鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及鍛造領(lǐng)域，尤其是一種鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂合金材料具有重量輕、比強(qiáng)度高、彈性模量佳、吸震減振好、能全部回收利用的特點(diǎn)，采用鎂合金材料制造汽車(chē)輪轂是繼鋁合金材料后最佳的輪轂材料，能提高汽車(chē)的操控性能、加速性能和制動(dòng)性能，且能省油10%至14% ;鎂合金材料的晶粒粗大且晶格呈六角方形排列，在常溫下晶粒位錯(cuò)滑移度很低，難以塑性變形;在高溫塑性變形時(shí)，變形溫變范圍較窄，且對(duì)變形速率、變形速度的控制要求十分敏感;用傳統(tǒng)的成型工藝生產(chǎn)鎂合金汽車(chē)輪轂，上海交大輕合金研究所的低壓鑄造法，又如中北大學(xué)的先鑄后鍛二步法，雖然生產(chǎn)效率較高，但是存在鎂合金汽車(chē)輪轂組織不夠致密和成份不夠均勻、機(jī)械強(qiáng)度較低的不足;因此，設(shè)計(jì)一種生產(chǎn)效率較高，且鎂合金汽車(chē)輪轂組織致密和成份均勻、機(jī)械強(qiáng)度較高的鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造方法，成為亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服目前用傳統(tǒng)的成型工藝生產(chǎn)鎂合金汽車(chē)輪轂，雖然生產(chǎn)效率較高，但是存在鎂合金汽車(chē)輪轂組織不夠致密和成份不夠均勻、機(jī)械強(qiáng)度較低的不足，提供一種生產(chǎn)效率較高，且鎂合金汽車(chē)輪轂組織致密和成份均勻、機(jī)械強(qiáng)度較高的鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造方法。
[0004]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:
一種鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造方法，步驟一，將鎂合金棒料在加熱爐中加熱，加熱溫度控制在320°C至450°C ;步驟二，對(duì)鎂合金棒料進(jìn)行預(yù)鍛，將鎂合金棒料從加熱爐中取出通過(guò)轉(zhuǎn)位裝置轉(zhuǎn)位到預(yù)鍛模中，啟動(dòng)第一個(gè)液壓鍛造機(jī)將鎂合金棒料鍛成盤(pán)狀坯料;步驟三，對(duì)盤(pán)狀坯料進(jìn)行初成型鍛，將盤(pán)狀坯料通過(guò)轉(zhuǎn)位裝置轉(zhuǎn)位到初成型模中加熱，加熱溫度控制在320°(:至450°(:，啟動(dòng)第二個(gè)液壓鍛造機(jī)將盤(pán)狀坯料鍛成初成型輪轂;步驟四，對(duì)初成型輪轂進(jìn)行精成型鍛，將初成型輪轂通過(guò)轉(zhuǎn)位裝置轉(zhuǎn)位到精成型模中加熱，加熱溫度控制在320 °C至450°C，啟動(dòng)第三個(gè)液壓鍛造機(jī)將初成型輪轂鍛成精成型輪轂;步驟五，對(duì)精成型輪轂進(jìn)行精整型鍛，將精成型輪轂通過(guò)轉(zhuǎn)位裝置轉(zhuǎn)位到精整型模中加熱，加熱溫度控制在320°C至450°C，啟動(dòng)第四個(gè)液壓鍛造機(jī)將精成型輪轂鍛成精整型輪轂;步驟六，精整型輪轂通過(guò)轉(zhuǎn)位裝置轉(zhuǎn)位到轉(zhuǎn)接臺(tái)加熱，加熱溫度控制在320°C至450°C;步驟七，對(duì)精整型輪轂進(jìn)行輪輞擠壓定型，將精整型輪轂通過(guò)轉(zhuǎn)位裝置轉(zhuǎn)位到鎂合金汽車(chē)輪轂成型裝置上進(jìn)行輪輞擠壓定型完成鎂合金汽車(chē)輪轂的鍛造。鎂合金汽車(chē)輪轂成型裝置的結(jié)構(gòu)可從中國(guó)專(zhuān)利號(hào)CN201510125098.8的發(fā)明公開(kāi)的一種鎂合金汽車(chē)輪轂成型裝置及成型工藝獲得了解;該鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造方法，在鍛造過(guò)程中通過(guò)加熱爐對(duì)鎂合金棒料、初成型模對(duì)盤(pán)狀坯料、精成型模對(duì)初成型輪轂、精整型模對(duì)精成型輪轂和轉(zhuǎn)接臺(tái)對(duì)精整型輪轂進(jìn)行加熱，并通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)位裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)位，縮短了鍛造時(shí)間，生產(chǎn)效率較高，且鎂合金汽車(chē)輪轂組織致密和成份均勻、機(jī)械強(qiáng)度較高。
