一種輪轂熱處理提速工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輪轂加工領(lǐng)域，具體涉及一種一種輪轂熱處理提速工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 輪轂是近年開發(fā)的高技術(shù)含量、高附加值的汽車零配件。它是汽車領(lǐng)域新的經(jīng)濟(jì) 增長(zhǎng)點(diǎn)和發(fā)展方向，特別是目前全球最大的汽車配件供應(yīng)商DELPffi生產(chǎn)的第三代輪轂的 開發(fā)成功，輪轂國(guó)產(chǎn)化已成為當(dāng)務(wù)之急，而熱處理是輪轂單元制造的關(guān)鍵工序；因其零件表 面形狀復(fù)雜，因此熱處理工藝難度大、要求高，成為了該項(xiàng)目開發(fā)研制的關(guān)鍵工序。鋁車輪 以其重量輕、節(jié)能、散熱好、美觀、耐腐蝕、加工性好等優(yōu)點(diǎn)不斷被認(rèn)可，采用鋁車輪成為替 代鋼質(zhì)車輪的最佳選擇，使得汽車鋁質(zhì)輪轂的需求急劇增長(zhǎng)。
[0003] 傳統(tǒng)的熱處理有以下不足：熱處理生產(chǎn)效率低，熱處理固溶爐升溫慢，熱處理能 耗高。專利2010102089261公開了一種汽車輪轂用ZL101A鋁合金的熱處理工藝。其包括 如下步驟：鑄態(tài)毛坯入固溶處理爐升溫、固溶溫度下固溶處理、出固溶處理爐淬火處理、鑄 態(tài)毛坯入時(shí)效處理爐升溫、時(shí)效溫度下時(shí)效處理、出時(shí)效處理爐后空氣介質(zhì)中冷卻，其特 征在于：固溶處理溫度為525-550°C，固溶處理保溫時(shí)間為60-120分鐘；時(shí)效處理溫度為 165-180°C，時(shí)效處理保溫時(shí)間為90-180分鐘。該發(fā)明專利的熱處理的生產(chǎn)效率較低，用時(shí) 長(zhǎng)，能耗大，不適宜大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個(gè)目的是一種輪轂熱處理方法，其特征在于，所述處理方法分為三個(gè) 階段，固溶、淬火和時(shí)效，其流程為： 鑄造出來的鋁輪轂經(jīng)過X光機(jī)，再經(jīng)過沖冒口機(jī)然后到達(dá)熱處理，熱處理分為固溶、 淬火和時(shí)效；固溶階段溫度設(shè)定540-550°C，優(yōu)選為544-548°C。升溫時(shí)間25-28分鐘，保 溫時(shí)間110-115分鐘，然后輪轂保持固溶階段溫度進(jìn)入淬火，淬火時(shí)間為20s以下，優(yōu)選為 17-19s，并在溫度為80-90°C，優(yōu)選為83-85°C的介質(zhì)中侵泡5分鐘，然后進(jìn)入時(shí)效爐，時(shí)效 階段溫度為155-165°C，優(yōu)選為158-160°C，保溫時(shí)間60分鐘。
[0005] 所述的熱處理方法還包括，鋁輪轂在通過X光機(jī)前，首先經(jīng)過照相系統(tǒng)，照相系統(tǒng) 將輪圈的形式拍照后傳輸給X光機(jī)控制系統(tǒng)，X光機(jī)調(diào)取相應(yīng)的程式，利用X射線照射輪圈 的不同部位，從而發(fā)現(xiàn)鋁輪轂內(nèi)部的缺陷；X光機(jī)判別為0K的續(xù)留，為NG的報(bào)廢。
