《輪轂鍛造工藝全》PPT課件.pptx

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1、鋁輪轂鍛造工藝（全） 輪轂的故事 輪轂的歷史 汽車的輪轂最開始是繼承馬車的輪轂而來。 1886年，世界上生產(chǎn)出的第一個(gè)輪轂是由鋼材制成。 20世紀(jì)30年代，德國(guó)人將鋼制輻條與鋁質(zhì)軋制輪輞相結(jié)合的車輪裝載氣車上，為鋁合金車輪的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 二戰(zhàn)后，鋁合金輪轂開始在普通汽車上得到應(yīng)用。 1958年，出現(xiàn)了整體鑄造的鋁合金輪轂，此后不久又有了鍛造的鋁合金輪轂。 此后，便是鋼輪轂和鋁合金輪轂并驅(qū)的時(shí)代。 關(guān)于材料 1，鋼質(zhì)輪轂1）鋼輪轂的用鋼是16Mn，16Mn叫低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼：含碳量為0.1%-0.25%,加入主要合金元素錳、硅、釩、鈮和鈦等2）鋼制輪轂的優(yōu)點(diǎn)： 制造工藝

2、簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，而且抗金屬疲勞的能力很強(qiáng)，也就是我們俗稱的便宜又結(jié)實(shí)。具有良好的綜合力學(xué)性能、低溫沖擊韌性、冷沖壓、切削加工性、焊接性能等，3）鋼質(zhì)輪轂的缺點(diǎn)： 外觀丑陋（可以說沒什么外觀可言），重量較大(相同的輪轂鋼材質(zhì)要比鋁合金材質(zhì)重很多)，慣性阻力大，散熱性也比較差，而且非常容易生銹。 2，合金輪轂1）合金輪轂：鎂和鋁是最適宜制造車輪的理想輕合金材料。 它有著傳統(tǒng)鋼車輪所無法比擬的許多優(yōu)點(diǎn)，更能適應(yīng)整車高速化、節(jié)能化、現(xiàn)代化高檔次發(fā)展的需要。 尤其是鎂合金有著極高的比強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和比彈性模量。是極為理想的車輪制造材料。使用鎂合金制造的車輪具有極佳的減震性能。a）優(yōu)點(diǎn)： 合金材質(zhì)輪轂

3、可以彌補(bǔ)鋼質(zhì)輪轂的缺點(diǎn)，較輕的重量，慣性阻力小，制作精度高，視覺效果好。 在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的變形小，慣性阻力小，有利于提高汽車的直線行駛性能，減輕輪胎滾動(dòng)阻 力，從而減少了油耗。 合金材質(zhì)的導(dǎo)熱性能又是鋼的三倍左右，散熱性好，對(duì)于車輛的制動(dòng)系，輪胎和制動(dòng)系統(tǒng)的熱衰減都能起到一定的作用。b）缺點(diǎn)：制造工藝復(fù)雜，成本高。 2）鋁合金輪轂一般用6061 鋁合金，A365.2鋁合金。a）6061鋁合金 經(jīng)熱處理預(yù)拉伸工藝生產(chǎn)的高品質(zhì)鋁合金產(chǎn)品，韻賢金屬特性多，具有加工性能極佳、優(yōu)良的焊接特點(diǎn)及電鍍性、良好的抗腐蝕性、韌性高及加工后不變形、材料致密無缺陷及易于拋光、上色膜容易、氧化效果極佳等優(yōu)良特點(diǎn)。力學(xué)性

4、能6061的極限抗拉強(qiáng)度為124 MPa受拉屈服強(qiáng)度 55.2 MPa延伸率25.0 %彈性系數(shù)68.9 GPa彎曲極限強(qiáng)度228 MPa Bending Yield Strength 103 MPa泊松比0.330疲勞強(qiáng)度 62.1 MPa 3）A356.2合金錠a） 性能與特點(diǎn)： 具有流動(dòng)性好，無熱裂傾向，線收縮小，氣密性好等良好的鑄造性能，比重小，耐蝕性良好，易氣焊，隨鑄件壁厚增加強(qiáng)度降低的程度小，鑄態(tài)下使用，變質(zhì)后機(jī)械性能提高。 鑄錠斷口致密，無熔渣和非金屬夾雜物。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 外圓表面內(nèi)圓表面 型孔臺(tái)階面 外倒角中心孔輪轂結(jié)構(gòu)組成：外圓表面, 內(nèi)圓表面，型孔，中心孔，臺(tái)階面，退刀槽，內(nèi)

5、、外倒角，氣門孔。1，輪轂的結(jié)構(gòu) 2，功能 3，審美 結(jié)構(gòu)決定造型，結(jié)構(gòu)決定受力，輪轂受力主要在輪輻上 4，輪轂受力 加工工藝 1）輪轂技術(shù)要求：孔與外圓一般具有較高的同軸度要求；端面與孔軸線的垂直度要求；內(nèi)孔表面本身的尺寸精度、形狀精度及表面粗糙度要求；外圓表面本身的尺寸、形狀精度及表面粗糙度要求等。1，加工結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求 外圓表面內(nèi)圓表面 型孔臺(tái)階面退刀槽 外倒角中心孔2）輪轂零件組成：外圓表面, 內(nèi)圓表面，型孔，中心孔，臺(tái)階面，退刀槽，內(nèi)、外倒角，氣門孔。 鍛造熱處理機(jī)加工噴涂胚料2，加工流程 1）進(jìn)料與切料：鋁棒材質(zhì)為6061，將鋁棒切割成鍛造輪轂所需的大小。 2）鍛壓成胚：以超過80