[0005]作為優(yōu)選，步驟三所述的對(duì)盤(pán)狀坯料進(jìn)行初成型鍛，包括初成型輪轂條幅、安裝盤(pán)、輪轂上端面及初成型輪輞;步驟四所述的對(duì)初成型輪轂坯件進(jìn)行精成型鍛，包括精鍛輪轂條幅、安裝盤(pán)及輪轂中心定位孔、精成型輪輞;步驟五所述的對(duì)精成型輪轂坯件進(jìn)行精整型鍛，包括輪轂中心定位孔的精沖，輪轂外形的精整形處理，切除精成型輪轂坯件遺留的毛邊廢料。通過(guò)步驟二、步驟三、步驟四和步驟五小變形量多步鍛造，步驟七對(duì)精整型輪轂進(jìn)行輪輞擠壓定型，滿足了鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造對(duì)變形速率、變形速度的控制要求十分敏感的要求。
[0006]作為優(yōu)選，所述的加熱爐為恒溫恒壓隧道爐。使鎂合金棒料受熱均勻，避免產(chǎn)生過(guò)燒或外熱內(nèi)冷。
[0007]作為優(yōu)選，所述的精成型模包括:設(shè)有上型面的動(dòng)模，設(shè)有下型面的定模，兩個(gè)相對(duì)面分別設(shè)有半圓形側(cè)型面且各通過(guò)至少一個(gè)導(dǎo)軌與定?；瑒?dòng)連接的側(cè)模，兩個(gè)側(cè)模油缸，恒溫加熱裝置，頂料裝置和退料裝置;兩個(gè)側(cè)模油缸的活塞桿與兩個(gè)側(cè)模一一對(duì)應(yīng)連接。預(yù)鍛模、初成型模和精整型模的結(jié)構(gòu)與精成型模相同；初成型模通過(guò)恒溫加熱裝置恒溫加熱，使初成型輪轂在設(shè)定溫度范圍精成型鍛，精成型鍛后的精成型輪轂組織致密和成份均勻;側(cè)模在側(cè)模油缸帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)方便靈活。
[0008]作為優(yōu)選，所述的頂料裝置包括:定模設(shè)有的支承沉孔和上端與支承沉孔連通的頂桿孔，位于頂桿孔中的頂桿，位于支承沉孔中且與頂桿上端連接的頂頭，頂料油缸;頂料油缸的活塞桿與頂桿下端連接。頂料裝置使精成型鍛后的精成型輪轂方便頂出且利于轉(zhuǎn)位設(shè)備抓拿。
[0009]作為優(yōu)選，所述的退料裝置包括:設(shè)于動(dòng)模中的退料孔，位于退料孔中的退料桿，退料油缸;退料油缸的活塞桿與退料桿上端連接。退料裝置使精成型鍛后的精成型輪轂方便頂出且利于轉(zhuǎn)位設(shè)備抓拿。
[0010]作為優(yōu)選，所述的恒溫加熱裝置包括:設(shè)于定模中的電加熱器，設(shè)有測(cè)量端插入定模中的熱電偶的溫度控制儀，包覆于定模側(cè)圍的隔熱層。恒溫加熱裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，隔熱層提高保溫效果和安全性。
[0011]作為優(yōu)選，所述的轉(zhuǎn)位裝置為設(shè)有氣爪的機(jī)器人或設(shè)有氣爪的機(jī)械手;氣爪的爪腳設(shè)有隔熱層。通用件，轉(zhuǎn)位方便實(shí)用;隔熱層提高保溫效果和安全性。
[0012]作為優(yōu)選，所述的轉(zhuǎn)接臺(tái)包括:臺(tái)體，設(shè)于臺(tái)體中的電加熱器，設(shè)有測(cè)量端插入臺(tái)體中的熱電偶的溫度控制儀，包覆于臺(tái)體側(cè)圍的隔熱層。轉(zhuǎn)接臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用。
