CN111468903A - 一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法，胚料按钢制汽车轮毂的重量进行剪切，成方形胚料。然后经过热挤压塑形、热旋压塑形后成型。本发明一体化成型，通过结晶器+结晶辊的组合式结晶法使钢液结晶均匀一致，减少了缩孔，提高了钢材的密度，使钢材的强度成倍的提高。为后续的轻量化生产提供了材质保障；节能降耗。耗材低，原材料的利用率在95％以上，经济效益高。

Description

一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法
技术领域
本发明涉及轮毂生产技术领域，具体涉及一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法。
背景技术
目前市场上普遍采用的钢制汽车轮毂是由成型钢板冷压冷旋冷冲制造的汽车轮辐和汽车轮辋焊接成形。
汽车轮辐生产技术是用轮辐所需厚度的长方形钢板或卷板，通过油压机和旋压机进行加工，制造出轮辐。即由人工操作送料机把长方形钢板或卷板送入油压机，油压机将钢板或卷板冷冲压成规定尺寸的圆形胚料，人工将圆形胚料送入下一工位油压冲孔机，冷冲压中心孔，成环形胚料。再由人工将环形胚料送至旋压机冷旋压向外圆拉伸成所需弧形。再由人工将弧形胚料送至多头钻床进行钻铣螺丝孔加工，再至冲床进行冲压风孔加工，然后再送至油压整形机进行型腔精整成型。接着送至立式车床进行毛边修整及尺寸精确修正。至此产出汽车汽车轮辐成品。这样的操作带来的问题是：(1)耗材巨大，原材料利用率只有60％，多余的毛边料只能按废钢处理。废钢回炉重造，带来环保能耗问题。(2)生产过程中的冷挤压冷冲压冷旋压都会对原料钢材造成不同的伤害，导致汽车轮辐在使用过程中出现不同程度的安全隐患。例如：(1)冷冲压风孔步骤造成的细微裂痕会导致汽车轮辐在使用过程中开裂，造成轮毂报废，损害轮胎，带来极大的安全问题。(2)生产过程中的冷旋压拉伸成型结束后，汽车轮辐在静止状态下，反应良好。但在运动状态下，由于摩擦发热产生热引力释放，汽车轮辐的径条变得不稳定，轮胎会磨损过快或出现爆胎现象，出现安全问题。
汽车轮辋有两种制造技术：一种是对焊前轧制成型。一种是对焊后滚压成型。两者都是通过焊接成型。这样的生产技术缺点是：(1)漏焊产生漏气。(2)焊接点容易开裂，抗疲劳程度差，造成汽车轮毂报废，带来安全隐患。
汽车轮辐和汽车轮辋通过焊接制造出汽车轮毂。其缺点是：(1)在焊接过程中，产生的热引力使汽车轮辐和汽车轮辋变形，汽车轮辐径条变得不稳定，出现轮胎磨损过快或爆胎现象，导致安全问题。(2)出现焊接不牢，漏焊或夹渣现象，导致焊接接触开裂，造成轮毂报废，带来极大的安全隐患。(3)耗材量大，汽车轮毂重而强度差。即使使用热塑成型的工艺也解决不了钢制汽车轮毂强轻量化的问题。
目前，实现汽车轻量化主要有三种途径：⑴结构优化，使部件薄壁化、中空化、小型化或复合化；⑵新材料的使用，如高强度钢、铝、镁合金及一些非金属材料的使用；⑶工艺的改进，主要包括成形技术和连接技术。其中高强度钢具有强度高、质量轻、成本低等特点，有助于汽车的轻量化，而且能够提高安全性。所以，汽车用高强度钢已成为颇具竞争性的轻量化材料。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法，减少了缩孔，提高了钢材的密度，使钢材的强度成倍的提高，且经济效益高。
本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法，所述方法包括以下步骤，
S1、原材料分选，进入电炉熔炼、检测、调质后形成高温钢液；
S2、将高温钢液倒入结晶器中，同时进行间接的强制冷却形成较厚的外晶壳；
S3、再导入到两条结晶辊中，由结晶辊产生外压力，促使内部有规律的结晶，使结晶均匀一致；
S4、同时将结晶好的胚料按钢制汽车轮毂的重量进行剪切，成方形胚料；送入油压机的汽车轮毂下塑形模中，由上下模具对其进行多次热压塑形，促使结晶均匀分布，形成环形的汽车轮毂胚料；
S5、将成型的汽车轮毂胚料放入旋压机，对汽车轮辋进行正反热旋压拉伸成型；至此汽车轮毂半成品成型；
S6、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入保温装置进行保温；
S7、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入精整形模具，对汽车轮辐内圆和螺丝孔进行精整，除去毛边和多余胚料。
S8、钻铣风孔；
S9、接着送入最后一工序进入整饰处理；至此生产出汽车轮毂成品。
优选的，所述步骤S6中保温时长为6-8个小时。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1.通过结晶器+结晶辊的组合式结晶法使钢液结晶均匀一致，减少了缩孔，提高了钢材的密度，使钢材的强度成倍的提高。为后续的轻量化生产提供了材质保障。
2.通过热挤压成型，使钢材的金相组织得到进一步强化。使钢材的材质提高50％以上，钢制汽车轮毂的重量减轻20％以上。达到高质量、高强度、轻量化的目的。
3.通过热旋压拉伸，保护了材质的结构不被破坏。
4.节能降耗。耗材低，原材料的利用率在95％以上。
5.经济效益高。
6.本发明采用的是柔性加工技术，不会对轮毂造成加工伤害，可有效提高汽车轮毂的质量。
7.无焊接，减少了焊接带来的诸多隐患。
8.一体化生产减轻了汽车轮毂的重量和多余的承重部分。
具体实施方式
以下将通过具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1
一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法，所述方法包括以下步骤，
S1、原材料分选，进入电炉熔炼、检测、调质后形成高温钢液；
S2、将高温钢液倒入结晶器中，同时进行间接的强制冷却形成较厚的外晶壳；