6、00噸的鍛壓機(jī)將預(yù)熱的鋁材，以鍛壓方式，鍛壓成毛胚（保留加工余量）。 1）提高鑄件的力學(xué)性能，改善合金的切削性能；消除內(nèi)應(yīng)力；穩(wěn)定鑄件的尺寸和組織，改善合金的組織和力學(xué)性能。2）本工序控制要點(diǎn)：退火時(shí)間和溫度（60-85，3min）。3，熱處理： 1）數(shù)控機(jī)床加工工序劃分的特點(diǎn)為：先粗后精，先面后孔，刀具集中 。2）加工順序：按由內(nèi)到外、又粗到精、由近到遠(yuǎn)的原則確定。毛坯孔加工粗加工孔半精加工孔精加工外圓面加工外圓面半精加工階梯面粗加工階梯面半精加工內(nèi)圓加工退刀面加工不規(guī)則孔加工型孔加工氣門孔加工去毛刺零件最終熱處理清洗終檢重點(diǎn)控制項(xiàng)目：中心孔直徑、PCD位置度、端徑跳、動(dòng)平衡。4，機(jī)加工流程

7、 工 序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 名 稱 及 編號(hào) 夾 輔 具 及 編 號(hào) 切 削 工 具及 編 號(hào) 量 具 及 編 號(hào) 備 注 1 備 料 2 鍛 造 毛 坯 階 梯 面 （ 靠 近 內(nèi)圓 ） 足 夠 加 工 余量 3 退 火 4 鏜 ：工 位 1： 粗 鏜 軸 承 孔 69。工 位 2： 粗 鏜 軸 承 孔 70。工 位 3： 粗 鏜 軸 承 孔 71。工 位 3： 粗 鏜 軸 承 孔 72。工 位 4： 半 精 鏜 軸 承 孔 72.4。工 位 5： 半 精 鏜 軸 承 孔 72.5。精 鏜 鏜 床 專 用 夾 具 鏜 刀 塞 規(guī) 保 證 ： 軸 承 孔 72.5表 面 粗糙 度 為

8、R1.6， 上極 限 為 -0.028，下 極 限 為 -0.058。 1）工序 5 車 ：工 位 1： 粗 車 上 端 面 。工 位 2： 粗 車 上 端 面 四 分 之 一 圓 弧 。工 位 3： 半 精 車 上 端 面 。工 位 4： 半 精 車 上 端 面 四 分 之 一 圓 弧 。工 位 5： 半 精 車 外 圓 。 立 式 車 床 專 用 夾 具 車 刀 游 標(biāo) 卡 尺保證：上極限為0，下極限為-0 .6。 6 車 ：粗 車 階 梯 面半 精 車 階 梯 面倒 角 立 式 車 床 專 用 夾 具 車 刀 游 標(biāo) 卡 尺 7 車 ：粗 車 下 端 面 。粗 車 下 端 面 四 分 之

9、 一 圓 弧半 精 車 下 端 面 半 精 車 下 端 面 四 分 之 一 圓 弧倒 角 。 立 式 車 床 專 用 夾 具 車 刀 （ 陶瓷 刀 具 ） 游 標(biāo) 卡 尺車 ：切 斷 面 立 式 車 床 專 用 夾 具 車 刀 激 光 檢 測(cè) 保 證 ： 表 面 與 軸 心 垂 直度 8 銑 ： 粗 銑 上 端 面 不 規(guī) 則 孔 。精 銑 上 端 面 不 規(guī) 則 孔 。 銑 床 專 用 夾 具 R5球 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 保 證 ： 上 端 面 不 規(guī) 則 孔尺 寸 達(dá) 到 圖 紙 要 求 。 9 鉆 ： 鉆 4 x 12 孔鉆 4 x 12.5孔攻 螺 紋 。 組 合 鉆 孔 機(jī) 床

10、專 用 夾 具 麻 花 鉆（ 1 2 、 1 2 . 5 ）M12.5絲 錐 塞 規(guī) 保 證 ： 倒 角 0.5X45穿 孔 . 10 去 毛 刺 及 所 有 的 銳 邊 倒 鈍 保 證 ： 去 毛 刺 及所 有 銳 邊 倒 鈍 11 清 洗 零 件 12 表 面 淬 火 保 證 硬 度 為HBS120-163 13 探 傷 ：保 證 熱 處 理 部 位 無 裂 紋 等缺 陷 保 證 ： 輪 轂 內(nèi) 部無 裂 紋 等 缺 陷 14 最 終 檢 查 保 證 ： 光 潔 度 2）鍛造輪輪轂裝夾固定鏜床加工中心孔（少量多次進(jìn)刀）以中心孔裝夾定位車床加工曲面、垂直面（粗加工，半精加工）銑床加工型孔、裝飾孔、氣門孔休整邊緣，直刻出設(shè)計(jì)尺寸。 3）中心孔加工：按設(shè)計(jì)鉆孔，如PCD 5*120，CB 72.50等等。先鉆后車，以產(chǎn)品中心孔定位，車削轉(zhuǎn)速至少2500r/min（粗糙度） 4）表面處理 5）檢查 鋁合金車輪涂裝的目的:首先是提高車輪的運(yùn)行可靠性和耐久性；其次是提高它的外觀裝飾性。本工序控制要點(diǎn)：前處理槽液參數(shù)、調(diào)漆參數(shù)和固化參數(shù)。6）涂裝：涂裝車輪的工藝流程：上料預(yù)處理烘干噴粉固化噴漆固化下料