[发明专利]车轮轮辐的制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及车轮轮辐的制造工艺，属于锻造辗环加工制造领域。

背景技术

车轮轮辐是汽车车轮的重要组成部分。目前，车轮轮辐的生产方法为：以坯钢为原料，经下料、锻造制坯辗环，制得车轮轮辐毛坯，然后经热处理、精车加工后，得到车轮轮辐；其中的锻造制坯辗环过程通常又分成二步工序，即锻造初坯工序和初坯辗环工序。目前的生产方法存在的主要缺点是：锻造初坯和初坯辗环的生产工艺过程不太合理，导致辗环制得的毛坯的机械性能较差并且毛坯的尺寸与所要制造零件的外形相差很大，加大了精车加工的难度，原料消耗较多，降低了生产效率，增加了生产成本。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种车轮轮辐的制造工艺，能提高车轮轮辐毛坯的机械性能和尺寸稳定性，以减少精车加工的难度，提高生产效率。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：车轮轮辐的制造工艺，其工艺步骤如下：下料→锻造制坯辗环→正火→精车加工，其特点是：

（1）在锻造制坯辗环过程中，分成锻造初坯和初坯辗环两个工序，锻造初坯步骤如下：a.先制作如下工装：上冲头和下冲头，上冲头从上至下依次为上圆柱体段、上倒截头圆锥体段、中倒截头圆锥体段、下圆柱体段同轴设置成一个整体，上倒截头圆锥体段的大直径等于上圆柱体段的直径，中倒截头圆锥体段的小直径等于下圆柱体段的直径，上倒截头圆锥体段和中倒截头圆锥体段之间通过半径为25～35mm的圆弧相切连接,半径优选为30mm；下冲头从上至下依次为上截头圆锥体段、中截头圆锥体段、下截头圆锥体段同轴设置成一个整体，上截头圆锥体段的大直径等于中截头圆锥体段的小直径，中截头圆锥体段和下截头圆锥体段之间通过半径为45～55mm的圆弧相切连接,半径优选为50mm；上冲头的下圆柱体段的直径等于下冲头的上截头圆锥体段的小直径；b.把下料所得坯钢在油压机上，以2800～3200吨压力进行镦粗；c. 在下冲头和上冲头上分别涂抹碳粉和机床润滑油以1:1.5～1:2.5比例混合的润滑剂；d.在油压机上，以2800～3200吨压力用下冲头对镦粗后的坯钢冲下盲孔，下盲孔与坯钢同轴；然后再以2800～3200吨压力用上冲头对坯钢冲上透孔，上透孔和下盲孔同轴并连通；最后以2800～3200吨压力用上砧板对坯钢进行镦平,制得初坯；初坯辗环步骤如下：对初坯进行异形轧制，制得车轮轮辐毛坯；首先需要制作如下工装：圆柱状主轧辊和轮缘芯辊，轮缘芯辊从上至下依次为上第一圆柱体段、上第二倒截头圆锥体段、上第三倒截头圆锥体段、中圆柱体段、下第三截头圆锥体段、下第二截头圆锥体段、下第一圆柱体段同轴设置成一个整体，上第一圆柱体段的直径等于上第二倒截头圆锥体段的大直径，上第三倒截头圆锥体段的小直径、中圆柱体段的直径、下第三截头圆锥体段的小直径都相等，下第二截头圆锥体段的大直径等于下第一圆柱体段的直径，上第二倒截头圆锥体段与上第三倒截头圆锥体段之间通过半径为25～35mm的圆弧相切连接,半径优选为30mm，下第二截头圆锥体段与下第三截头圆锥体段之间通过半径为45～55mm的圆弧相切连接,半径优选为50mm，轮缘芯辊的上第一圆柱体段的直径小于上冲头的下圆柱体段的直径，轮缘芯辊的下第一圆柱体段的直径小于下冲头的下截头圆锥体段的大直径；然后在轧环机上进行异形轧制，径向轧制力为160～190吨，轴向轧制力为115～145吨，通过圆柱状主轧辊轧制车轮轮辐毛坯的外部形状，轮缘芯辊轧制其内部形状；异形轧制时，圆柱状主轧辊的转速为26～32转/分；轮缘芯辊的平移速度根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，平移速度为3～5mm/秒，在平稳轧制阶段，平移速度为5～8mm/秒，在结束轧制阶段，平移速度为1～3mm/秒，在整圆阶段，平移速度为0；上、下锥辊的转速为32～38转/分；上锥辊的下压速度也是根据成型阶段而定，即：在咬入阶段，下压速度为0.5～1.5mm/秒，在平稳轧制阶段，下压速度为2～5mm/秒，在结束轧制阶段和整圆阶段，下压速度都为0；

（2）正火步骤如下：把从锻造制坯辗环工序中，制得的车轮轮辐毛坯空冷至300℃以下；然后以不大于110℃/h的速率将车轮轮辐毛坯升温至910±10℃；再保温1.3～1.8h；然后根据车轮轮辐毛坯最厚处的厚度，按照每25mm延长保温时间1h来计算还需要保温的时间；最后放置在空气中冷却。

进一步的,前述的车轮轮辐的制造工艺,其中: 在下料工序中，以牌号为16Mn、φ600的圆钢为原料。