本、模具使用寿命长。
Description
技术领域 本发明涉及一种金属成形的方法，特别是轮毂的成型方法。
背景技术 铝合金轮毂是轿车上的重要部件，由于其几何形状的复杂性和使用性能的重要性，因而增加了其锻造成形的难度。目前，铝合金轮毂常规的制造工艺过程为：(1)采用变形铝合金棒料为制造材料；(2)将铝合金棒料加热到480℃左右；(3)在旋锻压力机上进行预制坏；(4)在40MN热模锻压力机上预锻；(5)在另外一台40MN热模锻压力机上终锻成形；(6)在小型压力机上扩口切边；(7)最后在旋压机上进行轮辋的旋压成形。该方法所生产的铝合金轮毂虽然具有较好的力学性能，材料利用率可达到55％，但是需要昂贵的大吨位热模锻压力机，工序复杂，能耗大，锻件成本高，模具负荷大、寿命低。
发明内容 本发明的目的在于提供一种所需设备吨位低、锻造工序少、能耗少、锻件成本低、模具使用寿命长的铝合金轮毂的加工方法。本发明主要是采用半固态触变成形材料，加工时将该半固态棒料进行重熔加热，在20MN压力机上进行锻造成形，成形轮辐部分，再在小型压力机上进行扩口，然后在旋压机上进行轮辋成形。
具体方法如下：
1、原材料重熔加热：采用半固态合金触变成形棒料作为铝合金轮毂的制造材料，并将该棒料放入电磁感应加热炉进行重熔加热至585℃±10℃。
2、轮辐部分成形：
(1)模具：该轮辐成型模具主要是由上模套、上模、上模座、上顶料杆、下模套、下模、下模座、下顶料杆及紧固件组成。其中，上开口槽型下模套底部通过紧固件固定在下模座上，位于上述槽型下模套内的下模，其下端也通过紧固件固定在下模座上，另在下模座与下模的中心通孔内设有下顶料杆，该下模工作面与轮毂轮辐正面及中心法兰相对应；环形上模套的上端边通过紧固件固定在上模座上，位于上述环形上模套内的上模，其上端也通过紧固件固定在上模座上，另在上模座与上模的中心通孔内设有上顶料杆，该上模工作面不仅与轮毂轮辐背面及中心法兰相对应，同时又与轮辋部分大致对应。
(2)锻压：锻压工作前，上模和下模分离，在模具工作面上喷洒润滑剂，将上述加热好的圆柱形棒料放入下模中，用20MN液压机顶部液压缸推动上模向下进行闭式挤压，并保压5～10秒，之后开启上模，由下顶料杆将锻件顶出，完成轮毂轮辐正面成形和中心法兰、轮辐背面的成形以及轮辐窗口部位和轮辋部分的预成形。
3、扩口工序：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。
4、旋压成形：
(1)模具：该旋压成形模具主要是由下模座、下模、顶料器、定位杆、退料托及上模和连接杆组成。其中，上开口圆槽形下模底部通过紧固件与下模座相连，下模侧面与轮辋形状相对应。与下模上开口对应的退料托顶部设有与轮毂对应的中心槽孔，该退料托环形顶面与下模顶面组成的外凸环面，其曲率与轮毂轮辐背面曲率相对应。在上述下模座、下模中部设有中心通孔，其内设与其对应的顶料器，竖直的定位杆下端与顶料器相连，上端穿过退料托的中心通孔，置于上模的中心通孔内，该下工作面与轮毂轮辐正面对应的上模其上端与连接杆相连。
(2)旋压：旋压之前上下模处于分离状态，锻件放到下模上后，上液压缸向下推动上模，将锻件紧压在下模上，之后旋压机的底部电动机带动上下模整体高速旋转，旋压机的3个旋轮从锻件侧面向下旋压，最终完成锻件的轮辋成形，之后由顶料器向上推动退料托，将锻件从下模顶出，全部工序结束。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、由于采用的是半固态合金触变成形棒料，具有良好的触变性，当半固态棒料重熔加热到50％固相率左右，再进行触变成形时，其变形力要比固态锻造时小得多，而且金属流动性好，因此锻件只需一次锻造便基本成形，简化了锻造工序，节省了材料，材料利用率可达70％。
2、相对普通的固态锻造工艺，省去了预制环和预锻两个工序，降低了生产成本，而且由于锻造时所需的变形力小，因而可显著地提高模具的使用寿命。
3、采用本发明方法生产的铝合金轮毂，在T6热处理状态下，比普通铸造铝合金轮毂具有更优良的力学性能，并且可与固态锻造铝合金轮毂的性能相近。
4、降低了所需设备的吨位，节省了购置大吨位热模锻压机的昂贵费用，同时也降低了能耗。
附图说明
图1为本发明轮辐成型模具主视剖面示意图。
图2为本发明旋压成形模具主视剖面示意图。
图3a为本发明铝合金轮毂的三维锻件图(正面)。
图3b为本发明铝合金轮毂的三维锻件图(背面)。
具体实施方式 根据轮毂零件图计算所需坯料的体积，选取A356/A357半固态合金触变成形棒料，并将该棒料放入电磁感应加热炉进行重熔加热至585℃±10℃，然后进行锻压使轮辐部分成形。该轮辐成型的模具如图1所示，其上开口槽型下模套1底部通过紧固件固定在下模座2上，位于上述槽型下模套内的下模3，其下端也通过紧固件固定在下模座上，另在下模座与下模的中心通孔内设有下顶料杆4，该下模工作面与轮毂轮辐正面及中心法兰相对应；环形上模套5的上端边通过紧固件固定在上模座6上，位于上述环形上模套内的上模7，其上端也通过紧固件固定在上模座上，另在上模座与上模的中心通孔内设有上顶料杆8，该上模工作面不仅与轮毂轮辐背面及中心法兰相对应，同时又与轮辋部分大致对应。锻压前，上模和下模分离，在模具工作面上喷洒石墨润滑剂，将加热好的圆柱形棒料用机器人抓取放入下模中，用20MN液压机顶部液压缸推动上模向下进行闭式挤压，并保压8秒之后开启上模，由下顶料杆将锻件顶出，完成轮毂轮辐正面成形和中心法兰、轮辐背面的成形以及轮辐窗口部位和轮辋部分的预成形。