一种多色铝合金轮毂的加工方法及专用工装与流程

本发明涉及铝合金轮毂的加工方法及专用工装，详细讲是一种工艺简单，生产效率高，成本低廉的多色铝合金轮毂的加工方法及专用工装。

背景技术：

我们知道，随着汽车工业的不断发展，人们对于汽车外观的审美也日益提升，消费者对于外观设计的要求也会愈来愈多。轮毂作为车身重要组成部分，轮毂的外观造型直接影响整车的效果，一款外观新颖，色彩亮丽的轮毂可以大大提升汽车和摩托车的外观品质，使整车更富美感。

目前市场上的汽车铝合金轮毂颜色主要有单色和双色铝轮两种，却鲜有三色或多色铝轮，即使有个别追求个性的用户改制成“三色”铝轮，也无不通过较为原始方法：如用涂漆笔、手动喷涂或贴彩色纸等粗制滥造的方法“砌凑”车轮三色效果，现有技术因其生产效率低、施工难度大、外观质量及一致性均无法保证，也就无法满足批量产品的需求，更无法满足汽车主机厂严格的质量要求。国家知识产权局公开了一件申请日为：2015.09.23、申请号为：201510607271.8、名称为：轮毂套色喷涂方法的发明专利申请，该专利申请虽然提供了一种三色或多色轮毂的制备方法，但其需要制作至少两套的套色模板，工艺复杂，效率低；并且不同颜色间易相互干扰，边界不清晰，颜色混杂、外观效果差。在轮毂上加工分色槽，破坏轮毂的整体性、强度降低，近距离观看分色槽十分明显，降低轮毂的整体美感，且分色槽需要使用加工中心加工，加工工艺复杂，费时费力。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种制备方法简单、生产效率高，外观一致性高，加工成本低且适于工业化大批量生产的多色铝合金轮毂加工方法及专用工装。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

一种多色铝合金轮毂加工方法，其首先对铝合金轮毂进行钝化处理，在铝合金轮毂表面形成一层致密的钝化膜；其特征在于：还包括如下步骤：

第一步：使用静电喷粉枪向钝化后的铝合金轮毂表面均匀喷洒静电底粉涂料，底粉涂料在静电作用下均匀吸附在轮毂表面，经160-220℃烘烤、使底粉涂料固化；再使用静电喷漆枪，向带有底粉涂料的铝合金轮毂表面喷涂底色油漆，经过130～180℃烘烤、进行流平固化处理；固化后底粉涂料层和底色油漆层的总厚度为40-80μm，完成轮毂底色油漆的喷涂；

第二步：使用遮挡工装将第一步加工得到的铝合金轮毂的正面遮挡（正面为装车后铝合金轮毂的外露侧面）、并露出需要喷涂色彩的轮毂窗口，使用静电喷漆枪向露出的轮毂窗口表面喷涂色彩有别于底色油漆的油漆，经过130～180℃烘烤、进行流平固化处理；固化后透明漆涂层厚度为10～30μm；

第三步：对第二步加工得到的铝合金轮毂的辐条及轮缘表面部位进行精车加工，然后对铝合金轮毂再进行一次钝化处理，最后对铝合金轮毂喷涂另一种颜色的透明漆或透明粉，再经过150～220℃烘烤、使透明漆或透明粉流平固化，制成多色铝合金轮毂。

本发明中所述的铝合金轮毂的辐条及轮缘正面位于同一平面或同一回转面上。

本发明中所述的轮毂窗口为相邻两根轮辐之间、轮毂轴承座和轮缘围成的空间或者单根轮辐上加工的凹陷槽；所述的轮毂窗口表面为围成轮毂窗口的、与辐条及轮缘的与铝合金轮毂正面不在同一平面或同一回转面上的面。轮毂窗口表面为围成轮毂窗口的轮辐、轮毂轴承座和轮缘的侧表面。所述的轮毂轴承座是轮毂中间用于安装轴承的中心座。

本发明所述的第二步中使用静电喷漆枪向露出的、铝合金轮毂上不相邻的轮毂窗口表面喷涂色彩有别于底色油漆的油漆；可以制成三色铝合金轮毂。如果第二步中使用静电喷漆枪向露出的、铝合金轮毂上的不同轮毂窗口表面喷涂色彩有别于底色油漆的不同色彩的油漆，即可制成多色铝合金轮毂。

本发明第二步中所述的使需要喷涂色彩的轮毂窗口露出中轮毂露出的部分略大于轮毂窗口。轮毂露出的部分边沿距轮毂窗口的边沿为1-5毫米；用以保证窗口颜色的均匀、完整；而轮毂窗口外的区域、即轮辐和轮缘前侧面等无需喷涂却被喷涂油漆的部位，通过第三步的精车加工工序将该部位多余的彩色油漆车掉，使喷涂效果更加均匀、美观，并可以确保产品的一致性。

