一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法，包括以下步驟，（1）備料；（2）下料；（3）鍛造；（4）熱處理；（5）加工：將經(jīng)過步驟（4）后的鍛坯通過數(shù)控車床和加工中心加工后，得到輪轂成品。本發(fā)明將直徑為254mm的鑄棒被鋸床鋸成棒料后，通過鍛造、熱處理和車床加工后得到成品輪轂，其輪轂抗拉強度、屈服強度、延伸率的機械性能提高了很多，同時，與現(xiàn)有輪轂重量相比，經(jīng)本發(fā)明加工后的輪轂重量大幅度的降低，從而減少了卡車整車質(zhì)量，整車的油耗也隨之降低，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。
【專利說明】一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種車輪加工工藝，特別是一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，現(xiàn)有鋁合金輪轂鍛造均采用鋁材牌號為6061的鋁合金，而受6061材料局限 性和現(xiàn)有加工工藝的影響，其機械性能在最佳狀態(tài)時也只能達到抗拉強度350Mpa，屈服強 度320Mpa，延伸率在12%左右，同時，一件6061鋁合金的卡車輪轂成品為25kg左右，其重量 較重，增加了車卡行駛時的油耗，不能實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，所以現(xiàn)有的鋁合金輪轂鍛造已 不能滿足卡車對輪轂的要求了。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種重量輕，可降低油耗， 能提高輪轂抗拉強度、屈服強度、延伸率性能的卡車鋁合金輪轂鍛造方法。
[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種卡車鋁合 金輪轂鍛造方法，其特點是：包括以下步驟，（1)備料：采用主要材質(zhì)為Al的鑄棒為基材， 下料前對鑄棒進行均質(zhì)處理，所述的鑄棒中除Al外還含有以下質(zhì)量百分比含量的物質(zhì)： Si為 0· 6-1. 2%、Mg為 0· 4-0. 8%、Cu為 3. 9-4. 8%、Fe為 0· 01-0. 7%、Mn為 0· 4-1. 0%、Zn為 0. 01-0. 3%、Ti為0. 01-0. 15% ; (2)下料：將鑄棒用鋸床鋸成重量為35. 8-36. 2Kg的棒料 后，放入溫度為460-490°C的加熱爐中預熱2-3小時；（3)鍛造：采用壓力鍛造機對鑄棒的 正面進行預鍛，鍛成碗口形狀，然后采用壓力鍛造機對鑄棒的反面鍛一次，鍛成桶狀，最后 通過旋壓機將鑄棒滾壓得到鍛坯，鍛坯呈輪轂的輪輞造型；（4)熱處理：將鍛坯固溶處理， 固溶溫度為495-505°C，固溶時間為2-3小時，在固溶處理后15秒內(nèi)進行淬火，淬火溫度為 40-60°C，時間85-95秒，淬火后時效處理，時效溫度為145-155°C，時效時間為9-12小時；
[5] 加工：將經(jīng)過步驟（4)后的鍛坯通過數(shù)控車床和加工中心加工后，得到輪轂成品。
[0005] 本發(fā)明一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法技術(shù)方案中，進一步優(yōu)選的技術(shù)方案特征 是： 1、 所述鑄棒直徑為254mm; 2、 所述的鑄棒中含有以下質(zhì)量百分比含量的物質(zhì)：Si為0. 67%、Mg為0. 53%、Cu為 4. 32%、Fe為 0· 22%、Mn為 0· 68%、Zn為 0· 15%、Ti為 0· 12%、余量為Al; 3、 所述步驟（2)中用鋸床將鑄棒鋸成重量為36Kg的棒料后，放入溫度為475°C的加熱 爐中預熱2. 5小時； 4、 在步驟（3)中對鑄棒正面進行預鍛的壓力鍛造機為6000T的壓力鍛造機； 5、 在步驟（3)中對鑄棒反面鍛一次的壓力鍛造機為12000T的壓力鍛造機； 6、 在步驟（3)中將鑄棒進行滾壓的旋壓機為25T的旋壓機； 7、 所述步驟（4)中固溶溫度為500°C，固溶時間為2. 5小時，淬火溫度為50°C，時間90 秒，時效溫度為150°C，時效時間為10. 5小時。
[0006] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將直徑為254mm的鑄棒被鋸床鋸成棒料后，通過鍛造、熱 處理和車床加工后得到成品輪轂，其輪轂抗拉強度、屈服強度、延伸率的機械性能提高了很 多，同時，與現(xiàn)有輪轂重量相比，經(jīng)本發(fā)明加工后的輪轂重量大幅度的降低，從而減少了卡 車整車質(zhì)量，整車的油耗也隨之降低，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。

【具體實施方式】
