[发明专利]一种铝合金车轮大高径比锻造成形方法

说明书

本发明涉及一种铝合金车轮大高径比锻造成形方法，包含初锻、终锻两个锻造工步，其中：初锻工步将高径比大于3的圆柱形坯料放入初锻下模座内，初锻上模座向下运动，当初锻上模座落入初锻下模座内后，初锻上模座停止运动，初锻上模座内孔包裹住坯料的上部，而初锻压头继续向下运动，对坯料的上端施加压力，坯料下部被镦粗逐渐变形，初锻压头加压结束后，初锻毛坯锻造成形；终锻工步将初锻毛坯放入终锻下模座内，终锻上模座、终锻上模芯向下运动，对初锻毛坯的上端施加压力，初锻毛坯进一步变形，终锻上模座、终锻上模芯加压结束后，终锻毛坯锻造成形。其优点是：所述成形方法锻造比大，终锻毛坯晶粒细小、组织致密，提高了机械性能。

技术领域

本发明属于有色金属冶金领域的铝合金车轮制造，涉及一种铝合金车轮大高径比锻造成形方法。

背景技术

汽车铝合金车轮的制造工艺有铸造、锻造和铸造旋压等。目前，中国已成为世界最大的铝合金车轮制造基地，制造的铝合金车轮在满足国内需求的同时，还大量出口国外，是世界第一铝合金车轮出口国家。

但是，铝合金车轮制造工艺水平仍然比较低，虽然能够生产锻造铝合金车轮，但铝合金车轮生产过程中锻造比较小，所生产的锻造铝合金车轮机械性能偏低，不能满足卡车或客车对高性能锻造铝合金车轮的需求。尤其是在锻造铝合金车轮生产中，镦粗变形时坯料的高径比一般小于2.5，因为若对高径比大于3的坯料进行镦粗加工，在变形过程中容易产生纵向弯曲而使变形失去稳定。

因此，研究与开发一种镦粗时高径比大于3的铝合金车轮锻造成形方法非常必要，以提高锻造铝合金车轮的机械性能，满足卡车或客车对高性能锻造铝合金车轮的需求，提高我国铝合金车轮制造行业的技术水平。

通过检索，发现以下相关专利文献：

一种高效率愈合大高径比坯料内部孔洞型缺陷的锻造方法（CN201210225394.1），提出宽砧径向压实工艺：1)使用平板作为上下砧，采用宽砧径向压实工艺对坯料进行压下；2)在宽砧径向压实后，将坯料回炉重新加热并保温；3)将坯料翻转90°，使用上下平砧进行拔长。该发明适用于各种大高径比坯料(如连铸坯)或大高径比钢锭等的自由锻过程，尤其对于中心疏松严重的大高径比坯料有良好的效果。

用31.5MN油压机锻压大截面大高径比半联轴器方法（ CN 201110248765.3），锻造工艺路线为：镦粗→拔长→用外径Φ1640mm/内径Φ1100mm×厚度310mm的漏盘局部镦粗成形。锻后热处理：锻件锻后空冷至表面温度350±10℃时进热处理炉，处理炉温度控制在450~500℃，保温3小时后随炉冷至280±20℃保温6h，进行第一次过冷处理，随后升温至650±10℃保温6h，再次升温至890±10℃保温10h进行奥氏体化处理，吊下台车，用鼓风机风冷，进行正常化处理，风冷至表面温度350℃±10℃进炉，炉冷至260±20℃保温7h进行第二次过冷，升温至650±10℃保温40h进行回火并扩氢防白点处理，随炉冷至≤250℃出炉。

自由锻高径比超极限镦粗法及镦粗砧（CN 200910128428.3），其镦粗法步骤为：将上、下内凹砧定位，确保上、下内凹砧中心线重合；将长度与直径比大于3的圆铸锭吊放在下内凹砧上，调整位置确保铝合金圆铸锭中心线与上、下内凹砧中心线重合；调整完毕后，由动力机构驱动上内凹砧下移，缓慢给铝合金圆铸锭施压，使铝合金圆铸锭稳定镦粗，不出现弯曲、折叠等缺陷，突破了近百年来铝合金镦粗不可逾越的规则，使铝合金圆铸锭长度与直径比大于3，达到3.3(φ820×2700mm)，也就是把φ820mm圆铸锭从2460mm增加到2700mm以后，长度增加240mm，重量增加360kg，为铝合金环形锻件的研制提供了足够的金属富余量，创造了宽松的环境。

经过分析，以上专利内容与本专利申请技术方案均存在较大不同。

发明内容