一种加工多色铝合金轮毂的专用工装，设有遮挡板，其特征在于：所述的遮挡板上设有显露轮毂窗口用的喷漆口,遮挡板前侧面中部设有操控把手，遮挡板后侧面中部设有与轮毂盖的盖口相配合的定位柱。

本发明中所述的喷漆口大于与轮毂窗口，喷漆口与轮毂窗口相对时，喷漆口的四周边沿距轮毂窗口的四周边沿为1-5毫米。使对轮毂窗口内表面的喷漆颜色均匀、完整；而轮毂窗口外的区域、即轮辐和轮缘前侧面等无需喷涂却被喷涂油漆的部位，通过精车加工工序将该部位多余的彩色油漆车掉，使喷涂效果更加均匀、美观，并可以确保产品的一致性。

本发明中所述的遮挡板上设有与铝合金轮毂上各个轮毂窗口一一对应的喷漆口。使用时，将遮挡板调整好位置、固定在铝合金轮毂上后，每个喷漆口与一个铝合金轮毂相对、使其显露在外；一次固定即可完成多个轮毂窗口的喷漆工作。

本发明中所述的定位柱一侧设有与轮毂的螺栓孔相配合的定位栓。当定位柱插入轮毂盖的盖口、定位栓插入轮毂的螺栓孔内时，喷漆口与轮毂窗口相对。定位精准，遮挡板不易移动，喷漆效果佳。

本发明加工方法具有操作简单方便、生产效率高，外观一致性高、更美观，加工成本低且适于工业化大批量生产等优点。加工多色铝合金轮毂的专用工装使用时，将定位柱插接在轮毂盖的盖口内，通过操控把手转动遮挡板，使喷漆口与轮毂窗口相对，即可将需要喷漆的轮毂窗口显露在外，而不需要喷漆的部位被遮挡，操作简单方便。本发明更适于对具有两种或两种以上不同形状轮毂窗口的铝合金轮毂进行加工。

附图说明

图1是经本发明中第一步加工后的铝合金轮毂示意图。

图2是经本发明中第二步加工后、具有第二种色彩的铝合金轮毂示意图。

图3是经本发明加工完成后、具有三种色彩的铝合金轮毂示意图。

图4是本发明中具有一个喷漆口的专用工装的结构示意图。

图5 是图4后侧的结构示意图。

图6是本发明中具有多个喷漆口的专用工装的结构示意图。

具体实施方式

一种多色铝合金轮毂加工方法，其首先对铝合金轮毂半成品进行钝化处理，在铝合金轮毂表面形成一层致密的钝化膜；轮毂生产流程的前几道工序，均采用成熟工艺，故在本发明中不做赘述，直接从机加工的粗加工环节开始介绍：对热处理后的毛坯进行粗加工：CNC机床主轴转速设定为2000～2300r/min，进给量0.4～0.6mm/r,加工后表面粗糙度3.2～6.3。对粗加工的半成品进行打磨、光整等精修处理，然后对半成品进行前处理：对产品表面的油污及切削液残滓进行酸洗、碱洗、等离子水洗等方法进行彻底清洗及烘干，再使用4595等前处理药剂进行钝化处理，在铝合金轮毂本体表面形成一层致密的钝化膜，前处理温度控制在105～160°C。前处理为多彩轮毂做好充分准备。

本发明的其特征在于：还包括如下步骤：

第一步：使用静电喷粉枪向钝化后的铝合金轮毂表面均匀喷洒静电底粉涂料，底粉涂料在静电作用下均匀吸附在轮毂表面，铝合金轮毂经160-220℃高温烘烤，使底粉涂料固化，然后再使用静电喷漆枪，向带有底粉涂料层的铝合金轮毂表面喷涂底色漆，油漆自然流平,经过130～180℃烘烤30-40分钟、进行固化处理；固化后底粉涂料层和底色油漆层的总厚度为40-80μm，完成轮毂底色油漆的喷涂；喷涂底色油漆后的轮毂如图1所示。

第二步：使用遮挡工装将第一步加工得到的铝合金轮毂的正面遮挡（正面为装车后铝合金轮毂的外侧面）、并露出需要喷涂色彩的轮毂窗口，，使用静电喷漆枪向露出的轮毂窗口表面喷涂色彩有别于底色油漆的油漆，油漆自然流平,经过130～180℃烘烤30-50分钟、进行固化处理；固化后透明漆涂层厚度为10～30μm；本步骤中不对所有的轮毂窗口都喷涂色彩有别于底色油漆的油漆，或各轮毂窗口喷涂的油漆色彩不同；如图2所示的轮毂是在较大的轮毂窗口都喷涂色彩有别于底色油漆的油漆，而较小的轮毂窗内未喷涂油漆、保留底色油漆的颜色，制成了双色轮毂。也可以在各轮毂窗口喷涂多种色彩的油漆、制成多色轮毂。

