專利名稱：鋁合金車輪的制造設(shè)備的制作方法
鋁合金車輪的制造設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種鋁合金車輪的制造設(shè)備，特別是有關(guān)于一種采用了冷卻裝置及旋壓裝置的制造設(shè)備。
背景技術(shù)：
車輪是涉及汽車安全的零部件之一，可以分為鋼質(zhì)車輪和鋁合金車輪，由于鋁合金車輪與鋼質(zhì)車輪相比，鋁合金車輪具有重量輕、強(qiáng)度大、制動(dòng)平衡性能好、精度高、導(dǎo)熱性好、汽車油耗低等許多優(yōu)點(diǎn)，因此鋁合金車輪具有廣泛的使用前景。鋁合金車輪的制造技術(shù)主要有鑄造和鍛造等，廣泛使用的鑄造技術(shù)又分重力鑄造、低壓鑄造、擠壓鑄造等，而低壓鑄造是目前的主流工藝。鍛造技術(shù)則有旋壓鍛造、鑄造鍛造和半固態(tài)鍛造等，鍛造是制造高強(qiáng)度車輪的最先進(jìn)工藝，同樣規(guī)格的鍛造產(chǎn)品性能要大大優(yōu)于鑄造產(chǎn)品，例如鍛造產(chǎn)品的強(qiáng)度可提高18%以上，而其質(zhì)量則能減輕15%，但是鍛造設(shè)備和相應(yīng)的模具價(jià)格昂貴，制造成本高。因此，低壓鑄造是較為折中的方式，制造過程是將鋁和其他金屬合金用高溫熔化成液態(tài)，再注入模具內(nèi)成型，這樣既能達(dá)到高強(qiáng)度、輕量化的目的，又能控制制造成本。但是，低壓鑄造技術(shù)產(chǎn)品無法滿足大尺寸、高負(fù)荷(大客車、 載貨車)以及高端產(chǎn)品市場(chǎng)的需求，尤其是國(guó)內(nèi)企業(yè)在大尺寸車輪制造上與國(guó)外相比存在較大差距，而非鑄造方式生產(chǎn)16英寸以上車輪在國(guó)內(nèi)尚屬空白。目前，先進(jìn)的成形技術(shù)是旋壓工藝，由于旋壓鋁車輪不受尺寸制約、產(chǎn)品美觀、性能良好、安全性高、節(jié)省材料等因素，而具有良好的發(fā)展前景。常見的鋁合金車輪的制造設(shè)備包括有加熱爐及旋壓機(jī)，加熱爐能夠用來將車輪鑄造毛坯(即粗毛坯)加熱到旋壓溫度，而加熱后的鑄造毛坯是被直接安裝到旋壓機(jī)的旋壓模上，并利用旋壓機(jī)上的裝夾裝置夾緊鑄造毛坯，然后才進(jìn)行旋壓成形。但是，據(jù)申請(qǐng)人了解，加熱后的車輪鑄造毛坯會(huì)超過 250°C，此時(shí)車輪鑄造毛坯變得比較軟，當(dāng)將該加熱后的車輪鑄造毛坯裝夾到旋壓機(jī)上進(jìn)行旋壓成形時(shí)，由于在裝夾的過程中，旋壓機(jī)上的裝夾裝置會(huì)產(chǎn)生一定的裝夾力而造成車輪鑄造毛坯發(fā)生變形，變形后的車輪鑄造毛坯會(huì)使得裝夾位置受力不均勻，車輪鑄造毛坯不能夠被正確定位，從而導(dǎo)致旋壓后的車輪的輪輞厚度不均勻，而影響車輪成品的使用安全性，因此只能對(duì)成品報(bào)廢?？梢姡@種現(xiàn)有的鋁合金車輪的制造設(shè)備仍存在一定缺陷，而有必要對(duì)其改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種鋁合金車輪的制造設(shè)備，能夠提高旋壓變形精度，提高產(chǎn)品制造良率。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。為達(dá)到上述的目的或是其它目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種鋁合金車輪的制造設(shè)備，至少包括有一個(gè)加熱裝置、一個(gè)旋壓裝置及一個(gè)冷卻裝置。所述加熱裝置用來加熱鋁合金車輪的鑄造毛坯至一旋壓溫度，所述鑄造毛坯是由輪輞毛坯及輪輻毛坯組成。所述旋壓裝置用來對(duì)鑄造毛坯的輪輞毛坯進(jìn)行旋壓成形，所述加熱裝置與所述旋壓裝置是通過一電控系統(tǒng)連接并且通過所述電控系統(tǒng)對(duì)這兩個(gè)裝置進(jìn)行控制。所述冷卻裝置是設(shè)置于所述加熱裝置與所述旋壓裝置之間，用來冷卻被所述加熱裝置加熱后的鑄造毛坯上的輪輻毛坯。所述冷卻裝置包括有一個(gè)水槽及一個(gè)安裝于水槽上的盛放槽，其中所述水槽用來收容冷卻水；所述盛放槽具有一支架，用來承載被所述加熱裝置加熱后的鑄造毛坯，所述鑄造毛坯上的輪輻毛坯直接接觸所述支架，并且所述輪輻毛坯與所述支架一同浸潤(rùn)于所述水槽的冷卻水中。