[0006] 所述沖冒口機(jī)裝備了適合沖壓輪轂的刀具和沖模系統(tǒng)；在沖模系統(tǒng)中，輪轂被傳 送帶輸送至機(jī)器內(nèi)部的鏈?zhǔn)较到y(tǒng)，再直線運(yùn)動(dòng)到帶有中心定位頭的汽缸上部；該距離由通 過光柵控制；汽缸通過舉升輪轂內(nèi)邊向上運(yùn)動(dòng)，中心定位指呈放射狀移動(dòng)，使輪轂定位于汽 缸中心，然后中心定位指撤回，輪轂緊壓沖模。下一個(gè)動(dòng)作沖壓器進(jìn)入輪轂背面，由沖模內(nèi) 的沖頭沖出澆口，頂出汽缸將沖下的澆口推出機(jī)器。沖壓器撤回，所有汽缸退回初始位置， 輪轂被放置在鋼盤上，預(yù)對(duì)中裝置送來下一個(gè)輪轂并推出已經(jīng)沖壓完成的輪轂。新的加工 周期開始。
[0007] 沖冒口中心孔尺寸為57. 05mm;沖孔尺寸即沖冒機(jī)下/上刀具尺寸為40/48mm。
[0008] 進(jìn)入時(shí)效爐后，升溫至?xí)r效階段溫度的時(shí)間為25-28分鐘，優(yōu)選為26分鐘。
[0009] 所述固溶和時(shí)效過程，利用變頻器設(shè)定固溶和時(shí)效爐內(nèi)升溫區(qū)循環(huán)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速， 頻率為50Hz，循環(huán)時(shí)間為20分鐘/循環(huán)。
[0010] 所述淬火后向鋁輪轂噴涂耐火材料，所述耐火材料為ZD涂料。
[0011] 所述淬火介質(zhì)硝酸鉀、氯化鈉、聚乙烯醇、水溶性聚乙二醇醚、防銹劑和水。優(yōu)選其 重量比為硝酸鉀15-18份、氯化鈉20-23份、聚乙烯醇25-30份、水溶性聚乙二醇醚15-20 份、防銹劑1-2份和水30-35份。
[0012] 本發(fā)明使熱處理爐的生產(chǎn)效率在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上提升了 13%，在技術(shù)方面通過利用 變頻器改變固溶和時(shí)效爐內(nèi)升溫區(qū)循環(huán)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而使鋁合金輪轂吸熱加快，輪轂升 溫更均勻化，時(shí)間縮短。同時(shí)降低能耗，節(jié)約成本。每天每臺(tái)熱處理爐生產(chǎn)處理輪轂6912 個(gè)，這樣就可以提高設(shè)備的處理能力，完全滿足上段工序的生產(chǎn)需求。本發(fā)明中的淬火介 質(zhì)，冷卻能力強(qiáng)，具有很好的冷卻特性。同時(shí)，成品具有良好的彎曲性能和強(qiáng)度，并且抗沖 擊，耐疲勞。X光機(jī)和沖冒口機(jī)的使用，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施例1 鋁輪轂首先經(jīng)過照相系統(tǒng)，照相系統(tǒng)將輪圈的形式拍照后傳輸給X光機(jī)控制系統(tǒng)，X光 機(jī)調(diào)取相應(yīng)的程式，利用X射線照射輪圈的不同部位，從而發(fā)現(xiàn)鋁輪轂內(nèi)部的缺陷；X光機(jī) 判別為0K的續(xù)留，為NG的報(bào)廢。鋁輪轂經(jīng)過X光機(jī)，再經(jīng)過沖冒口機(jī)然后到達(dá)熱處理，熱 處理分為固溶、淬火和時(shí)效；固溶階段溫度設(shè)定544°C，升溫時(shí)間25分鐘，保溫時(shí)間110分 鐘，然后輪轂保持544°C的溫度進(jìn)入淬火，時(shí)間為20S，并在85°C的淬火介質(zhì)中侵泡5分鐘。 淬火介質(zhì)為硝酸鉀15份、氯化鈉20份、聚乙烯醇30份、水溶性聚乙二醇醚15份、防銹劑2 份和水30份。向鋁輪轂噴涂ZD材料。然后進(jìn)入時(shí)效爐，升溫至?xí)r效階段溫度的時(shí)間為26 分鐘，效階段溫度160°C，保溫時(shí)間60分鐘。