第三步：对第二步加工得到的铝合金轮毂的正面（辐条及轮缘的外侧面）进行精车加工，然后对铝合金轮毂再进行一次钝化处理，最后对铝合金轮毂喷涂另一种颜色的透明漆或透明粉，再经过150～220℃烘烤、使透明漆或透明粉流平固化，制成多色铝合金轮毂。如图3所示，是对第二步加工形成的双色轮毂的基础上加工而成的三色轮毂。

本发明中的铝合金轮毂的辐条及轮缘正面位于同一平面或同一回转面上。所述的轮毂窗口为相邻两根轮辐之间、轮毂轴承座和轮缘围成的空间或者单根轮辐上加工的凹陷槽；所述的轮毂窗口表面为围成轮毂窗口的、与辐条及轮缘的与铝合金轮毂正面不在同一平面或同一回转面上的面。轮毂窗口表面为围成轮毂窗口的轮辐、轮毂轴承座和轮缘的侧表面。所述的轮毂轴承座是轮毂中间用于安装轴承的中心座。

本发明第二步中使用静电喷漆枪向露出的、铝合金轮毂上不相邻的轮毂窗口表面喷涂色彩有别于底色油漆的油漆；可以制成三色铝合金轮毂。如果第二步中使用静电喷漆枪向露出的、铝合金轮毂上的不同轮毂窗口表面喷涂色彩有别于底色油漆的不同色彩的油漆，即可制成多色铝合金轮毂。第二步中所述的使需要喷涂色彩的轮毂窗口露出中、轮毂露出的部分略大于轮毂窗口。轮毂露出的部分边沿距轮毂窗口的边沿为1-5毫米；用以保证窗口颜色的均匀、完整；而轮毂窗口外的区域、即轮辐和轮缘前侧面等无需喷涂却被喷涂油漆的部位，通过第三步的精车加工工序将该部位多余的彩色油漆车掉，使喷涂效果更加均匀、美观，并可以确保产品的一致性。

如图4、图5所示的加工多色铝合金轮毂的专用工装，设有遮挡板1，其特征在于：所述的遮挡板1上设有显露轮毂窗口用的喷漆口3,遮挡板前侧面中部设有操控把手2，遮挡板后侧面中部设有与轮毂盖的盖口相配合的定位柱4。所述的喷漆口3大于与轮毂窗口，喷漆口与轮毂窗口相对时，喷漆口的四周边沿距轮毂窗口的四周边沿为1-5毫米。使对轮毂窗口内表面的喷漆颜色均匀、完整；而轮毂窗口外的区域、即轮辐和轮缘前侧面等无需喷涂却被喷涂油漆的部位，通过精车加工工序将该部位多余的彩色油漆车掉，使喷涂效果更加均匀、美观，并可以确保产品的一致性。

本发明进一步改进，如图6所示，所述的遮挡板上设有与铝合金轮毂上各个轮毂窗口一一对应的多个喷漆口。使用时，将遮挡板调整好位置、固定在铝合金轮毂上后，每个喷漆口与一个铝合金轮毂相对、使其显露在外；一次固定即可完成多个轮毂窗口的喷漆工作。所述的定位柱一侧设有与轮毂的螺栓孔相配合的定位栓5。当定位柱4插入轮毂盖的盖口、定位栓5插入轮毂的螺栓孔内时，喷漆口与轮毂窗口相对。定位精准，遮挡板不易移动，喷漆效果佳。

本发明加工方法具有操作简单方便、生产效率高，外观一致性高、更美观，加工成本低且适于工业化大批量生产等优点。加工多色铝合金轮毂的专用工装使用时，将定位柱插接在轮毂盖的盖口内，通过操控把手转动遮挡板，使喷漆口与轮毂窗口相对，即可将需要喷漆的轮毂窗口显露在外，而不需要喷漆的部位被遮挡，操作简单方便。通过精车加工，把颜色重叠部分使用车床车掉，使得颜色交接处处理的更加美观协调，而无需其他诸如铣加工的高成本、低效率工序。该方法相对于传统工艺，制备简单，工作效率提升，且工装可重复利用，节约生产成本，适用于大批量生产。本发明更适于对具有两种或两种以上不同形状轮毂窗口的铝合金轮毂进行加工。