根據(jù)一實(shí)施例，上述冷卻裝置的盛放槽還具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)件，所述驅(qū)動(dòng)件與所述支架相連接，用來控制所述支架在所述水槽中的高度，以及控制所述支架浸潤(rùn)于所述冷卻水中的深度。根據(jù)一實(shí)施例，上述旋壓裝置是一個(gè)旋壓機(jī)，包括有裝夾裝置、旋壓模、旋壓金屬輪及至少一組加熱器，其中所述裝夾裝置用來將所述鑄造毛坯的輪輻毛坯夾緊于旋壓模上；旋壓模是套置并壓緊于所述輪輞毛坯的內(nèi)壁；旋壓金屬輪是抵壓于所述輪輞毛坯的外壁；加熱器用來對(duì)輪輞毛坯進(jìn)行加熱，以保持在旋壓的過程中輪輞毛坯的溫度不會(huì)降低而仍能保持在旋壓溫度的范圍內(nèi)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明鋁合金車輪的制造設(shè)備在加熱裝置與旋壓裝置之間設(shè)置了一個(gè)冷卻裝置，該冷卻裝置能夠?qū)﹁T造毛坯進(jìn)行局部冷卻。當(dāng)鑄造毛坯的輪輻毛坯被裝夾裝置夾緊到旋壓模上時(shí)，由于輪輻毛坯已被冷卻裝置冷卻，所以輪輻毛坯不會(huì)在裝夾過程中發(fā)生變形，從而能夠提高后續(xù)的旋壓成形精度，提高產(chǎn)品良率。

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的鋁合金車輪的制造設(shè)備的方塊圖。圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的鋁合金車輪的鑄造毛坯截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的冷卻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，且圖中還表示出將鑄造毛坯放置于冷卻裝置中的情況。圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的旋壓機(jī)對(duì)鑄造毛坯進(jìn)行旋壓成形的示意圖。具體實(shí)施方式
下列各實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「內(nèi)」、「外」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，本發(fā)明以下實(shí)施例中所提到的方向用語是用來說明本發(fā)明，而非用來限制本發(fā)明。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示的本發(fā)明一實(shí)施例的鋁合金車輪的制造設(shè)備100的方塊圖，以及請(qǐng)參照?qǐng)D2所示的本發(fā)明一實(shí)施例的鋁合金車輪的鑄造毛坯9結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中鋁合金車輪的鑄造毛坯9是由輪輞毛坯90及輪輻毛坯92組成。本實(shí)施例中鋁合金車輪的制造設(shè)備100包括有一個(gè)加熱裝置1、一個(gè)冷卻裝置2及一個(gè)旋壓裝置3，其中加熱裝置1用來加熱鋁合金車輪的整個(gè)鑄造毛坯9至一旋壓溫度，冷卻裝置2用來冷卻鑄造毛坯9的輪輻毛坯92，旋壓裝置3用來對(duì)鑄造毛坯9的輪輞毛坯90進(jìn)行旋壓成形。這三個(gè)裝置的具體實(shí)施情況在下面會(huì)詳細(xì)描述。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，在鋁合金車輪的制造設(shè)備100中的加熱裝置1與旋壓裝置3是通過一電控系統(tǒng)4連接并且通過電控系統(tǒng)4對(duì)這兩個(gè)裝置進(jìn)行控制。冷卻裝置2是設(shè)置于加熱裝置1與旋壓裝置3之間，使得被加熱裝置1加熱后的鑄造毛坯9能夠被快速轉(zhuǎn)移至冷卻裝置2中以冷卻其輪輻毛坯92，當(dāng)輪輻毛坯92被冷卻后，鑄造毛坯9還能夠快速被轉(zhuǎn)移至旋壓裝置3上進(jìn)行旋壓成形。在實(shí)施例中，加熱裝置1是一加熱爐，鑄造毛坯9需被加熱的旋壓溫度是280°C至 380°C之間，較佳地是加熱至300°C至320°C之間，以利于后續(xù)的旋壓成形。