S3、再导入到两条结晶辊中，由结晶辊产生外压力，促使内部有规律的结晶，使结晶均匀一致；
S4、同时将结晶好的胚料按钢制汽车轮毂的重量进行剪切，成方形胚料；送入油压机的汽车轮毂下塑形模中，由上下模具对其进行多次热压塑形，促使结晶均匀分布，形成环形的汽车轮毂胚料；
S5、将成型的汽车轮毂胚料放入旋压机，对汽车轮辋进行正反热旋压拉伸成型；至此汽车轮毂半成品成型；
S6、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入保温装置进行6小时保温；
S7、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入精整形模具，对汽车轮辐内圆和螺丝孔进行精整，除去毛边和多余胚料。
S8、钻铣风孔；
S9、接着送入最后一工序进入整饰处理；至此生产出汽车轮毂成品。
实施例2
一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法，所述方法包括以下步骤，
S1、原材料分选，进入电炉熔炼、检测、调质后形成高温钢液；
S2、将高温钢液倒入结晶器中，同时进行间接的强制冷却形成较厚的外晶壳；
S3、再导入到两条结晶辊中，由结晶辊产生外压力，促使内部有规律的结晶，使结晶均匀一致；
S4、同时将结晶好的胚料按钢制汽车轮毂的重量进行剪切，成方形胚料；送入油压机的汽车轮毂下塑形模中，由上下模具对其进行多次热压塑形，促使结晶均匀分布，形成环形的汽车轮毂胚料；
S5、将成型的汽车轮毂胚料放入旋压机，对汽车轮辋进行正反热旋压拉伸成型；至此汽车轮毂半成品成型；
S6、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入保温装置进行7小时保温；
S7、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入精整形模具，对汽车轮辐内圆和螺丝孔进行精整，除去毛边和多余胚料。
S8、钻铣风孔；
S9、接着送入最后一工序进入整饰处理；至此生产出汽车轮毂成品。
实施例3
一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法，所述方法包括以下步骤，
S1、原材料分选，进入电炉熔炼、检测、调质后形成高温钢液；
S2、将高温钢液倒入结晶器中，同时进行间接的强制冷却形成较厚的外晶壳；
S3、再导入到两条结晶辊中，由结晶辊产生外压力，促使内部有规律的结晶，使结晶均匀一致；
S4、同时将结晶好的胚料按钢制汽车轮毂的重量进行剪切，成方形胚料；送入油压机的汽车轮毂下塑形模中，由上下模具对其进行多次热压塑形，促使结晶均匀分布，形成环形的汽车轮毂胚料；
S5、将成型的汽车轮毂胚料放入旋压机，对汽车轮辋进行正反热旋压拉伸成型；至此汽车轮毂半成品成型；
S6、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入保温装置进行8小时保温；
S7、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入精整形模具，对汽车轮辐内圆和螺丝孔进行精整，除去毛边和多余胚料。
S8、钻铣风孔；
S9、接着送入最后一工序进入整饰处理；至此生产出汽车轮毂成品。
实施例4
一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法，所述方法包括以下步骤，
S1、原材料分选，进入电炉熔炼、检测、调质后形成高温钢液；
S2、将高温钢液铸造成大于钢制汽车轮毂的重量的圆形胚料；
S3、将圆形胚料送入油压机的汽车轮毂下塑形模中，由上下模具对其进行多次热压塑形，促使结晶均匀分布，形成环形的汽车轮毂胚料；
S4、将成型的汽车轮毂胚料放入旋压机，对汽车轮辋进行正反热旋压拉伸成型；至此汽车轮毂半成品成型；
S5、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入保温装置进行7小时保温；
S6、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入精整形模具，对汽车轮辐内圆和螺丝孔进行精整，除去毛边和多余胚料。
S7、钻铣风孔；
S8、接着送入最后一工序进入整饰处理；至此生产出汽车轮毂成品。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。

Claims (2)

1.一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤，
S1、原材料分选，进入电炉熔炼、检测、调质后形成高温钢液；
S2、将高温钢液倒入结晶器中，同时进行间接的强制冷却形成较厚的外晶壳；
S3、再导入到两条结晶辊中，由结晶辊产生外压力，促使内部有规律的结晶，使结晶均匀一致；
S4、同时将结晶好的胚料按钢制汽车轮毂的重量进行剪切，成方形胚料；送入油压机的汽车轮毂下塑形模中，由上下模具对其进行多次热压塑形，促使结晶均匀分布，形成环形的汽车轮毂胚料；
S5、将成型的汽车轮毂胚料放入旋压机，对汽车轮辋进行正反热旋压拉伸成型；至此汽车轮毂半成品成型；
S6、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入保温装置进行保温；
S7、由人工或机械臂取出汽车轮毂半成品，送入精整形模具，对汽车轮辐内圆和螺丝孔进行精整，除去毛边和多余胚料。
S8、钻铣风孔；
S9、接着送入最后一工序进入整饰处理；至此生产出汽车轮毂成品。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化无焊接一体钢制汽车轮毂的生产方法，其特征在于：所述步骤S6中保温时长为6-8个小时。
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