[0014] 所述沖冒口機(jī)裝備了適合沖壓輪轂的刀具和沖模系統(tǒng)；在沖模系統(tǒng)中，輪轂被傳 送帶輸送至機(jī)器內(nèi)部的鏈?zhǔn)较到y(tǒng)，再直線運(yùn)動(dòng)到帶有中心定位頭的汽缸上部；該距離由通 過光柵控制；汽缸通過舉升輪轂內(nèi)邊向上運(yùn)動(dòng)，中心定位指呈放射狀移動(dòng)，使輪轂定位于汽 缸中心，然后中心定位指撤回，輪轂緊壓沖模。下一個(gè)動(dòng)作沖壓器進(jìn)入輪轂背面，由沖模內(nèi) 的沖頭沖出澆口，頂出汽缸將沖下的澆口推出機(jī)器。沖壓器撤回，所有汽缸退回初始位置， 輪轂被放置在鋼盤上，預(yù)對(duì)中裝置送來下一個(gè)輪轂并推出已經(jīng)沖壓完成的輪轂。新的加工 周期開始。
[0015]沖冒口中心孔尺寸為57. 05mm ;沖孔尺寸為40/48mm。
[0016]通過變頻器設(shè)定固溶和時(shí)效爐內(nèi)升溫區(qū)循環(huán)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，頻率為50Hz，循環(huán)時(shí)間 為20分鐘/循環(huán)。
[0017]實(shí)施例2 鋁輪轂首先經(jīng)過照相系統(tǒng)，照相系統(tǒng)將輪圈的形式拍照后傳輸給X光機(jī)控制系統(tǒng)，X光 機(jī)調(diào)取相應(yīng)的程式，利用X射線照射輪圈的不同部位，從而發(fā)現(xiàn)鋁輪轂內(nèi)部的缺陷；X光機(jī) 判別為0K的續(xù)留，為NG的報(bào)廢。鋁輪轂經(jīng)過X光機(jī)，再經(jīng)過沖冒口機(jī)然后到達(dá)熱處理，熱 處理分為固溶、淬火和時(shí)效；固溶階段溫度設(shè)定540°C，升溫時(shí)間28分鐘，保溫時(shí)間115分 鐘，然后輪轂保持540°C的溫度進(jìn)入淬火，時(shí)間為19S，并在80°C的介質(zhì)中侵泡5分鐘。淬 火介質(zhì)為硝酸鉀18份、氯化鈉23份、聚乙烯醇25份、水溶性聚乙二醇醚20份、防銹劑1份 和水35份。向鋁輪轂噴涂ZD材料。然后進(jìn)入時(shí)效爐，升溫至?xí)r效階段溫度的時(shí)間為25分 鐘，時(shí)效階段溫度158°C，保溫時(shí)間60分鐘。
[0018]所述沖冒口機(jī)裝備了適合沖壓輪轂的刀具和沖模系統(tǒng)；在沖模系統(tǒng)中，輪轂被傳 送帶輸送至機(jī)器內(nèi)部的鏈?zhǔn)较到y(tǒng)，再直線運(yùn)動(dòng)到帶有中心定位頭的汽缸上部；該距離由通 過光柵控制；汽缸通過舉升輪轂內(nèi)邊向上運(yùn)動(dòng)，中心定位指呈放射狀移動(dòng)，使輪轂定位于汽 缸中心，然后中心定位指撤回，輪轂緊壓沖模。下一個(gè)動(dòng)作沖壓器進(jìn)入輪轂背面，由沖模內(nèi) 的沖頭沖出澆口，頂出汽缸將沖下的澆口推出機(jī)器。沖壓器撤回，所有汽缸退回初始位置， 輪轂被放置在鋼盤上，預(yù)對(duì)中裝置送來下一個(gè)輪轂并推出已經(jīng)沖壓完成的輪轂。新的加工 周期開始。
[0019]沖冒口中心孔尺寸為57. 05mm ;沖孔尺寸為40/48mm。
[0020] 通過變頻器設(shè)定固溶和時(shí)效爐內(nèi)升溫區(qū)循環(huán)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，頻率為50Hz，循環(huán)時(shí)間 為20分鐘/循環(huán)。
[0021] 實(shí)施例3 鋁輪轂首先經(jīng)過照相系統(tǒng)，照相系統(tǒng)將輪圈的形式拍照后傳輸給X光機(jī)控制系統(tǒng)