一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，包括以下步驟：（1）熔煉鋁合金錠、澆鑄得到一體式毛坯；（2）在一體式毛坯上車加工內(nèi)、外輪輞和中心孔，鉆氣門(mén)孔、連接螺牙孔和PCD孔；（3）在一體式毛坯上粗車、精車鎖環(huán)和輪轂外表面，得到一體式輪轂鎖環(huán)；（4）選取一體式輪轂鎖環(huán)圓周方向上的一點(diǎn)為第一起始點(diǎn)，切割片由第一起始點(diǎn)處沿工裝軸中心順時(shí)針?lè)较蚯懈?80°，切割片移動(dòng)到第一起始點(diǎn)一側(cè)的第二起始點(diǎn)，第二起始點(diǎn)與第一起始點(diǎn)之間保留支撐點(diǎn)；切割片由第二起始點(diǎn)沿工裝軸中心逆時(shí)針?lè)较蚯懈?80°，得到鎖環(huán)和輪轂；（5）將鎖環(huán)與輪轂分離，對(duì)切割面進(jìn)行精車。本發(fā)明使鎖環(huán)與輪轂的尺寸都能得到保證，解決了一體式輪轂的鑄造。
【專利說(shuō)明】一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，尤其是一種一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，屬于車輪制作造【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，帶有鎖環(huán)的輪轂生產(chǎn)工藝都是分為“兩體式鑄造和機(jī)加工”來(lái)完成制造。輪轂使用A356鋁經(jīng)熔煉后采用傳統(tǒng)的低壓或重力鑄造后經(jīng)過(guò)熱處理后再經(jīng)過(guò)數(shù)控車加工來(lái)完成，而鎖環(huán)則采用鍛鋁的方式直接通過(guò)數(shù)控銑、數(shù)控車的方式來(lái)完成。特別是鎖環(huán)的生產(chǎn)成本很貴，加工方面投入的裝備“數(shù)控銑、數(shù)控車”、原材料方面“鍛鋁”，相比普通的鋁輪轂要貴2倍以上。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中采用一體式鑄造加工技術(shù)的難點(diǎn)主要在于無(wú)法切割，如在臥式機(jī)床上來(lái)進(jìn)行切割，鎖環(huán)與輪轂分離時(shí)，因鎖環(huán)隨機(jī)床軸旋轉(zhuǎn)慣性也在旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致鎖環(huán)甩落、變形，鎖環(huán)的尺寸被破壞，無(wú)法正常生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，使鎖環(huán)與 輪轂的尺寸都能得到保證，解決了一體式輪轂的鑄造。
[0005]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，特征是，包括以下工藝步驟:
(O熔煉:將鋁合金錠經(jīng)熔煉得到鋁液，鋁液儲(chǔ)存在保溫室內(nèi)；熔煉溫度為720~740°C，時(shí)間為I~2小時(shí)，保溫室溫度為800~950°C ；
(2)將鋁液精煉除氣后澆鑄到加熱后金屬模具內(nèi)，得到一體式毛坯；澆鑄溫度為700~720°C，時(shí)間為20~30秒，冷卻方式為水霧冷或氣冷，冷卻溫度為5~15°C，冷卻時(shí)間為120~150秒；自然冷卻后脫模，一體式毛坯從澆鑄到脫模的總時(shí)間為250~320秒；
(3)熱處理:將一體式毛坯先在535~545°C固溶處理5.5~6.5小時(shí)，固溶處理后在30秒內(nèi)放入60~90°C的水中淬水3~5分鐘，再在125~140°C熱處理時(shí)間2.5~4.5小時(shí)，使硬度達(dá)到HB60~80 ；
(4)一次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.1mm，軸跳(0.03mm，壓緊力為18~30kg/cm ;在機(jī)床上車加工內(nèi)輪輞、外輪輞和中心孔；
(5)將一次車加工后的一體式毛坯用工裝固定，以中心孔及法蘭平面為基準(zhǔn)，工裝精度:平面度≤0.05mm，芯軸的跳動(dòng)≤0.03mm，壓緊力18~30Kg/cm ;在一體式毛坯上鉆氣門(mén)孔、連接螺牙孔和P⑶孔；