再由机器人取出上述锻件，放入3.5MN小吨位的扩口压力机上完成扩口工序。然后进行旋压成形，该旋压成形模具如图2所示，其上开口圆槽形下模9底部通过紧固件与下模座10相连，下模侧面与轮辋形状相对应。与下模上开口对应的退料托11顶部设有与轮毂对应的中心槽孔，该退料托环形顶面与下模顶面组成的外凸环面，其曲率与轮毂轮辐背面曲率相对应。在上述下模座、下模中部设有中心通孔，其内设与其对应的顶料器12，竖直的定位杆13下端与顶料器相连，上部穿过退料托的中心通孔上端置于上模14的中心通孔内，该下工作面与轮毂轮辐正面对应的上模其上端与连接杆15相连。旋压之前上下模处于分离状态，锻件16放到下模上后，上液压缸向下推动上模，将锻件紧压在下模上，之后旋压机的底部电动机带动上下模整体高速旋转，旋压机的3个旋轮从锻件侧面向下旋压，最终完成锻件的轮辋成形，之后由顶料器向上推动退料托，将锻件从下模顶出，得到铝合金轮毂锻件，如图3所示。
Claims (1)
1.一种铝合金轮毂的加工方法，其特征在于：
(1)采用半固态合金触变成形棒料作为制造材料，并将该棒料放入电磁感应加热炉进行重熔加热至585℃±10℃；
(2)将加热好的上述棒料放入轮辐成型模具的下模中，用20MN液压机推动上模向下进行闭式挤压，并保压5～10秒之后开启上模，由下顶料杆将锻件顶出；
(3)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；
(4)将上述锻件放到旋压模具下模上后，上液压缸向下推动上模，将锻件紧压在下模上，之后旋压机的底部电动机带动上下模整体高速旋转，旋压机的3个旋轮从锻件侧面向下旋压，最终完成锻件的轮辋成形，之后由顶料器向上推动退料托，将锻件从下模顶出；该轮辐成型模具其上开口槽型下模套底部通过紧固件固定在下模座上，位于上述槽型下模套内的下模，其下端也通过紧固件固定在下模座上，另在下模座与下模的中心通孔内设有下顶料杆，该下模工作面与轮毂轮辐正面及中心法兰相对应；环形上模套的上端边通过紧固件固定在上模座上，位于上述环形上模套内的上模，其上端也通过紧固件固定在上模座上，另在上模座与上模的中心通孔内设有上顶料杆，该上模工作面不仅与轮毂轮辐背面及中心法兰相对应，同时又与轮辋部分大致对应；该旋压成形模具其上开口圆槽形下模底部通过紧固件与旋压成形下模座相连，旋压成形下模侧面与轮辋形状相对应，与旋压成形下模上开口对应的退料托顶部设有与轮毂对应的中心槽孔，该退料托环形顶面与旋压成形下模顶面组成的外凸环面，其曲率与轮毂轮辐背面曲率相对应，在旋压成形下模座、旋压成形下模中部设有中心通孔，其内设与其对应的顶料器，竖直的定位杆下端与顶料器相连，上部穿过退料托的中心通孔上端置于上模的中心通孔内，该下工作面与轮毂轮辐正面对应的旋压成形上模其上端与连接杆相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102427592A CN101912944B (zh) | 2010-08-03 | 2010-08-03 | 一种铝合金轮毂的加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102427592A CN101912944B (zh) | 2010-08-03 | 2010-08-03 | 一种铝合金轮毂的加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101912944A CN101912944A (zh) | 2010-12-15 |
| CN101912944B true CN101912944B (zh) | 2012-07-25 |
Family
ID=43320663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102427592A Expired - Fee Related CN101912944B (zh) | 2010-08-03 | 2010-08-03 | 一种铝合金轮毂的加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101912944B (zh) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102133607A (zh) * | 2011-01-16 | 2011-07-27 | 中信戴卡轮毂制造股份有限公司 | 改进的旋压模具上模顶料装置 |
| CN102228951B (zh) * | 2011-04-26 | 2012-11-14 | 哈尔滨哈飞工业有限责任公司 | 一种复杂结构铝合金轮毂锻扩成形方法及其模具 |
| CN102814621A (zh) * | 2011-06-07 | 2012-12-12 | 韦光东 | 汽车轮毂等温锻造及旋压成形工艺 |
| CN102632185A (zh) * | 2012-01-14 | 2012-08-15 | 秦皇岛燕大现代集成制造技术开发有限公司 | 镁合金车轮锻造成形方法及模具 |
| CN102744570B (zh) * | 2012-06-29 | 2014-07-23 | 宁波宝通轮业有限公司 | 三步法铝合金轮毂生产方法 |
