[发明专利]铝合金车轮制造工艺

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种铝合金车轮制造工艺，特别是有关于一种铝合金车轮的铸造旋压工艺。

【背景技术】

车轮是涉及汽车安全的零部件之一，可以分为钢质车轮和铝合金车轮，由于铝合金车轮与钢质车轮相比，铝合金车轮具有重量轻、强度大、制动平衡性能好、精度高、导热性好、汽车油耗低等许多优点，因此铝合金车轮具有广泛的使用前景。常见铝合金车轮的制造方式，可以分为锻造、半固态铸造(挤压铸造、液态模锻)、低压铸造、重力铸造、差压铸造、组装等6类，其中刚性最强，重量最轻的是锻造方式。所谓锻造就是将整块的铝锭经由重量达千吨以上的模具一次性挤压成型(制造压力可以达到1.6×107牛/平方厘米，而铸造件密度只有2.2千克/立方厘米)，这样会使车轮的整体密度平均化，材料强度也提高不少，同时减轻了重量。以15英寸的铝合金车轮为例，专业的车轮制造商生产的产品，重量可以控制在4-5千克，比起其他的制造方式，锻造方式能够轻40％以上，但是制造成本高出铸造3～5倍，价格惊人。而低压铸造则是较为折中的方式，制造过程是将铝和其他金属合金用高温熔化成液态，再注入模具内成型，这样既能达到高强度、轻量化的目的，又能控制制造成本，是现在大多数改装用车轮的主流制造工艺。

但是低压铸造技术产品无法满足大尺寸、高负荷(大客车、载货车)以及高端产品市场的需求，尤其是国内企业在大尺寸车轮制造上与国外相比存在较大差距，而非铸造方式生产较大车轮在国内尚属空白。目前，先进的成形技术是旋压工艺，由于旋压铝车轮不受尺寸制约、产品美观、性能良好、安全性高、节省材料等因素，而具有良好的发展前景。

中国发明专利公开第CN 101020286A号公开了一种整体汽车车轮制造工艺，整个汽车车轮是用一块连铸钢坯为原料，通过热搌锻、热旋压、精旋压、普旋压加工，而成为连成一体的轮辐和车轮。可见，现有的旋压铝车轮是采用了锻造和旋压相结合的制造方式。尽管采用这种组合方式的产品性能较好，但正如前所述，由于锻造工艺成本很高，不适合广泛应用，所以锻造和旋压的组合方式也同样具有成本高的缺陷。

因此，有必要研究一种新的铝合金车轮制造工艺，以克服现有技术中存在的缺陷。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种铝合金车轮制造工艺，其工艺简单、容易控制产品品质，由该工艺制造所得的铝合金车轮具有成本低、重量轻、机械强度高的特点，而且由于该工艺可以避免使用大吨位的压力设备，从而使得铝合金车轮能够被大批量生产。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所披露的技术特征中得到进一步的了解。

为达到上述的目的或是其它目的，本发明采用如下技术方案：一种铝合金车轮制造工艺，包括有以下步骤：

1)以低压铸造的方式形成一个铸造毛坯，该铸造毛坯包括有一体铸造成形的轮辋毛坯及轮辐毛坯；

2)在铸造毛坯的轮辐毛坯上形成一个定位孔；

3)使用第一加热装置预热铸造毛坯至旋压温度；

4)冷却铸造毛坯的轮辐毛坯；

5)将铸造毛坯安装至旋压机上，其中旋压机包括有定位装置、旋压模及旋压金属轮，定位装置夹持轮辐毛坯，旋压模压紧于轮辋毛坯的内壁，以及旋压金属轮是抵压于轮辋毛坯的外壁上；

6)由旋压机对铸造毛坯的轮辋毛坯进行旋压，并同时使用至少一组第二加热装置对轮辋毛坯进行加热，以保持在旋压的过程中轮辋毛坯的温度不会降低而保持在旋压温度的范围内，以此方式旋压可以得到一个粗制品；

7)对粗制品进行热处理；

8)对粗制品进行机加工；以及

9)对粗制品进行整理工序，而得到成品铝合金车轮。

根据一实施例，上述步骤6)中的旋压模会带着铸造毛坯一起沿旋压模的主轴进行转动，而旋压金属轮则以预定程序对轮辋毛坯的外壁进行旋压。而且在步骤6)是采用了三组第二加热装置。

相较于现有技术，本发明铝合金车轮的制造工艺使用了至少一组第二加热装置对轮辋毛坯进行加热，以充分保证旋压过程中的旋压温度不会降低，同时又能够使得轮辋毛坯保持一定塑性，从而有利于控制热旋压过程中轮辋毛坯的变形量及变形速度，以确保最终成品具有良好的外形品质及良好的机械性能。可见，由于本发明铝合金车轮制造工艺采用了铸造与旋压相结合的成形技术，其工艺简单、容易控制产品品质，由该工艺制造所得的铝合金车轮具有成本低、重量轻、机械性能良好的特点，而且由于该工艺可以避免使用大吨位的压力设备，从而使得铝合金车轮能够被大批量生产。

【附图说明】