(6)二次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.05mm，軸跳(0.03mm，壓緊力為18~30kg/cm ;在機(jī)床上粗車、精車鎖環(huán)和輪轂外表面，得到一體式輪轂鎖環(huán)；
(7)將二次車加工后的一體式輪轂鎖環(huán)用工裝固定，采用直徑為100mm、厚度為3.2mm的切割片進(jìn)行切割，具體切割過(guò)程如下:選取一體式輪轂鎖環(huán)圓周方向上的一點(diǎn)為第一起始點(diǎn)，切割片由第一起始點(diǎn)處開(kāi)始切割，切割片沿工裝軸中心順時(shí)針?lè)较蚯懈?80°時(shí)退出，切割片再移動(dòng)到第一起始點(diǎn)一側(cè)的第二起始點(diǎn)，第二起始點(diǎn)與第一起始點(diǎn)之間保留支撐點(diǎn)，支撐點(diǎn)的大小為0.3~0.5cm2 ;切割片再由第二起始點(diǎn)沿工裝軸中心逆時(shí)針?lè)较蚯懈?180。；
(8)將鎖環(huán)由支撐點(diǎn)處與輪轂分離，取下鎖環(huán)，再松開(kāi)工裝取下輪轂；
(9)對(duì)鎖環(huán)和輪轂的切割面進(jìn)行精車，對(duì)輪轂上的連接螺牙孔進(jìn)行攻絲，即完成一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工。
[0006]所述鋁合金錠為A356.2鋁合金錠。
[0007]本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明突破了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法切割的問(wèn)題難點(diǎn)，選擇在立式數(shù)控機(jī)床，分段次來(lái)完成的，使鎖環(huán)切割完時(shí)還停留在輪轂上方，鎖環(huán)與輪轂的尺寸都能保證；本發(fā)明解決了一體式輪轂鑄造，通過(guò)數(shù)控立式機(jī)床進(jìn)行切割來(lái)完成分體式的鎖環(huán)與輪轂的加工工藝。 【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明所述一體式輪轂鎖環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為圖1的左視圖。
[0010]圖3為本發(fā)明所述一體式輪轂鎖環(huán)的切割示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]實(shí)施例一:一種一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，包括以下工藝步驟:
(O熔煉:將A356.2鋁合金錠經(jīng)熔煉得到鋁液，鋁液儲(chǔ)存在保溫室內(nèi)；熔煉溫度為720°C，時(shí)間為2小時(shí)，保溫室溫度為800°C ；
(2)將鋁液精煉除氣后澆鑄到加熱后金屬模具內(nèi)，得到一體式毛坯；澆鑄溫度為700°C，時(shí)間為30秒，冷卻方式為水霧冷或氣冷，冷卻溫度為5°C，冷卻時(shí)間為120秒；自然冷卻后脫模，一體式毛坯從澆鑄到脫模的總時(shí)間為250秒；
(3)熱處理:將一體式毛坯先在535°C固溶處理6.5小時(shí)，固溶處理后在30秒內(nèi)放入60°C的水中淬水3分鐘，再在125°C熱處理時(shí)間4.5小時(shí)，使硬度達(dá)到HB60~80 ；
(4)一次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.1mm，軸跳(0.03mm，壓緊力為18kg/cm ;在機(jī)床上車加工內(nèi)輪輞A、外輪輞B和中心孔C ;
(5)將一次車加工后的一體式毛坯用工裝固定，以中心孔及法蘭平面為基準(zhǔn)，工裝精度:平面度≤0.05mm，芯軸的跳動(dòng)≤0.03mm，壓緊力18Kg/cm ;在一體式毛坯上鉆Φ 11.5mmX Φ 16mm的氣門(mén)孔D、16處Φ6.75mmX Φ9.0mmX Φ20mm的連接螺牙孔E和4處Φ30 mmX Φ13.75 mmX60° 的 PCD 孔 F ;