| CN103624235A (zh) * | 2012-08-28 | 2014-03-12 | 昆山拓卡自动化设备制造有限公司 | 采用液态锻造和旋压工艺组合制造轮毂的方法 |
| CN102873252B (zh) * | 2012-09-27 | 2015-07-15 | 天津市天锻压力机有限公司 | 大型铝合金轮毂锻造工艺 |
| CN103331575B (zh) * | 2013-06-07 | 2015-11-25 | 南通福乐达汽车配件有限公司 | 一种双向筒状凸台轮毂的成型工艺 |
| CN105705271A (zh) * | 2013-09-05 | 2016-06-22 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 生产高性能轴对称部件的方法和设备 |
| CN103920782A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-07-16 | 江苏天宏自动化科技有限公司 | 一种轮毂专用旋压刀具组合 |
| CN104015007A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-03 | 浙江巨科实业有限公司 | 铝合金轮毂的制造方法 |
| CN104097029A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-10-15 | 内蒙古华唐都瑞轮毂有限公司 | 锻旋式短流程工艺 |
| CN104625633B (zh) * | 2014-12-26 | 2016-11-09 | 西安交通大学 | 潜艇环肋圆柱壳的模环旋压应变诱发法的半固态制造工艺 |
| CN104874626B (zh) * | 2015-04-24 | 2017-06-16 | 中北大学 | 一种径向反向复合挤压成形镁合金负重轮盘工艺及装置 |
| CN105014314A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-11-04 | 陈文建 | 一种轮毂锻造工艺 |
| CN105397011A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-16 | 镇江奥兰迪汽车部件有限公司 | 一种锻造轮毂模具 |
| CN106166595A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-11-30 | 上海运良锻压机床有限公司 | 汽车铝合金轮毂锻旋方法 |
| CN106825272A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-06-13 | 安庆迪力机械铸造有限公司 | 一种叉车轮毂扩口装置 |
| CN106734669A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-31 | 安庆迪力机械铸造有限公司 | 一种叉车轮毂用旋压扩口装置 |
| CN106424406B (zh) * | 2016-12-26 | 2018-08-17 | 安庆迪力机械铸造有限公司 | 一种加热旋压扩口装置 |
| CN107297601A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-10-27 | 蚌埠市福沃特车轮制造科技有限公司 | 耐酸性铝合金轮毂热旋工艺 |
| CN109590430B (zh) * | 2019-01-31 | 2024-02-06 | 福州金锻工业有限公司 | 一种轮毂结构自动上料冷锻流水线及锻造方法 |
| CN110814245B (zh) * | 2019-11-06 | 2021-05-14 | 江阴市恒润环锻有限公司 | 一种铝合金锻件的锻造方法 |
| CN116274788A (zh) * | 2023-05-15 | 2023-06-23 | 山西银光华盛镁业股份有限公司 | 一种镁合金锻件成型方法及设备 |
| CN118080769A (zh) * | 2024-04-23 | 2024-05-28 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种镁合金车轮闭式锻造方法和精密闭式成型模具 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4771818A (en) * | 1979-12-14 | 1988-09-20 | Alumax Inc. | Process of shaping a metal alloy product |
| JP4441721B2 (ja) * | 2002-07-23 | 2010-03-31 | 宇部興産機械株式会社 | 半溶融金属用鍛造金型およびその金型を用いた成形方法 |
| KR100492877B1 (ko) * | 2005-01-05 | 2005-06-02 | 하태수 | 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법 |
