CN102319867A - 一种控制臂的锻造成形工艺 - Google Patents

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潘琦俊
包其华
施先锋
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Abstract

本发明公开了一种控制臂的锻造成形工艺，包括以下步骤：挤压棒切割、加热、辊锻制坯、模锻、切边。采用上述工艺，本发明具有以下优点：1、对坯料加热采用加热方式电感应加热，提高坯料加热速度和产品加热的均匀性；2、采用了辊锻制坯替代了人工自由锻制坯，高了制坯的质量消除了折叠缩短了工艺链；3、能简化工序、提高生产效率、提高材料利用率、降低制造成本。

Description

一种控制臂的锻造成形工艺
技术领域
本发明涉及汽车控制臂领域，特别涉及一种控制臂的锻造成形工艺。
背景技术
控制臂属于汽车底盘的悬架******中连接结构件，是轮毂与副车架连接件。随着汽车轻量化的要求，铁制控制臂逐步被铝合金控制臂替代。铝合金控制臂大多采用锻造成形。
目前，通常的具体锻造工艺包括以下工序：
a工序，以铝合金挤压棒材为原材料，按照需要的长度进行锯切。一般采用带式锯床或圆盘锯进行坯料的切取；
b工序，将切取好的料放在电加热炉中进行加热。加热温度为420-480℃，料的加热温度的均匀性±10℃；
c工序，将加热好的料，人工在空气锤上进行材料体积的分配。设备为100-150T空气锤；
d工序，将体积分配好的坯料放入模具型腔中锻造成形；
e工序，由于a3工序是采用自由锻进行体积分配，坯料上锤与锤之间产生连接纹，在模锻产生折叠。折叠须用手砂轮等工具打磨去掉折叠；
f工序，将修伤好的进行二次加热，加热与b工序相同；
g工序，将加热好产品放放入模具型腔中锻造成形。锻造与d工序相同；
h工序，将成形好的产品去除飞边。飞边切除方式采用冷切。设备通常选用机械式压力机。
该工艺存在以下缺陷：坯料加热速度慢，产品加热均匀性差；自由锻造工艺容易使坯料表面产生折叠，需要增加修复工序去除折叠，延长了生产时间，增加了生产成本，降低了生产效率；采用冷切边的方式，产品在终成形模锻以后需要冷却一段时间再切边，产品制造工序不连续，延长了产品生产时间，降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能有效缩短产品生产时间、提高产品生产效率的控制臂的锻造成形工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种控制臂的锻造成形工艺，包括以下步骤：
a)挤压棒切割：选取铝合金挤压棒材为原材料，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料，并去毛刺；
b)加热：将锯切成的坯料采用电感应加热，控制加热温度为440～480℃，加热温度均匀性为±5℃；
c)辊锻制坯：采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；辊锻制坯后坯料温度控制在420～460℃；
d)模锻：将辊锻好的坯料进行模锻，温度控制在380℃以上。
e)切边：将模锻好的产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在350℃以上。
所述的d步骤中模锻包括预成形模锻和终成形模锻。
所述的预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将坯料放入模具型腔中锻造成形，控制预成形模锻温度在400℃～410℃；
所述的终成形模锻，采用开式锻模设备，选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，控制终成形模锻温度控制在370℃～400℃。
所述的e步骤中切边温度控制在350℃～370℃。
所述的c步骤中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为360mm。
本发明采用上述工艺，具有以下优点：1、对坯料加热采用加热方式电感应加热，提高坯料加热速度和产品加热的均匀性；2、采用了辊锻制坯替代了人工自由锻制坯，高了制坯的质量消除了折叠缩短了工艺链；3、能简化工序、提高生产效率、提高材料利用率、降低制造成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明中的辊锻制坯的成形及步骤图；
图3为本发明中铝合金控制臂的产品结构图；
具体实施方式
实施例一
一种控制臂的锻造成形工艺，包括以下步骤：
a)挤压棒切割：选取铝合金挤压棒材为原材料，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料，并去毛刺；
b)加热：将锯切成的坯料采用电感应加热，控制加热温度为440℃，加热温度均匀性为±5℃；加热设备采用中频感应加热炉。温度控制采用在线测量控制。
c)辊锻制坯：采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；图2所示截面7、8、9、10、11为辊锻的第一道次截面，截面12、13、14、15、16为辊锻的第二道次截面。辊锻第一道次后翻转90°进行第二道次辊锻，辊锻制坯后坯料温度控制在420℃；c步骤中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为360mm。
d)模锻：将辊锻好的坯料进行模锻，温度控制在380℃以上。d步骤中模锻包括预成形模锻和终成形模锻。
预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将坯料放入模具型腔中锻造成形，控制预成形模锻温度在400℃；
终成形模锻，采用开式锻模设备，选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，控制终成形模锻温度控制在370℃。
e)切边：将模锻好的产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在350℃以上。e步骤中切边温度可控制在350℃。
实施例二
一种控制臂的锻造成形工艺，包括以下步骤：
a)挤压棒切割：选取铝合金挤压棒材为原材料，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料，并去毛刺；
