[发明专利]一种低应力组合式轻合金轮毂加工方法

权利要求书

1.一种低应力组合式轻合金轮毂加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A.轮辋、轮辐结构合金材料选择：轮辋和轮辐选择同种轻合金材料或异种轻合金材料；

步骤B.轮辋制作工序：采用凝固冷却速率在50℃/s~200℃/s之间的半连续铸造工艺制备空心圆铸棒，经旋压成型至轮辋结构；

步骤C.轮辐制作工序：采用凝固冷却速率在20℃/s~100℃/s之间的半连续铸造工艺制备实心圆铸棒，经热锻造成型至轮辐结构；

步骤D.轮辋、轮辐连接工序：选择电磁脉冲焊接、搅拌摩擦焊接或者螺钉连接中的一种方式，将轮辋结构和轮辐结构连接成组合式轮毂成品；

步骤E.内应力消除工序：采用振动时效方式对组合式轮毂成品进行内应力消除处理，处理时间大于25分钟，振动时效处理后轮毂表面应力值降低至处理前的50%~90%。

2.根据权利要求1所述的一种低应力组合式轻合金轮毂加工方法，其特征在于，所述步骤E的具体步骤为：采用振动时效方式消除内应力，通过变频激振器对轮毂施加振动处理且时间为50-60分钟，振动时效处理后轮毂表面应力值降低至处理前的40%~70%。

3.根据权利要求1所述的一种低应力组合式轻合金轮毂加工方法，其特征在于，所述步骤A的具体步骤为：轮辋和轮辐选择同种轻合金材料，选择高强度5083铝合金、6061铝合金、6082铝合金、6056铝合金、2024铝合金、7075铝合金，7050铝合金，AZ80镁合金，AM60镁合金中的一种；轮辋和轮辐选择异种轻合金材料，即轮毂和轮辐结构分别选择高强度5083铝合金、6061铝合金、6082铝合金、6056铝合金、2024铝合金、7075铝合金、7050铝合金、AZ80镁合金、ZK60镁合金中的彼此不相同的轻合金材料。

4.根据权利要求1所述的一种低应力组合式轻合金轮毂加工方法，其特征在于，所述步骤B的具体步骤为：半连续铸造工艺制备的空心圆铸棒，内径大于φ100mm，晶粒尺寸为70-120μm，在空气循环炉内进行均匀化热处理，经水雾喷淋冷却至室温，空心圆铸棒1/2厚度处室温延伸率的范围为15%~25%；空心圆铸棒沿垂直铸造方向锯切成环形旋压坯料，将模具和环形旋压坯料放入旋压机中，在旋压轮的强力作用下首先沿环形坯料中心旋压变形出V型坡口，坯料在旋压轮和旋压模具作用下，分别沿V型坡口向上和向下旋压变形成轮辋结构。

5.据权利要求4所述的一种低应力组合式轻合金轮毂加工方法，其特征在于，步骤B中的环形旋压的温度为：轮辋材料选择5083铝合金、6061铝合金、6082铝合金中的一种材料时，环形坯料在常温下旋压成轮辋结构；轮辋材料选择6056铝合金、7075铝合金、7050铝合金、AZ80镁合金、ZK60镁合金中的一种材料时，环形旋压坯料在350℃~480℃热状态下旋压成轮辋结构。

6.根据权利要求1所述的一种低应力组合式轻合金轮毂加工方法，其特征在于，所述步骤C的具体步骤为：制备的实心圆铸棒微观晶粒尺寸范围为80~160μm；在空气循环炉内进行均匀化热处理，经水雾喷淋冷却至室温，1/2厚度处合金室温延伸率范围为10%~25%；将实心圆铸棒沿垂直铸造方向锯切成锻造坯料，采用加热方式下自由锻造成圆饼，经锻造机加工成轮辐形状的成型方式，或者在加热状态下采用模锻方式变形至轮辐形状的成型方式制备轮辐结构。