铝合金车轮制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车轮生产的技术领域，具体说是一种铝合金车轮制造工艺。
【背景技术】
[0002]车轮是汽车的重要零部件之一，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(制造压强可以达到l.6x 107N/cm2，而铸造件密度只有
2.2kg/cm3)，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到5倍，价格惊人。
[0003]低压铸造是较为折中的方式，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。
[0004]例如，中国专利，铝合金车轮制造工艺(申请号:200810041788.5，公开号:101648329，公告号:2010年2月17日)公开一种铝合金车轮制造工艺，包括有:步骤1)是以低压铸造的方式形成一个铸造毛坯;步骤2)是在铸造毛坯的轮辐毛坯上形成一个定位孔;步骤3)是使用第一加热装置预热铸造毛坯;步骤4)是冷却铸造毛坯的轮辐毛坯;步骤5)是将铸造毛坯安装至旋压机上；步骤6)是由旋压机对铸造毛坯的轮惘毛坯进行旋压，并使用第二加热装置对轮辆毛坯进行加热，以充分保证旋压温度不会降低，同时又能够使得轮辆毛坯保持一定塑性，以控制热旋压过程中轮惘毛坯的变形量及变形速度，从而得到一个具有良好外形及机械性能的粗制品；步骤7)至9)是对粗制品进行热处理、机加工及整理工序，从而得到一个成本低、重量轻、机械性能良好的铝合金车轮。
[0005]上述技术方案是现有技术中比较优秀的范例，但同其它现有技术一样存在一些问题，例如:车轮的轮辐与轮辋交接处R角缩松和轮辋局部缩松、车轮外观单一。
【发明内容】
[0006]本发明旨在解决现有技术中存在的相关问题，提出了一种铝合金车轮制造工艺。
[0007]本发明的技术方案如下:
一种铝合金车轮制造工艺，包括如下步骤:
步骤一、铸造，在车轮两侧设置浇口，使铝液从轮辋处进入，充型完成后冷却，冷却时底模冷却采用边缘水冷和中心部位风冷，且水冷分别位于法兰盘安装斜面和轮辐靠近R角部位，上模冷却采用与浇口呈75°?90°方向的风盒进行风冷，边模冷却采用在入水口处进行风冷，环上耳缘处水槽水冷，通过对冷却控制使得铝液在急冷的模具温度下由轮心向轮辋进行结晶，获得铸造毛坯；
步骤二、精确旋压等体积变形用料，基于此对铸造毛坯进行粗加工，在铸造毛坯的轮辐毛坯上形成一个定位孔，同时去除毛坯表面的毛刺，获得粗加工毛坯；
步骤三、将粗加工毛坯预热至旋压温度，冷却粗加工毛坯的轮辐毛坯，获得旋压用毛坯；
步骤四、利用旋压机对旋压用毛坯的轮辋预成型部分进行加工，获得粗制品；
步骤五、对粗制品进行热处理、机加工以及整理工序，获得成品铝合金车轮。
[0008]优选的，本发明可以选用如下技术方案:
所述的步骤二中精确旋压等体积变形用料，要求预变形和最终变形的变形比为0.8-
1.0.所述的旋压温度为230°c至280°C。
[0009]进一步优选的，本发明可以选用如下技术方案:
所述的旋压温度为240°C。
[0010]发明专利的有益效果:
本发明专利具有如下优点:
1、利用现有普通设备即可对本发明进行实现，所使用模具和普通铸造模具一致，改进成本低，便于推广；
2、采用了双边浇的铸造方法，铝液流动的距离可缩短一半，提高了生产效率；
3、在旋压前进行精确原料计算和处理，轮辋强度得到有效提升。
[0011]【具体实施方式】。
[0012]下面将结合【具体实施方式】对本发明的实施方式进行说明。
[0013]—种铝合金车轮制造工艺，包括如下步骤:
步骤一、铸造，在车轮两侧设置浇口，使铝液从轮辋处进入，充型完成后冷却，冷却时底模冷却采用边缘水冷和中心部位风冷，且水冷分别位于法兰盘安装斜面和轮辐靠近R角部位，上模冷却采用与浇口呈75°?90°方向的风盒进行风冷，边模冷却采用在入水口处进行风冷，环上耳缘处水槽水冷，通过对冷却控制使得铝液在急冷的模具温度下由轮心向轮辋进行结晶，获得铸造毛坯；
步骤二、精确旋压等体积变形用料，要求预变形和最终变形的变形比为0.8-1.0;基于此对铸造毛坯进行粗加工，在铸造毛坯的轮辐毛坯上形成一个定位孔，同时去除毛坯表面的毛刺，获得粗加工毛坯；
步骤三、将粗加工毛坯预热至240°C，冷却粗加工毛坯的轮辐毛坯，获得旋压用毛坯； 步骤四、利用旋压机对旋压用毛坯的轮辋预成型部分进行加工，获得粗制品；
步骤五、对粗制品进行热处理、机加工以及整理工序，获得成品铝合金车轮。
[0014]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种铝合金车轮制造工艺，其特征在于:包括如下步骤: 步骤一、铸造，在车轮两侧设置浇口，使铝液从轮辋处进入，充型完成后冷却，冷却时底模冷却采用边缘水冷和中心部位风冷，且水冷分别位于法兰盘安装斜面和轮辐靠近R角部位，上模冷却采用与浇口呈75°?90°方向的风盒进行风冷，边模冷却采用在入水口处进行风冷，环上耳缘处水槽水冷，通过对冷却控制使得铝液在急冷的模具温度下由轮心向轮辋进行结晶，获得铸造毛坯； 步骤二、精确旋压等体积变形用料，基于此对铸造毛坯进行粗加工，在铸造毛坯的轮辐毛坯上形成一个定位孔，同时去除毛坯表面的毛刺，获得粗加工毛坯； 步骤三、将粗加工毛坯预热至旋压温度，冷却粗加工毛坯的轮辐毛坯，获得旋压用毛坯； 步骤四、利用旋压机对旋压用毛坯的轮辋预成型部分进行加工，获得粗制品； 步骤五、对粗制品进行热处理、机加工以及整理工序，获得成品铝合金车轮。2.根据权利要求1所述的铝合金车轮制造工艺，其特征在于:步骤二中精确旋压等体积变形用料，要求预变形和最终变形的变形比为0.8-1.0。3.根据权利要求1或2所述的铝合金车轮制造工艺，其特征在于:旋压温度为230°C至280°C ο4.根据权利要求3所述的铝合金车轮制造工艺，其特征在于:所述的旋压温度为240°C。
【专利摘要】一种铝合金车轮制造工艺，采用低压铸造和精确旋压相结合的方式，制备成品的铝合金车轮；本发明推广和使用成本较低，利用现有普通设备即可对本发明进行实现，在铸造过程中采用了双边浇的方法，铝液流动的距离可缩短一半，提高了生产效率；同时在旋压前进行精确原料计算和处理，轮辋强度得到有效提升。
【IPC分类】B22C9/28, B22D27/04, B23P15/00
【公开号】CN105479105
【申请号】CN201510940585
【发明人】刘怀远, 王晓军, 李青松
【申请人】天津立中车轮有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月15日