[发明专利]一种汽车底盘锻件短流程锻造工艺

说明书

本发明涉及一种汽车底盘锻件短流程锻造工艺，属于铝合金锻造技术领域。本发明公开了一种汽车底盘锻件短流程锻造工艺，所述工艺包括如下步骤：将铝合金棒料依次进行辊锻、弯曲、预锻、终锻、机加工、热处理、表面处理，辊锻过程中的辊锻模具温度低于预锻和终锻中的模具温度，预锻成型温度高于终锻成型温度。

技术领域

本发明属于铝合金锻造技术领域，涉及一种汽车底盘锻件短流程锻造工艺。

背景技术

汽车底盘作为汽车的重要组成部分，起到支承发动机及各部件总成的作用，为了保证汽车在行驶过程中的安全性和平顺性，汽车底盘件需要具有高强度、高韧性、防腐蚀等性能。

铝合金因其密度小、比强高等优点已在多领域中应用，特别是随着汽车轻量化进程的推进，铝合金锻件越发受到重视，正处于快速发展阶段。目前传统的钢材部件被更轻的铝合金锻件所代替，这些锻件已经用于车桥、底盘构件，如挤压轮毂、传动轴及悬挂件等，并且铝合金锻件也能够应用于发动机零件中的连杆、活塞等。

在铝合金锻造过程中，一方面合金成分和锻造温度会直接影响合金的塑形，另一方面含有不同合金元素铝合金的塑形对变形速度的敏感程度也会有所不同，所以铝合金的选择尤为重要。6XXX系合金属于Al-Mg-Si系，以6082铝合金为代表，是热处理型的耐腐蚀性铝合金，成型后不会产生拉伸应变痕的应变形态，在具有较高性能的同时还能够保持足够的安全性；在进行热力锻造的过程中，该铝合金型材表面并没有氧化皮，锻造余量较少，耐腐蚀性较好，并没有应力腐蚀开裂的现象，因此常作为锻造铝合金。然而，该合金由于合金元素含量高，变形抗力大、锻造温度窗口窄（约为100℃），锻造工艺控制难度大。

在锻造工艺设计中，除考虑到合金本身的变形能力外，实际锻造温度会直接影响铝合金的锻造工艺性能。铝合金导热快，因此锻造模具温度监控与锻造工艺的衔接的好坏将会影响到铝合金锻件的成品率。锻造变形量能够决定合金在模腔内的流动，从而影响到合金的显微组织。锻造道次与每道次变形量之间配合，能够决定铝合金锻件的成品率、组织与性能以及能耗。表面粗晶层也是影响产品合格率的一大重要因素，表面粗晶层经常出现在型材壁厚外部，宽扁形状的型材在宽度方向的两端容易出现。表面粗晶层深度较深对材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率、疲劳性能都有较大的影响，因此需要减少表面粗晶层深度。但是材料性能并不会只受表面粗晶层的影响，当材料内部存在偏析、疏松等其他缺陷时，合格率会大幅降低。并且目前国内锻造铝合金的生产工艺流程较长，通常包括了铸锭→均匀化→挤压→下料、清洗、扒皮→中频加热→辊锻→弯曲、压扁→二次加热→预锻、终锻→切边、冲孔、校正等工序，存在工序多、耗能高、产品质量低、稳定性差、性能不足等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种流程短、耗能低、产品合格率高、工艺可控、精度高的汽车底盘锻件短流程锻造工艺。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车底盘锻件短流程锻造工艺，所述工艺包括如下步骤：将铝合金棒料依次进行辊锻、弯曲、预锻、终锻、机加工、热处理、表面处理，辊锻过程中的辊锻模温度低于预锻和终锻中的模具温度，预锻成型温度高于终锻成型温度。

本发明在模锻压机模座上同时布置弯曲模、预锻模、终锻模，使弯曲、预锻、终锻工序连续进行，热损失小，不需要在锻造过程中多次加热保温，显著缩短了锻造时间；并且在锻造过程中消除了金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，保存了完整的金属流线，使锻件的机械性能更优。同时，每从加热后的棒料开始变形至产品锻造完成的过程连续生产，每道工序完成后的产品由机械手搬运至下一工序，不仅适用于多种类型产品的锻造成型，而且显著提高了产品的生产效率。

作为优选，所述铝合金棒料先在500-540℃下进行预热。

作为优选，所述辊锻过程辊锻模具温度为100-150℃，预锻模具温度为150-200℃，终锻模具温度为150-200℃。