| KR100757582B1 (ko) * | 2006-06-08 | 2007-09-12 | 현대자동차주식회사 | 알루미늄 휠 제조 장치 및 방법 |
| CN100531956C (zh) * | 2007-09-18 | 2009-08-26 | 徐国兴 | 汽车铝合金轮毂的锻造模具 |
| CN101406941B (zh) * | 2008-11-25 | 2011-04-20 | 中南大学 | 一种利用半固态成形技术制备复合材料制品的材料成形方法 |
| CN101480670B (zh) * | 2009-01-19 | 2011-05-18 | 中北大学 | 一种镁合金车轮挤旋成形方法及其装置 |
-
2010
- 2010-08-03 CN CN2010102427592A patent/CN101912944B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101912944A (zh) | 2010-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101912944B (zh) | 一种铝合金轮毂的加工方法 | |
| US11458528B2 (en) | Wheel automatic closed die forging production line and aluminum alloy wheel | |
| CN101376141B (zh) | 汽车轮毂挤压成形方法及其配套成形模具 | |
| CN108890220B (zh) | 一种汽车轮毂的制作方法 | |
| CN102601587B (zh) | 大型车辆铝合金轮辋的制造工艺 | |
| CN106077257B (zh) | 铝镁合金轮毂成型工艺及设备 | |
| CN102672096B (zh) | 汽车转向节毛坯类零件精密模锻成型工艺方法 | |
| CN102581208A (zh) | 一种汽车后桥从动螺旋锥齿轮精密热锻的方法 | |
| CN105014321A (zh) | 一种镁合金车轮锻造成形方法 | |
| CN202137312U (zh) | 汽车自动变速器输出花键轴冷挤压模具 | |
| CN103205612B (zh) | 汽车轮毂用铝合金及其制造工艺 | |
| CN110508737B (zh) | 一种轮毂挤压成形方法 | |
| CN102950240A (zh) | 一种铝合金汽车轮毂锻旋成形方法 | |
| CN102921862B (zh) | 一种汽车轮毂整体锻造的连铸连锻模具 | |
| KR100981742B1 (ko) | 반응고 단조 및 유동 성형의 복합 공정을 이용한 알루미늄 휠 제조 장치 및 방법 | |
| CN106862752B (zh) | 一种轮毂复合成型方法 | |
| KR20130123653A (ko) | 광폭 상용차용 휠허브 제조방법 및 그 제조장치 | |
| CN210754944U (zh) | 一种汽车轮毂的锻造成型装置 | |
| CN102653046A (zh) | 高性能越野改装车轮毂的制造方法 | |
| CN104759839A (zh) | 一种载货汽车和大客车镁轮毂的锻旋成形方法 | |
| CN104550607B (zh) | 旋转锻压成形模具与旋转锻压成形方法 | |
| CN104551691B (zh) | 一种铝合金车轮液态模锻及旋压加工系统 | |
| CN103302220A (zh) | 一种汽车轮毂一步锻造成形装置及方法 | |
| KR101395022B1 (ko) | 광폭 상용차용 휠 제조장치 및 그 제조장치에 의해 제조되는 휠 및 이의 제조방법 | |
| CN101417383A (zh) | 整体汽车桥壳的加工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Sun Huixue Inventor after: Wang Yixiang Inventor before: Sun Huixue Inventor before: Wang Yixiang |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20101215 Assignee: Qinhuangdao Yanda Modern Integration Manufacturing Technology Development Co.,Ltd. Assignor: Yanshan University Contract record no.: 2013990000777 Denomination of invention: Method for machining aluminum alloy hub Granted publication date: 20120725 License type: Exclusive License Record date: 20131120 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120725 Termination date: 20200803 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |