CN103737325B

CN103737325B - 26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺

Info

Publication number: CN103737325B
Application number: CN201310562816.9A
Authority: CN
Inventors: 李萍; 胡因行
Original assignee: Jiangsu Kaite Automobile Parts Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Kaite Automobile Parts Co Ltd
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2033-11-13
Also published as: CN103737325A

Abstract

一种26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺，该装饰盖以铝合金为基材、采用分级热冲压成型、喷漆后表面车亮边等工艺进行开发，铝合金为基材具有较好的强韧性，在加热的状态下延伸率可增强；冲压过程采用分级冲压、热冲压的方式；然后将冲压成型的毛坯盖外径以及与车轮相匹配的拔模斜度使用数控车床加工到图纸要求尺寸；再进行表面清洗喷漆和表面车亮面；最后进行喷涂透明油漆；该方法具有成本低廉、合格率高、色彩靓丽、与车轮状态融合为一体的特点，克服了传统的铸造成形、冲压成形、注塑成形的缺陷，给汽车增加时尚靓丽的美感。

Description

26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺

技术领域

本发明专利涉及汽车铝合金车轮装饰性附件制造领域，具体地说涉及一种26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺。

背景技术

随着汽车市场的迅猛发展，作为汽车驱动***的关键部件之一，消费者对汽车铝合金车轮已不仅仅满足其安全性和实用性的功能，而且对其外观装饰性的要求越来越高，在欧美等发达国家，甚至已将车轮外观上升到艺术品的角度欣赏。因装饰盖与轮辐装配后对车轮整体外观以及装饰效果起到非常重要的作用,因此装饰盖在车轮外观中装饰性的作用越来越凸显。目前车轮装饰盖种类繁多，从材料来看，装饰盖有塑料材质、不锈钢材质、铝合金材质等；从毛坯成形工艺来看，装饰盖毛坯制作有注塑成型、冲压成型、铸造成型等工艺；从装饰盖表面处理方式来看，装饰盖有表面电镀、表面喷漆、表面精抛等。但不管那种状态，都要求装饰盖和轮辐装配后呈现出一体性的效果。

由于大尺寸车轮与轮胎相配具有更好的抓地性，同时也显得更时髦霸气，从2011年以来国际市场对于26英寸以上大直径汽车铝合金车轮需求量越来越大，特别是喷漆后表面车亮面的大尺寸车轮的需求量更大，附加值也更高。由于制造难度很大，目前该尺寸的车轮（26、28、30英寸）只有美国、德国二家公司在制造，我公司从2011年开始研制，已成为世界上第三家能进行该车轮制造的企业，但在该产品研发过程中，我公司发现由于产品尺寸大、装饰盖直径更大、造型更复杂，如果采用铸造成型方式制作装饰盖，由于装饰盖厚度仅有2～3㎜、外径在150～200㎜，造成铸造过程充型不足，铸造后容易变形，装饰盖车亮面以后表面针孔较多，不良率非常高；如果采用冲压成型方式制作装饰盖，由于装饰盖厚度仅有2～3㎜，因冲压变形量大在冲压过程非常容易冲裂，而目前的一次冲压成形、冷冲仅适合制作造型简单、冲压变形量小的装饰盖；如果使用注塑件，因注塑件材质为塑料，其表面状态无法与喷漆后车亮面的轮辐相匹配，使产品外观的装饰性大打折扣。因此要真正打破发达国家在该产品领域的垄断，成功开发该系列高端产品，必须解决新型装饰盖的制造工艺。

发明内容

本发明目的是针对26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖的制造需要，克服现有制造工艺的缺陷，提供一种以铝合金为基材、采用分级热冲压成型、喷漆后表面车亮边的铝合金车轮装饰盖制造工艺。

实现以上目的技术方案是：一种26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺，其制作方法为：

1、铝合金材料的开发：

1.1本装饰盖以铝合金为基材，但考虑到后续工艺的影响及和铝车轮的适配，该材料应具有较好的强韧性，在加热的状态下延伸率可增强，并要有良好的车削性、耐腐蚀性能，经多次配比试验，采用以下成分可满足其要求：