[0013]作為優(yōu)選，所述的液壓鍛造機(jī)設(shè)有變形速度和變形速率控制系統(tǒng)?？梢愿每刂棋懺爝^(guò)程中的變形量。變形速度和變形速率的設(shè)定方法可從中國(guó)專(zhuān)利號(hào)CN201110279996.0的發(fā)明公開(kāi)的一種高溫合金鍛造液壓機(jī)應(yīng)變速率的設(shè)定方法獲得了解。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:該鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造方法，在鍛造過(guò)程中通過(guò)加熱爐對(duì)鎂合金棒料、初成型模對(duì)盤(pán)狀坯料、精成型模對(duì)初成型輪轂、精整型模對(duì)精成型輪轂和轉(zhuǎn)接臺(tái)對(duì)精整型輪轂進(jìn)行加熱，并通過(guò)多個(gè)轉(zhuǎn)位裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)位，縮短了鍛造時(shí)間，生產(chǎn)效率較高，且鎂合金汽車(chē)輪轂組織致密和成份均勻、機(jī)械強(qiáng)度較高。通過(guò)步驟二、步驟三、步驟四和步驟五小變形量多步鍛造，步驟七對(duì)精整型輪轂進(jìn)行輪輞擠壓定型，滿足了鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造對(duì)變形速率、變形速度的控制要求十分敏感的要求。加熱爐為恒溫恒壓隧道爐，使鎂合金棒料受熱均勻，避免產(chǎn)生過(guò)燒或外熱內(nèi)冷。精成型模通過(guò)恒溫加熱裝置恒溫加熱，使初成型輪轂在設(shè)定溫度范圍精成型鍛，精成型鍛后的精成型輪轂組織致密和成份均勻；側(cè)模在側(cè)模油缸帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)方便靈活。頂料裝置和退料裝置使精成型鍛后的精成型輪轂方便頂出且利于轉(zhuǎn)位設(shè)備抓拿。轉(zhuǎn)位裝置為設(shè)有氣爪的機(jī)器人或設(shè)有氣爪的機(jī)械手，氣爪的爪腳設(shè)有隔熱層，通用件，轉(zhuǎn)位方便實(shí)用；隔熱層提高保溫效果和安全性。轉(zhuǎn)接臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用。液壓鍛造機(jī)設(shè)有變形速度和變形速率控制系統(tǒng)?？梢愿每刂棋懺爝^(guò)程中的變形量。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是盤(pán)狀坯料、初成型輪轂、精成型輪轂、精整型輪轂和輪輞擠壓定型完成的鎂合金汽車(chē)輪轂的分步結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是鎂合金汽車(chē)輪轂的外形圖；
圖3是初成型模的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是轉(zhuǎn)接臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:盤(pán)狀坯料1、初成型輪轂2、精成型輪轂3、精整型輪轂4、鎂合金汽車(chē)輪轂5、輪轂條幅6、安裝盤(pán)7、輪輞8、輪轂中心定位孔9、上型面10、動(dòng)模11、下型面12、定模13、半圓形側(cè)型面14、導(dǎo)軌15、側(cè)模16、側(cè)模油缸17、支承沉孔18、頂桿孔19、頂桿20、頂頭21、頂料油缸22、退料孔23、退料桿24、退料油缸25、電加熱器26、熱電偶27、溫度控制儀28、隔熱層29、臺(tái)體30。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖所示對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。
[0018]如附圖1所示:一種鎂合金汽車(chē)輪轂鍛造方法，步驟一，將鎂合金棒料在加熱爐中加熱，加熱溫度控制在390 0C至4200C ；步驟二，對(duì)鎂合金棒料進(jìn)行預(yù)鍛，將鎂合金棒料從加熱爐中取出通過(guò)轉(zhuǎn)位裝置轉(zhuǎn)位到預(yù)鍛模中，啟動(dòng)第一個(gè)液壓鍛造機(jī)將鎂合金棒料鍛成盤(pán)狀坯料I;步驟三，對(duì)盤(pán)狀坯料進(jìn)行初成型鍛，將盤(pán)狀坯料通過(guò)轉(zhuǎn)位裝置轉(zhuǎn)位到初成型模中加