(6)二次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.05mm，軸跳(0.03mm，壓緊力為18kg/cm ;在機(jī)床上粗車、精車鎖環(huán)和輪轂外表面G，得到一體式輪轂鎖環(huán)；
(7)如圖3所示，將二次車加工后的一體式輪轂鎖環(huán)用工裝固定，采用直徑為100mm、厚度為3.2mm的切割片K進(jìn)行切割，得到鎖環(huán)I和輪轂2，具體切割過(guò)程如下:選取一體式輪轂鎖環(huán)圓周方向上的一點(diǎn)為第一起始點(diǎn)，切割片由第一起始點(diǎn)處開(kāi)始切割，切割片沿工裝軸中心順時(shí)針?lè)较蚯懈?80°時(shí)退出，切割片再移動(dòng)到第一起始點(diǎn)一側(cè)的第二起始點(diǎn)，第二起始點(diǎn)與第一起始點(diǎn)之間保留支撐點(diǎn)，支撐點(diǎn)的大小為0.3cm2 ;切割片再由第二起始點(diǎn)沿工裝軸中心逆時(shí)針?lè)较蚯懈?80° ；
(8)將鎖環(huán)由支撐點(diǎn)處與輪轂分離，取下鎖環(huán)，再松開(kāi)工裝取下輪轂；
(9)對(duì)鎖環(huán)和輪轂的切割面H進(jìn)行精車，對(duì)輪轂上的連接螺牙孔進(jìn)行攻絲，即完成一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工；鎖環(huán)切割面平行度為0.0465mm，平面度最大處為0.082mm ;輪轂切割面平行度為0.025mm，平面度最大處為0.042mm ;鎖環(huán)與輪轂的精度優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)值。
[0013]實(shí)施例二:一種一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，包括以下工藝步驟:
(O熔煉:將A356.2鋁合金錠經(jīng)熔煉得到鋁液，鋁液儲(chǔ)存在保溫室內(nèi)；熔煉溫度為740°C，時(shí)間為I小時(shí)，保溫室溫度為950°C ；
(2)將鋁液精煉除氣后澆鑄到加熱后金屬模具內(nèi)，得到一體式毛坯；澆鑄溫度為720°C，時(shí)間為20秒，冷卻方式為水霧冷或氣冷，冷卻溫度為15°C，冷卻時(shí)間為150秒；自然冷卻后脫模，一體式毛坯從澆鑄到脫模的總時(shí)間為320秒；
(3)熱處理:將一體式毛坯先在545°C固溶處理5.5小時(shí)，固溶處理后在30秒內(nèi)放入90°C的水中淬水5分鐘，再在140°C熱處理時(shí)間2.5小時(shí)，使硬度達(dá)到HB60~80 ；
(4)一次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.1mm，軸跳(0.03mm，壓緊力為30kg/cm ;在機(jī)床上車加工內(nèi)輪輞A、外輪輞B和中心孔C ；
(5)將一次車加工后的一體式毛坯用工裝固定，以中心孔及法蘭平面為基準(zhǔn)，工裝精度:平面度≤0.05mm，芯軸的跳動(dòng)≤0.03mm，壓緊力30Kg/cm ;在一體式毛坯上鉆Φ 11.5mmX Φ 16mm的氣門(mén)孔D、16處Φ6.75mmX Φ9.0mmX Φ20mm的連接螺牙孔E和4處Φ30 mmX Φ13.75 mmX60° 的 PCD 孔 F ;
(6)二次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.05mm，軸跳(0.03mm，壓緊力為30kg/cm ;在機(jī)床上粗車、精車鎖環(huán)和輪轂外表面G，得到一體式輪轂鎖環(huán)；
(7)如圖3所示，將二次車加工后的一體式輪轂鎖環(huán)用工裝固定，采用直徑為100mm、厚度為3.2mm的切割片K進(jìn)行切割，得到鎖環(huán)I和輪轂2，具體切割過(guò)程如下:選取一體式輪轂鎖環(huán)圓周方向上的一點(diǎn)為第一起始點(diǎn)，切割片由第一起始點(diǎn)處開(kāi)始切割，切割片沿工裝軸中心順時(shí)針?lè)较蚯懈?80°時(shí)退出，切割片再移動(dòng)到第一起始點(diǎn)一側(cè)的第二起始點(diǎn)，第二起始點(diǎn)與第一起始點(diǎn)之間保留支撐點(diǎn)，支撐點(diǎn)的大小為0.5cm2 ;切割片再由第二起始點(diǎn)沿工裝軸中心逆時(shí)針?lè)较蚯懈?80° ；
