[发明专利]汽车轮毂用铝合金及其制造工艺有效

专利信息
申请号: 201310101715.1 申请日: 2013-03-27
公开(公告)号: CN103205612A 公开(公告)日: 2013-07-17
发明(设计)人: 廖健 申请(专利权)人: 成都阳光铝制品有限公司
主分类号: C22C21/08 分类号: C22C21/08;C22C1/06;C22C1/02;C22F1/047;B60B21/00
代理公司: 成都金英专利代理事务所(普通合伙) 51218 代理人: 袁英
地址: 610199 四川省成都市经*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 汽车 轮毂 铝合金 及其 制造 工艺
【说明书】:

技术领域

本发明涉及汽车轮毂制造技术领域,特别是汽车轮毂用铝合金及其制造工艺。

背景技术

中国汽车工业经过几十年的建设,已初具规模,汽车产量大幅上升,尤其是加入世贸组织后,中国汽车工业非但没有像许多人担心的那样会全军覆没,反而借助国际汽车产业的资本和技术,实现了一个大跨跃,2002年中国轿车生产比2001年增长了53%,产量超过110万辆(已达到中国汽车工业“十五”规划轿车产量),中国在未来5-10年将会是世界最大、增长最快的汽车市场,这已获得国际业内人士的普遍认同。目前,很多国际汽车大厂商已来到中国合资建厂,并不断向中国追加投资,表现了强烈的投资意愿,如德国大众汽车公司、法国雪铁龙汽车公司等均向中国增加投资,向中国市场提供家用经济型轿车,提高在中国轿车市场占有率。

汽车车轮在行驶过程中高速回转,并承载着汽车重量、驱动扭矩和路面不平产生的各种复杂应力,要求车轮材料有高强度、高弹性模量和高的疲劳强度,以满足汽车产品规定的安全性和可靠性要求。汽车车轮材料最初采用钢板,焊接后通过成型挤压形成汽车车轮,由于制造工艺复杂,质量重以及车轮表面质量不满足现代汽车发展的要求,汽车车轮材料已经由铝合金取代了钢板,铝合金材料具有重量轻、加工方法简单、成形性良好等特性。但是铝合金轮毂通常采用铸造或压铸成型的方法来生产,常规的铸造成型方法,无论是压差铸造、低压铸造还是重力铸造,都因其合金液充填压型的高速端流运动,使模具型腔内的气体无法排尽,而导致毛坯组织结构不致密,产生疏松、夹孔等铸造缺陷,轮毂的力学性能及铸件的表面质量也不尽如人意。另外,铝合金材料也是影响轮毂质量好坏的一大重大因素,中国专利申请号:200510009791.5公开了一种铝合金轮毂合金及制作方法,其各成分的重量百分比为:Cu:3.9%~4.8%,Mg:0.4%~0.8%,Zn:0.3%,Ti:0.15%,Ni:0.1%,其余为Al。虽然这种合金具有较高的强度,能满足铝合金轮毂的强度要求,但是耐腐蚀性较差,为了减轻轮毂重量,采用多方锻造后再模锻的工艺方法。其工艺复杂、生产周期长、设备投资大且废次品率高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点,提供一种汽车轮毂用铝合金及其制造工艺,采用这种铝合金所制造出的轮毂具有质量轻且散热快、强度高且减震性能好、使用寿命长和废旧轮毂可回收再利用等优点。

本发明的目的通过以下技术方案来实现:汽车轮毂用铝合金,它包括以下组分:Si:0.4%~0.8%,Mg:0.8%~1.2%,Cu: 0.15%~0.4%,Fe:0.7%,Mn:0.15%,Zn:0.25%,Ti:0.15%,其余为Al;

汽车轮毂用铝合金的制造工艺,它包括以下步骤:

S1、备制坯料:将配制好的铝合金,在熔化炉中加热进行熔化,待合金完全熔化后,将熔化炉内部温度调整到760℃~780℃,用细化剂进行细化处理,将熔化炉内部温度调整至740℃~760℃,采用精炼剂进行精炼处理,最后扒渣,缓慢冷却,得到Φ400mm~Φ600mm的圆柱形铝合金棒料;

S2、坯料锻压预处理:将铝合金棒料清洗干净,去除油污等表面杂质后,将铝合金棒料加热到580℃~600℃,保温2h~3h;

S3、模具预处理:在模具加热炉中将模具加热至360℃~440℃,保温1h~2h,上模和下模的工作面上分别喷洒润滑剂;

S4、锻压:将经过预热保温的圆柱形铝合金坯料放入模具中,用55MN~65MN的锻压机进行锻压,保压20min~30min,制得锻压毛坯;

S5、滚压成型:将步骤S5制得得到锻压毛坯放在卧式轮毂旋压机上滚压成型,滚压时用喷枪加热坯料,主轴转速在1000r/min~2000r/min之间,铝合金材料产生逐点连续的塑性变形后,制动卧式轮毂旋压机,取下轮毂,冷却至室温,得到轮毂成品。

所述的细化剂为Al-Ti-B-C晶粒细化剂,精炼剂为六氯乙烷。

所述的铝合金材料中Sn、Pb杂质元素总量不超过0.5%。

步骤S4中所述的润滑剂为人造蜡。

所述的步骤S6滚压成型后冷却前,将轮毂转入铝合金时效处理设备中,时效温度为170℃~190℃,保温6h~8h。

本发明具有以下优点:

1、铝合金材料的密度约为钢铁的密度的1/3,相同直径的轮毂,铝合金轮毂的质量比钢轮毂的质量轻,而且铝的散热速度快,轮毂不会因温度过高而变形。

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