装饰盖材料化学成分表

1.2该材料为板材，厚度2.5～4.0㎜。

2、冲压模开发：

2.1本装饰盖采用冲压成形方式，但因直径更大、造型更复杂，传统的一次性冲压成形的方式不适用，必须采用多次分级冲压方式。

2.2依据装饰盖造型设计开发冲压模具，根据装饰盖造型的复杂程度以及冲压变形量的最大尺寸，可设计一级冲压成型、二级冲压成型、三级冲压成型以及最终冲压成型。所开发冲压模也可分为一级冲压模、二级冲压模、三级冲压模以及最终冲压成型模具。

3、冲压工艺开发：

3.1依据所设计的装饰盖尺寸剪裁铝合金板材。

3.2在每次冲压之前先将板材放在加热箱内加热到设定温度后保温，加热温度控制在505±5℃，保温时间30～90分钟。

3.3冲压时将冲压模具预热到260～300℃并保持在该温度区间，可确保冲压过程工件冲压变形更充分、更完整；依据板材厚度以及装饰盖外径尺寸大小选用100～400吨的液压冲压床；将冲压顶模升高到200～300㎜的高度，在15秒内将加热保温箱内预热的铝板放在冲压底模中心位置，冲压顶模以30～40㎜/秒的速率下降，当冲压顶模在距离铝板5.0～10.0㎜时，冲压顶模以2～3㎜/秒的速率下降，这样可避免冲压顶模速度过快，铝合金板来不及变形而开裂；当冲压顶模与冲压底模紧密合拢并保持60～90秒后，将冲压顶模以50～60㎜/秒的速率上升到200～300㎜的高度，将冲压件取出，该工艺可使冲压变形后工件造型、尺寸得到充分的稳定性。

3.4一级、二级、三级以及最终冲压成型均按照（3.3）步骤工艺要求。4毛坯机械加工：

将冲压成型的毛坯盖外径以及与车轮相匹配的拔模斜度使用数控车床加工到图纸要求尺寸。

5表面清洗喷漆：

5.1将造型、尺寸与外观合格的半成品转涂装工序，先进行清洗处理，该处理包括：脱脂-水洗-表调-纯水洗-钝化-纯水洗-烘干。

5.2油漆喷涂：依据装饰盖设计开发颜色要求喷涂色漆，然后进行色漆固化；炉内设置温度160-170℃，保温时间15～20min，使表面油漆充分固化，形成漆膜。

6、表面车亮面：

6.1以扇形夹具装夹定位对表面车亮面，先对装饰盖表面进行粗车，再对表面进行车亮面，车亮面过程使用硬质合金刀片，转速800-1000r/min,Z轴进给量0.10～0.20mm，X轴进给量0.15～0.30mm。

7、喷涂透明油漆

7.1先进行表面处理；表面处理包括：脱脂-水洗-表调-纯水洗-钝化-纯水洗-烘干。

7.2喷涂透明油漆，透明油漆厚度在20～30um。

7.3依据所开发的外观质量要求检验装饰外观，合格的装饰盖等待装配使用。

本发明以铝合金为基材、采用分级热冲压成型、喷漆后表面车亮边等制作方法，成本低廉、合格率高、色彩靓丽、与车轮状态融合为一体，并克服了传统的铸造成形、冲压成形、注塑成形的缺陷，给汽车增加时尚靓丽的美感。

附图说明

图1为本发明专利结构示意图。

具体的实施方式

如图1所示，以623-2695黑色精车亮面铝装置盖为例，其制作工艺为

1、材料开发

1.1经选择，该装饰盖的制作材料配方为：

623-2695黑色精车亮面铝装置盖制作材料成分(%)

1.2该材料为板材，厚度在3.0㎜。

2、冲压模开发

依据装饰盖造型设计开发冲压模具，根据装饰盖造型的复杂程度以及冲压变形量的最大尺寸设计一级冲压成型、二级冲压成型以及最终冲压成型。所开发冲压模也可分为一级冲压模、二级冲压模以及最终冲压成型模具。

3、冲压工艺开发：

3.1依据所设计的装饰盖尺寸剪裁铝合金板材，板材直径为210.0㎜。

3.2在每次冲压之前先将板材放在加热箱内加热保温，加热温度控制在505±5℃，保温时间35分钟方可使用。

3.3冲压时将冲压模具预热到260～300℃并保持在该温度区间，依据板材厚度以及装饰盖外径尺寸大小选用200吨的液压冲压床，将冲压顶模升高到260㎜的高度，在15秒内将加热保温箱内预热的铝板放在冲压底模中心位置，冲压顶模以30㎜/秒的速率下降，当冲压顶模在距离铝板5.0～10.0㎜时，冲压顶模以2～3㎜/秒的速率下降，当冲压顶模与冲压底模紧密合拢后保持70秒，等冲压件在260～300℃时将冲压顶模以50㎜/秒的速率上升到260㎜的高度，将冲压件取出。