(8)將鎖環(huán)由支撐點(diǎn)處與輪轂分離，取下鎖環(huán)，再松開(kāi)工裝取下輪轂；
(9)對(duì)鎖環(huán)和輪轂的切割面H進(jìn)行精車，對(duì)輪轂上的連接螺牙孔進(jìn)行攻絲，即完成一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工；鎖環(huán)切割面平行度為0.052mm，平面度最大處為0.072mm ;輪轂切割面平行度為0.035mm，平面度最大處為0.052mm ;鎖環(huán)與輪轂的精度優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)值。
[0014]實(shí)施例三:一種一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，包括以下工藝步驟:
(O熔煉:將A356.2鋁合金 錠經(jīng)熔煉得到鋁液，鋁液儲(chǔ)存在保溫室內(nèi)；熔煉溫度為730°C，時(shí)間為1.5小時(shí)，保溫室溫度為900°C ；(2)將鋁液精煉除氣后澆鑄到加熱后金屬模具內(nèi)，得到一體式毛坯；澆鑄溫度為710°C，時(shí)間為25秒，冷卻方式為水霧冷或氣冷，冷卻溫度為10°C，冷卻時(shí)間為130秒；自然冷卻后脫模，一體式毛坯從澆鑄到脫模的總時(shí)間為300秒；
(3)熱處理:將一體式毛坯先在540°C固溶處理6小時(shí)，固溶處理后在30秒內(nèi)放入80°C的水中淬水4分鐘，再在130°C熱處理時(shí)間3小時(shí)，使硬度達(dá)到HB60~80 ；
(4)一次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.1mm，軸跳≤0.03mm，壓緊力為20kg/cm ;在機(jī)床上車加工內(nèi)輪輞A、外輪輞B和中心孔C ;
(5)將一次車加工后的一體式毛坯用工裝固定，以中心孔及法蘭平面為基準(zhǔn)，工裝精度:平面度≤0.05mm，芯軸的跳動(dòng)≤0.03mm，壓緊力20Kg/cm ;在一體式毛坯上鉆Φ 11.5mmX Φ 16mm的氣門(mén)孔D、16處Φ6.75mmX Φ9.0mmX Φ20mm的連接螺牙孔E和4處Φ30 mmX Φ13.75 mmX60° 的 PCD 孔 F ;
(6)二次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.05mm，軸跳≤0.03mm，壓緊力為20kg/cm ;在機(jī)床上粗車、精車鎖環(huán)和輪轂外表面G，得到一體式輪轂鎖環(huán)；
(7)如圖3所示，將二次車加工后的一體式輪轂鎖環(huán)用工裝固定，采用直徑為100mm、厚度為3.2mm的切割片K進(jìn)行切割，得到鎖環(huán)I和輪轂2，具體切割過(guò)程如下:選取一體式輪轂鎖環(huán)圓周方向上的一點(diǎn)為第一起始點(diǎn)，切割片由第一起始點(diǎn)處開(kāi)始切割，切割片沿工裝軸中心順時(shí)針?lè)较蚯懈?80°時(shí)退出，切割片再移動(dòng)到第一起始點(diǎn)一側(cè)的第二起始點(diǎn)，第二起始點(diǎn)與第一起始點(diǎn)之間保留支撐點(diǎn)，支撐點(diǎn)的大小為0.4cm2 ;切割片再由第二起始點(diǎn)沿工裝軸中心逆時(shí)針?lè)较蚯懈?80° ；
(8)將鎖環(huán)由支撐點(diǎn)處與輪轂分離，取下鎖環(huán)，再松開(kāi)工裝取下輪轂；
(9)對(duì)鎖環(huán)和輪轂的切割面H進(jìn)行精車，對(duì)輪轂上的連接螺牙孔進(jìn)行攻絲，即完成一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工；鎖環(huán)切割面平行度為0.0465mm，平面度最大處為0.084mm ;輪轂切割面平行度為0.045mm，平面度最大處為0.092mm ;鎖環(huán)與輪轂的精度優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)值。