在具體的實(shí)施例中，當(dāng)旋壓裝置3對(duì)前一個(gè)鑄造毛坯9結(jié)束旋壓成形時(shí)而出現(xiàn)空位時(shí)，電控系統(tǒng)4會(huì)對(duì)加熱裝置1發(fā)送指令，加熱裝置1將會(huì)自動(dòng)輸送出一個(gè)已被加熱至旋壓溫度的鑄造毛坯9，此時(shí)利用機(jī)械手直接取走輸送帶上的鑄造毛坯9，并將鑄造毛坯9放置于冷卻裝置2中，以冷卻鑄造毛坯9上的輪輻毛坯92。另需說明的是，機(jī)械手將鑄造毛坯9從輸送帶上抓取至冷卻裝置2中可以是采用人力控制，也可以通過一電腦控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓取。換句話說，任何一種抓取方式均不能限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。請(qǐng)參照?qǐng)D3所示的本發(fā)明一實(shí)施例的冷卻裝置2的結(jié)構(gòu)示意圖，且圖中還表示出鑄造毛坯9放置于冷卻裝置2中的位置關(guān)系。冷卻裝置2包括有一個(gè)水槽21及一個(gè)安裝于水槽21上的盛放槽22。水槽21中收容有冷卻水210。盛放槽22具有一個(gè)支架23及一個(gè)驅(qū)動(dòng)件對(duì)，支架23安裝于水槽21上，并浸潤(rùn)于冷卻水210中，用來承載被加熱裝置1加熱后的鑄造毛坯9 ；驅(qū)動(dòng)件M與支架23相連接，在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)件M是一液壓缸，可用來控制支架23在水槽21中的高度，以進(jìn)一步控制支架23浸潤(rùn)于冷卻水210中的深度。 鑄造毛坯9上的輪輻毛坯92是放置于并能夠直接接觸盛放槽22的支架23上，因此輪輻毛坯92與支架23是一同浸潤(rùn)于所述水槽21的冷卻水210中。而只有鑄造毛坯9上的輪輞毛坯90保持于冷卻水210的水面上，而未被冷卻。在本實(shí)施例中，冷卻水210應(yīng)該以恰好淹沒輪輻毛坯92為佳。實(shí)際上，由于冷卻水210在連續(xù)地用來冷卻輪輻毛坯92時(shí)，其水溫會(huì)上升而不能達(dá)到良好的冷卻效果。因此，在本實(shí)施例中，冷卻裝置2還包括一個(gè)進(jìn)水管25 及一個(gè)出水口 26，進(jìn)水管25用來不斷地向水槽21供應(yīng)較低溫度的冷卻水210。出水口沈是設(shè)置在水槽21的一定高度位置，與冷卻水的水平面保持平齊，當(dāng)進(jìn)水管25不斷輸入較低溫度的冷卻水210時(shí)，位于水槽21內(nèi)的冷卻水210也會(huì)不斷地自出水口沈流出至水槽21 的循環(huán)站27，以循環(huán)并更新水槽21內(nèi)的冷卻水210，通過這種方式可以保證水槽21內(nèi)的冷卻水210的水溫不會(huì)上升，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輪輻毛坯92的最佳冷卻效果。在本實(shí)施例中，待鑄造毛坯9的輪輻毛坯92冷卻10至20秒之后，利用機(jī)械手取出并將鑄造毛坯9安裝于旋壓裝置3上。同理，機(jī)械手從冷卻裝置2中抓取鑄造毛坯9至旋壓裝置3上可以是采用人力控制，也可以是通過一電腦控制系統(tǒng)來自動(dòng)抓取。在本實(shí)施例中，旋壓裝置3是一旋壓機(jī)3，如圖4所示，該旋壓機(jī)3包括有裝夾裝置30、旋壓模31、旋壓金屬輪32及至少一組加熱器33。裝夾裝置30是一個(gè)夾具，該夾具連接至旋壓機(jī)3的頂桿34上，輪輻毛坯92則被該夾具夾緊到旋壓模31上，由于輪輻毛坯92已被冷卻，所以在這一裝夾過程中，輪輻毛坯92不會(huì)因裝夾裝置30的夾持而發(fā)生變形，從而提高了后續(xù)的旋壓成形精度。旋壓模31是連接至旋壓機(jī)3的傳動(dòng)/控制系統(tǒng)35上，并且旋壓模31套置并壓緊于輪輞毛坯90的內(nèi)壁。旋壓金屬輪32是抵壓于輪輞毛坯90的外壁。加熱器33用來對(duì)正處于旋壓成形中的輪輞毛坯90進(jìn)行加熱，以保持在旋壓的過程中輪輞毛坯90的溫度不會(huì)降低而仍能保持在旋壓溫度的范圍(例如300 320°C)內(nèi)。以此方式進(jìn)行旋壓，可以得到一個(gè)鋁合金車輪的粗制品7。