3.4一级、二级以及最终冲压成型均按照（3.3）步骤工艺要求。

4、毛坯机械加工：

5、表面清洗喷漆：

5.1将造型、尺寸与外观合格的半成品转涂装工序，先进行前表面处理；前表面包括：脱脂-水洗-表调-纯水洗-钝化-纯水洗-烘干。

5.2油漆喷涂；依据装饰盖设计开发颜色要求喷涂黑漆，然后进行色

漆固化。炉内设置温度165℃，保温时间13min，使表面油漆充分固化，

形成漆膜。

6、表面车亮面

6．1以扇形夹具装夹定位按照技术要求对表面车亮面，先对装饰盖表面进行粗车，再对表面进行车亮面，车亮面过程使用硬质合金刀片，转速900r/min,Z轴进给量0.12mm，X轴进给量0.2mm。

7、喷涂透明油漆

7.1先进行前表面处理；前表面包括：脱脂-水洗-表调-纯水洗-钝化-纯水洗-烘干。

7.2喷涂透明油漆，透明油漆厚度在25um。

Claims

1.一种26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺，其特征是：该装饰盖以铝合金为基材、采用分级热冲压成型、喷漆后表面车亮边工艺进行开发；铝合金为基材具有较好的强韧性，在加热的状态下延伸率可增强；冲压过程采用分级冲压、热冲压的方式；每次冲压之前先将板材放在加热箱内加热到设定温度后保温，加热温度控制在505±5℃，保温时间30～90分钟；冲压时将冲压模具预热到260～300℃并保持在该温度区间，依据板材厚度以及装饰盖外径尺寸大小选用100～400吨的液压冲压床，将冲压顶模升高到200～300㎜的高度，在15秒内将加热保温箱内预热的铝板放在冲压底模中心位置，冲压顶模以30～40㎜/秒的速率下降，当冲压顶模在距离铝板5.0～10.0㎜时，冲压顶模以2～3㎜/秒的速率下降；将冲压顶模与冲压底模紧密合拢并保持60～90秒，然后将冲压顶模以50～60㎜/秒的速率上升到200～300㎜的高度，将冲压件取出；然后将冲压成型的毛坯盖外径以及与车轮相匹配的拔模斜度使用数控车床加工到图纸要求尺寸；再进行表面清洗喷漆和表面车亮面；最后喷涂透明油漆。

2.根据权利要求1所述的一种26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺，其特征是：铝合金为基材为板材，厚度在2.5～4.0㎜；材料成份Mg0.8～1.2；Si0.4～0.8；Cu0.15～0.4；Cr0.04～0.35；Fe≤0.70；Zn≤0.25；Mn≤0.15；Al余量；其它单个杂质≤0.05；杂质总量≤0.15。

3.根据权利要求1所述的一种26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺，其特征是依据装饰盖造型设计开发冲压模具，根据装饰盖造型的复杂程度以及冲压变形量的最大尺寸采用分级冲压方式，可设计一级冲压成型、二级冲压成型、三级冲压成型以及最终冲压成型；所开发冲压模也可分为一级冲压模、二级冲压模、三级冲压模以及最终冲压成型模具。

4.根据权利要求1所述的一种26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺，其特征是：依据装饰盖设计开发颜色要求喷涂色漆，然后进行色漆固化；炉内设置温度160-170℃，保温时间15～20min，使表面油漆充分固化，形成漆膜。

5.根据权利要求1所述的一种26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺，其特征是：以扇形夹具装夹定位对表面车亮面，先对装饰盖表面进行粗车，再对表面进行车亮面，车亮面过程使用硬质合金刀片，转速800-1000r/min,Z轴进给量0.10～0.20mm，X轴进给量0.15～0.30mm。

6.根据权利要求1所述的一种26英寸以上大直径汽车铝合金车轮装饰盖制作工艺，其特征是：喷涂透明油漆厚度在20～30um。