[发明专利]高强度耐磨环保型铝合金轮椅轮圈的加工工艺

说明书

本发明属于铝合金生产加工技术领域，具体地，涉及高强度耐磨环保型铝合金轮椅轮圈的加工工艺，包括以下步骤：（a）铸造出铝合金轮椅轮圈的毛坯；（b）粗加工：经粗加工除去加工余量，以使轮圈毛坯能与旋压模具相匹配；（c）将经步骤b进行余量处理后的轮圈毛坯，置入预热炉，加热至530℃使轮圈毛坯组织软化；（d）由机械手夹持转移上述加热后的工件，并将工件套在模具内，通过旋轮挤压轮辋成型；（e）热处理：固溶处理、淬火处理、时效处理，自然冷却即可；（f）车削加工：在CNC数控车床上对热处理后的铝合金轮椅轮圈内外圈进行车削精加工，清理干净两面表面的切削液和铝屑；（g）对得到的轮圈进行涂装后得到铝合金轮椅轮圈成品。

技术领域

本发明属于铝合金生产与深加工技术领域，具体地，涉及高强度耐磨环保型铝合金轮椅轮圈的加工工艺。

背景技术

轮椅是装有轮子可以帮助替代行走的椅子，分为电动和手动折叠轮椅。用于伤员、病员、残疾人居家康复、周转运输、就诊、外出活动的重要移动工具，轮椅它不仅满足肢体伤残者和行动不便人士的代步，更重要的是方便家属移动和照顾病员，使病员借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。由于轮椅的使用者是伤员、病员、残疾人，所以轮椅轮圈，如轮圈、扶手圈、前叉等，其支撑强度一定要满足需求，铝合金材质的强度高、耐磨，更安全。

铝合金的强度与钢铁的强度相当，密度是钢铁的1/3，与其他材料相比，轻量化效果好，且具有良好的耐腐蚀性、回收利用性好，易于加工成形，表面喷涂和阳极氧化处理工艺成熟。其生产成本相对较低、工艺技术完善、不需要专业的生产设备和技术，使得铝合金成为目前轻量化综合性能最理想也是最受欢迎的材料。轮椅所使用的铝合金多数为6XXX系和7XXX系两种，使用前可进行热处理以改善性能来满足需求。轮椅实现轻量化最主要是从材料角度实现，钛合金和镁合金的综合性能相对铝合金有优势，但在生产成本及技术要求的限制下，钛制轮椅和镁制轮椅相对价格便宜的铝合金轮椅优势并不明显。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供高强度耐磨环保型铝合金轮椅轮圈的加工工艺。

本发明所采用的技术方案：本发明提供了高强度耐磨环保型铝合金轮椅轮圈的加工工艺，包括如下步骤：

（a）铸造：在铸造机铸造出铝合金轮椅轮圈的毛坯；

（b）粗加工：经粗加工除去加工余量，以使轮圈毛坯能与旋压模具相匹配；对轮圈毛坯进行加工余量时，需对轮圈中心孔、内环圈和外环圈进行预加工。

（c）将经步骤b进行余量处理后的轮圈毛坯，置入预热炉，加热至530℃使轮圈毛坯组织软化；

（d）由机械手夹持转移上述加热后的工件，并将工件套在模具内，通过旋轮挤压轮辋成型；

（e）热处理：先在辊棒式连续热处理炉中对挤压成型的铝合金轮椅轮圈进行固溶处理，即在520~540℃温度之间保温6小时；然后从炉中取出，马上将铝合金轮椅轮圈投入到淬火槽中进行淬火处理，即将铝合金轮椅轮圈投入到淬火槽中进行淬火处理，淬火槽的水温在60~80℃之间。淬火槽中含有淬火剂，淬火剂由以下质量百分含量的成分组成：氯化钾：7~9％，硝酸钠3~6％，其余为水；最后辊棒式连续热处理炉中对铝合金轮椅轮圈进行人工时效处理，即在120~130℃保温6小时，至165℃，保温8小时；取出铝合金轮椅轮圈，让其自然冷却即可；

（f）车削加工：在CNC数控车床上对热处理后的铝合金轮椅轮圈内外圈进行车削精加工，CNC数控车床的主轴转速S=1300，刀具进给率F=0 .1；清理干净两面表面的切削液和铝屑；

（g）对得到的轮圈进行涂装后得到铝合金轮椅轮圈成品。本发明得到的铝合金轮椅轮圈成品，抗拉强度≥420MPa，屈服≥370MPa，延伸率≥7％。满足轮椅的使用需要。