[0007]進一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步地理解本發(fā) 明，而不構(gòu)成其權(quán)利的限制。
[0008] 實施例1，一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法，包括以下步驟，（1)備料：采用主要材質(zhì) 為Al的鑄棒為基材，下料前對鑄棒進行均質(zhì)處理，所述的鑄棒中除Al外還含有以下質(zhì)量百 分比含量的物質(zhì)：Si為 0. 6%、Mg為 0. 4%、Cu為 3. 9%、Fe為 0. 01%、Mn為 0. 4%、Zn為 0. 01%、 Ti為0. 01% ; (2)下料：將鑄棒用鋸床鋸成重量為36Kg的棒料后，放入溫度為460°C的加熱 爐中預熱2小時；（3)鍛造：采用壓力鍛造機對鑄棒的正面進行預鍛，鍛成碗口形狀，然后采 用壓力鍛造機對鑄棒的反面鍛一次，鍛成桶狀，最后通過旋壓機將鑄棒滾壓得到鍛坯，鍛坯 呈輪轂的輪輞造型；（4)熱處理：將鍛坯固溶處理，固溶溫度為495°C，固溶時間為2小時， 在固溶處理后15秒內(nèi)進行淬火，淬火溫度為40°C，時間85秒，淬火后時效處理，時效溫度為 145°C，時效時間為9小時；（5)加工：將經(jīng)過步驟（4)后的鍛坯通過數(shù)控車床和加工中心加 工后，得到輪轂成品。所述本發(fā)明采用鑄棒，主要以Cu、Si、Mn三大成分為主；所述本發(fā)明 使用的鋁合金屬于硬鋁合金，普通的鍛造方法無法鍛造成型，步驟（4)中的熱處理也與普通 的熱處理工藝不同。
[0009] 實施例2,一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法，包括以下步驟，（1)備料：采用主要材質(zhì) 為Al的鑄棒為基材，下料前對鑄棒進行均質(zhì)處理，所述的鑄棒中除Al外還含有以下質(zhì)量百 分比含量的物質(zhì)：Si為 1. 2%、Mg為 0. 8%、Cu為 4. 8%、Fe為 0. 7%、Mn為 1. 0%、Zn為 0. 3%、 Ti為0. 15% ; (2)下料：將鑄棒用鋸床鋸成重量為36Kg的棒料后，放入溫度為490°C的加熱 爐中預熱3小時；（3)鍛造：采用壓力鍛造機對鑄棒的正面進行預鍛，鍛成碗口形狀，然后采 用壓力鍛造機對鑄棒的反面鍛一次，鍛成桶狀，最后通過旋壓機將鑄棒滾壓得到鍛坯，鍛坯 呈輪轂的輪輞造型；（4)熱處理：將鍛坯固溶處理，固溶溫度為505°C，固溶時間為3小時， 在固溶處理后15秒內(nèi)進行淬火，淬火溫度為60°C，時間95秒，淬火后時效處理，時效溫度為 155°C，時效時間為12小時；（5)加工：將經(jīng)過步驟（4)后的鍛坯通過數(shù)控車床和加工中心 加工后，得到輪轂成品。
[0010] 實施例3,一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法，包括以下步驟，（1)備料：采用主要材質(zhì) 為Al的鑄棒為基材，下料前對鑄棒進行均質(zhì)處理，所述的鑄棒中除Al外還含有以下質(zhì)量百 分比含量的物質(zhì)：Si為 0. 9%、Mg為 0. 6%、Cu為 4. 35%、Fe為 0. 4%、Mn為 0. 7%、Zn為 0. 1%、 Ti為0. 1% ; (2)下料：將鑄棒用鋸床鋸成重量為36Kg的棒料后，放入溫度為475°C的加熱 爐中預熱2. 5小時；（3)鍛造：采用壓力鍛造機對鑄棒的正面進行預鍛，鍛成碗口形狀，然后 采用壓力鍛造機對鑄棒的反面鍛一次，鍛成桶狀，最后通過旋壓機將鑄棒滾壓得到鍛坯，鍛 坯呈輪轂的輪輞造型；（4)熱處理：將鍛坯固溶處理，固溶溫度為500°C，固溶時間為2. 5小 時，在固溶處理后15秒內(nèi)進行淬火，淬火溫度為50°C，時間90秒，淬火后時效處理，時效溫 度為150°C，時效時間為10. 5小時；（5)加工：將經(jīng)過步驟（4)后的鍛坯通過數(shù)控車床和加 工中心加工后，得到輪轂成品。
[0011] 實施例4,一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法，包括以下步驟，（1)備料：采用主要材質(zhì) 為Al的鑄棒為基材，下料前對鑄棒進行均質(zhì)處理，所述的鑄棒中除Al外還含有以下質(zhì)量百 分比含量的物質(zhì)：Si為 0. 67%、Mg為 0. 53%、Cu為 4. 32%、Fe為 0. 22%、Mn為 0. 68%、Zn為 0. 15%、Ti為0. 12% ; (2)下料：將鑄棒用鋸床鋸成重量為36Kg的棒料后，放入溫度為475°C 的加熱爐中預熱2. 5小時；（3)鍛造：采用壓力鍛造機對鑄棒的正面進行預鍛，鍛成碗口形 狀，然后采用壓力鍛造機對鑄棒的反面鍛一次，鍛成桶狀，最后通過旋壓機將鑄棒滾壓得到 鍛坯，鍛坯呈輪轂的輪輞造型；（4)熱處理：將鍛坯固溶處理，固溶溫度為500°C，固溶時間 為2. 5小時，在固溶處理后15秒內(nèi)進行淬火，淬火溫度為50°C，時間90秒，淬火后時效處 理，時效溫度為150°C，時效時間為10. 5小時；（5)加工：將經(jīng)過步驟（4)后的鍛坯通過數(shù)控 車床和加工中心加工后，得到輪轂成品。