[0015]本發(fā)明選用A356.2經(jīng)熔煉成鋁液、重力澆鑄成一體式鋁輪轂，經(jīng)過(guò)熱處理、數(shù)控車加工及本發(fā)明在立式數(shù)控機(jī)床對(duì)鎖環(huán)與輪轂的切割工藝，來(lái)替代分體式鑄造、加工的產(chǎn)品的一種新的輪轂制造工藝。從鑄造到機(jī)加工簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，工藝方面有了明顯的突破；從勞動(dòng)力、設(shè)備裝備、等方面節(jié)約了約40%成本，這樣給產(chǎn)品帶來(lái)巨大的競(jìng)爭(zhēng)力。
【權(quán)利要求】
1.一種一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，其特征是，包括以下工藝步驟: (O熔煉:將鋁合金錠經(jīng)熔煉得到鋁液，鋁液儲(chǔ)存在保溫室內(nèi)；熔煉溫度為720~740°C，時(shí)間為I~2小時(shí)，保溫室溫度為800~950°C ； (2)將鋁液精煉除氣后澆鑄到加熱后金屬模具內(nèi)，得到一體式毛坯；澆鑄溫度為700~720°C，時(shí)間為20~30秒，冷卻方式為水霧冷或氣冷，冷卻溫度為5~15°C，冷卻時(shí)間為120~150秒；自然冷卻后脫模，一體式毛坯從澆鑄到脫模的總時(shí)間為250~320秒； (3)熱處理:將一體式毛坯先在535~545°C固溶處理5.5~6.5小時(shí)，固溶處理后在30秒內(nèi)放入60~90°C的水中淬水3~5分鐘，再在125~140°C熱處理時(shí)間2.5~4.5小時(shí)，使硬度達(dá)到HB60~80 ； (4)一次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.1mm，軸跳(0.03mm，壓緊力為18~30kg/cm ;在機(jī)床上車加工內(nèi)輪輞、外輪輞和中心孔； (5)將一次車加工后的一體式毛坯用工裝固定，以中心孔及法蘭平面為基準(zhǔn)，工裝精度:平面度≤0.05mm，芯軸的跳動(dòng)≤0.03mm，壓緊力18~30Kg/cm ;在一體式毛坯上鉆氣門(mén)孔、連接螺牙孔和P⑶孔； (6)二次車加工:將熱處理后的一體式毛坯用三抓輪轂卡盤(pán)夾緊，端跳< 0.05mm，軸跳(0.03mm，壓緊力為18~30kg/cm ;在機(jī)床上粗車、精車鎖環(huán)和輪轂外表面，得到一體式輪轂鎖環(huán)； (7)將二次車加工后的一體式輪轂鎖環(huán)用工裝固定，采用直徑為100mm、厚度為3.2mm的切割片進(jìn)行切割，具體切割過(guò)程如下:選取一體式輪轂鎖環(huán)圓周方向上的一點(diǎn)為第一起始點(diǎn)，切割片由第一起始點(diǎn)處開(kāi)始切割，切割片沿工裝軸中心順時(shí)針?lè)较蚯懈?80°時(shí)退出，切割片再移動(dòng)到第一起始點(diǎn)一側(cè)的第二起始點(diǎn)，第二起始點(diǎn)與第一起始點(diǎn)之間保留支撐點(diǎn)，支撐點(diǎn)的大小為0.3~0.5cm2 ;切割片再由第二起始點(diǎn)沿工裝軸中心逆時(shí)針?lè)较蚯懈?180。； (8)將鎖環(huán)由支撐點(diǎn)處與輪轂分離，取下鎖環(huán)，再松開(kāi)工裝取下輪轂； (9)對(duì)鎖環(huán)和輪轂的切割面進(jìn)行精車，對(duì)輪轂上的連接螺牙孔進(jìn)行攻絲，即完成一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工。
2.如權(quán)利要求1所述的一體式鋁輪轂與鎖環(huán)的加工工藝，其特征是:所述鋁合金錠為A356.2鋁合金錠。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103567724SQ201310552439
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】張衛(wèi)中, 張海軍 申請(qǐng)人:無(wú)錫錦繡輪轂有限公司