最后，只需要對(duì)該粗制品7進(jìn)行固溶及人工時(shí)效熱處理， 以及機(jī)加工等整理工序即可得到一個(gè)鋁合金車輪的成品。 從以上詳細(xì)描述可知，在本發(fā)明鋁合金車輪的制造設(shè)備100在加熱裝置1與旋壓裝置3之間設(shè)置了一個(gè)冷卻裝置2，該冷卻裝置2能夠?qū)﹁T造毛坯9進(jìn)行局部冷卻。當(dāng)鑄造毛坯9的輪輻毛坯92被裝夾裝置30夾緊到旋壓模31上時(shí)，由于輪輻毛坯92已被冷卻裝置2冷卻，所以輪輻毛坯92不會(huì)在裝夾過程中發(fā)生變形，從而能夠提高后續(xù)的旋壓成形精
度，提高產(chǎn)品良率。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金車輪的制造設(shè)備，至少包括有加熱裝置及旋壓裝置，其中所述加熱裝置用來加熱鋁合金車輪的鑄造毛坯至一旋壓溫度，所述鑄造毛坯是由輪輞毛坯及輪輻毛坯組成；所述旋壓裝置用來對(duì)鑄造毛坯的輪輞毛坯進(jìn)行旋壓成形，所述加熱裝置與所述旋壓裝置是通過一個(gè)電控系統(tǒng)連接并且通過所述電控系統(tǒng)對(duì)這兩個(gè)裝置進(jìn)行控制；其特征在于所述鋁合金車輪的制造設(shè)備還包括有一個(gè)冷卻裝置，所述冷卻裝置是設(shè)置于所述加熱裝置與所述旋壓裝置之間，用來冷卻被所述加熱裝置加熱后的鑄造毛坯上的輪輻毛坯；所述冷卻裝置包括有一個(gè)水槽及一個(gè)安裝于水槽上的盛放槽，其中所述水槽用來收容冷卻水；所述盛放槽具有一支架，用來承載被所述加熱裝置加熱后的鑄造毛坯，所述鑄造毛坯上的輪輻毛坯直接接觸所述支架，并且所述輪輻毛坯與所述支架一同浸潤(rùn)于所述水槽的冷卻水中。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁合金車輪的制造設(shè)備，其特征在于所述冷卻裝置的盛放槽還具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)件，所述驅(qū)動(dòng)件與所述支架相連接，用來控制所述支架在所述水槽中的高度，以及控制所述支架浸潤(rùn)于所述冷卻水中的深度。
3.如權(quán)利要求2所述的鋁合金車輪的制造設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)件是一液壓缸。
4.如權(quán)利要求1所述的鋁合金車輪的制造設(shè)備，其特征在于所述旋壓裝置是一個(gè)旋壓機(jī)，包括有裝夾裝置、旋壓模、旋壓金屬輪及至少一組加熱器，其中所述裝夾裝置用來將所述鑄造毛坯的輪輻毛坯夾緊于旋壓模上；旋壓模是套置并壓緊于所述輪輞毛坯的內(nèi)壁； 旋壓金屬輪是抵壓于所述輪輞毛坯的外壁；加熱器用來對(duì)輪輞毛坯進(jìn)行加熱，以保持在旋壓的過程中輪輞毛坯的溫度不會(huì)降低而仍能保持在旋壓溫度的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的鋁合金車輪的制造設(shè)備，其特征在于所述旋壓溫度是位于觀0 至380°C之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鋁合金車輪的制造設(shè)備，包括有加熱裝置、旋壓裝置及冷卻裝置。加熱裝置用來加熱鋁合金車輪的鑄造毛坯至一旋壓溫度。旋壓裝置用來對(duì)鑄造毛坯的輪輞毛坯進(jìn)行旋壓成形，加熱裝置與旋壓裝置是通過一電控系統(tǒng)連接并控制。冷卻裝置設(shè)置于加熱裝置與旋壓裝置之間，用來冷卻輪輻毛坯。冷卻裝置包括有一個(gè)水槽及一個(gè)安裝于水槽上的盛放槽，其中水槽用來收容冷卻水；盛放槽具有一支架，用來承載加熱后的鑄造毛坯，鑄造毛坯的輪輻毛坯直接接觸所述支架，并且輪輻毛坯與支架一同浸潤(rùn)于水槽的冷卻水中。由于本發(fā)明的冷卻裝置能夠?qū)嗇椕鬟M(jìn)行冷卻，所以輪輻毛坯不會(huì)在裝夾過程中發(fā)生變形，從而提高旋壓成形精度，提高產(chǎn)品良率。
文檔編號(hào)B21D53/26GK102343404SQ201010245190
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者陳國(guó)生 申請(qǐng)人:六和輕合金(昆山)有限公司, 昆山六豐機(jī)械工業(yè)有限公司