[0012] 實施例5,實施例1-4任一項所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法中：所述鑄棒直徑為 254mm〇
[0013] 實施例6,實施例1-5任一項所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法中：在步驟（3)中對 鑄棒正面進行預鍛的壓力鍛造機為6000T的壓力鍛造機。這樣，使得鋁合金材料流線平順 的充滿模具型腔。
[0014] 實施例7,實施例1-6任一項所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法中：在步驟（3)中對 鑄棒反面鍛一次的壓力鍛造機為12000T的壓力鍛造機。這樣，使得材料有最大的流動性， 從而達到材料的最佳性能。
[0015] 實施例8,實施例1-7任一項所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法中：在步驟（3)中將 鑄棒進行滾壓的旋壓機為25T的旋壓機。通過25T的旋壓機將鑄棒滾壓得到鍛坯。
[0016] 將本發(fā)明實施例4中熱處理后的鋁合金輪轂與國內(nèi)采用鋁材牌號為6061的鋁合 金輪轂進行對比實驗，數(shù)據(jù)如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種卡車鋁合金輪轂鍛造方法，其特征在于：包括以下步驟， (1) 備料：采用主要材質(zhì)為A1的鑄棒為基材，下料前對鑄棒進行均質(zhì)處理，所述的鑄 棒中除A1外還含有以下質(zhì)量百分比含量的物質(zhì)：Si為0.6-1. 2%、Mg為0.4-0. 8%、Cu為 3. 9-4. 8%、Fe 為 0? 01-0. 7%、Mn 為 0? 4-1. 0%、Zn 為 0? 01-0. 3%、Ti 為 0? 01-0. 15% ; (2) 下料：將鑄棒用鋸床鋸成重量為35. 8-36. 2Kg的棒料后，放入溫度為460-490°C的 加熱爐中預熱2-3小時； (3) 鍛造：采用壓力鍛造機對鑄棒的正面進行預鍛，鍛成碗口形狀，然后采用壓力鍛造 機對鑄棒的反面鍛一次，鍛成桶狀，最后通過旋壓機將鑄棒滾壓得到鍛坯，鍛坯呈輪轂的輪 輞造型； (4) 熱處理：將鍛坯固溶處理，固溶溫度為495-505°C，固溶時間為2-3小時，在固溶處 理后15秒內(nèi)進行淬火，淬火溫度為40-60°C，時間85-95秒，淬火后時效處理，時效溫度為 145-155°C，時效時間為9-12小時； (5) 加工：將經(jīng)過步驟（4)后的鍛坯通過數(shù)控車床和加工中心加工后，得到輪轂成品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法，其特征在于：所述鑄棒直徑為 254mm〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法，其特征在于：所述的鑄棒中含 有以下質(zhì)量百分比含量的物質(zhì)：Si為0. 67%、Mg為0. 53%、Cu為4. 32%、Fe為0. 22%、Mn為 0? 68%、Zn 為 0? 15%、Ti 為 0? 12%、余量為 A1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法，其特征在于：所述步驟（2)中用鋸 床將鑄棒鋸成重量為36Kg的棒料后，放入溫度為475°C的加熱爐中預熱2. 5小時。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法，其特征在于：在步驟（3)中對鑄棒 正面進行預鍛的壓力鍛造機為6000T的壓力鍛造機。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法，其特征在于：在步驟（3)中對鑄棒 反面鍛一次的壓力鍛造機為12000T的壓力鍛造機。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法，其特征在于：在步驟（3)中將鑄棒 進行滾壓的旋壓機為25T的旋壓機。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡車鋁合金輪轂鍛造方法，其特征在于：所述步驟（4)中固溶 溫度為500°C，固溶時間為2. 5小時，淬火溫度為50°C，時間90秒，時效溫度為150°C，時效 時間為10. 5小時。
【文檔編號】C22F1/057GK104493031SQ201510012139
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月12日
【發(fā)明者】萬金華 申請人:連云港寶石精密重工科技有限公司