b)加热：将锯切成的坯料采用电感应加热，控制加热温度为480℃，加热温度均匀性为±5℃；加热设备采用中频感应加热炉。温度控制采用在线测量控制。
c)辊锻制坯：采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；图2所示截面7、8、9、10、11为辊锻的第一道次截面，截面12、13、14、15、16为辊锻的第二道次截面。辊锻第一道次后翻转90°进行第二道次辊锻，辊锻制坯后坯料温度控制在460℃；c步骤中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为360mm。
d)模锻：将辊锻好的坯料进行模锻，温度控制在380℃以上。d步骤中模锻包括预成形模锻和终成形模锻。
预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将坯料放入模具型腔中锻造成形，控制预成形模锻温度在410℃；
终成形模锻，采用开式锻模设备，选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，控制终成形模锻温度控制在400℃。
e)切边：将模锻好的产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在350℃以上。e步骤中切边温度可控制在370℃。
实施例三
一种控制臂的锻造成形工艺，包括以下步骤：
a)挤压棒切割：选取铝合金挤压棒材为原材料，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料，并去毛刺；
b)加热：将锯切成的坯料采用电感应加热，控制加热温度为460℃，加热温度均匀性为±5℃；加热设备采用中频感应加热炉。温度控制采用在线测量控制。
c)辊锻制坯：采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；图2所示截面7、8、9、10、11为辊锻的第一道次截面，截面12、13、14、15、16为辊锻的第二道次截面。辊锻第一道次后翻转90°进行第二道次辊锻，辊锻制坯后坯料温度控制在450℃；c步骤中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为360mm。
d)模锻：将辊锻好的坯料进行模锻，温度控制在380℃以上。d步骤中模锻包括预成形模锻和终成形模锻。
预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将坯料放入模具型腔中锻造成形，控制预成形模锻温度在405℃；
终成形模锻，采用开式锻模设备，选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，控制终成形模锻温度控制在380℃。
e)切边：将模锻好的产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在350℃以上。e步骤中切边温度可控制在360℃。
实施例四
一种控制臂的锻造成形工艺，包括以下步骤：
a)挤压棒切割：选取铝合金挤压棒材为原材料，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料，并去毛刺；
b)加热：将锯切成的坯料采用电感应加热，控制加热温度为475℃，加热温度均匀性为±5℃；加热设备采用中频感应加热炉。温度控制采用在线测量控制。
c)辊锻制坯：采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；图2所示截面7、8、9、10、11为辊锻的第一道次截面，截面12、13、14、15、16为辊锻的第二道次截面。辊锻第一道次后翻转90°进行第二道次辊锻，辊锻制坯后坯料温度控制在435℃；c步骤中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为360mm。
d)模锻：将辊锻好的坯料进行模锻，温度控制在380℃以上。d步骤中模锻包括预成形模锻和终成形模锻。
预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将坯料放入模具型腔中锻造成形，控制预成形模锻温度在406℃；
终成形模锻，采用开式锻模设备，选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，控制终成形模锻温度控制在390℃。
e)切边：将模锻好的产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在350℃以上。e步骤中切边温度可控制在355℃。
上述各实施例中控制臂均采用型号为6028的铝合金。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种控制臂的锻造成形工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a)挤压棒切割：选取铝合金挤压棒材为原材料，采用高速圆盘锯将挤压棒材锯切成坯料，并去毛刺；
b)加热：将锯切成的坯料采用电感应加热，控制加热温度为440～480℃，加热温度均匀性为±5℃；
c)辊锻制坯：采用辊锻机对加热后的坯料进行辊锻制坯；采用两道次辊锻；辊锻制坯后坯料温度控制在420～460℃；
d)模锻：将辊锻好的坯料进行模锻，温度控制在380℃以上。
e)切边：将模锻好的产品采用冲床用热切方式进行切边，切边温度控制在350℃以上。
2.根据权利要求1所述的一种控制臂的锻造成形工艺，其特征在于：所述的d步骤中模锻包括预成形模锻和终成形模锻。
3.根据权利要求2所述的一种控制臂的锻造成形工艺，其特征在于：所述的预成形模锻，选用螺旋压力机或机械压力机将坯料放入模具型腔中锻造成形，控制预成形模锻温度在400℃～410℃；
所述的终成形模锻，采用开式锻模设备，选用螺旋压力机或机械压力机，将预成形产品放入终成形模具中进行锻造成形，控制终成形模锻温度控制在370℃～400℃。
4.根据权利要求1所述的一种控制臂的锻造成形工艺，其特征在于：所述的e步骤中切边温度控制在350℃～370℃。
5.根据权利要求1所述的一种控制臂的锻造成形工艺，其特征在于：所述的c步骤中辊锻制坯采用的辊锻机辊径为360mm。
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