一種輪轂擠壓鑄模制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輪轂擠壓鑄模制造工藝，該模具選擇合理的切削余量，以減少熱變形，從而保證輪轂加工精度和毛坯表面質(zhì)量，并對模具鑄件去應(yīng)力退火，再進行普通車床粗加工,并調(diào)質(zhì)處理后，進行數(shù)控銑削加工成形。其工藝步驟如下:模坯準備--鍛造--車削加工--劃線--鉆孔--銑削--熱處理--平磨--研磨--檢查--試模--修模--氮化。
【專利說明】一種輪轂擠壓鑄模制造工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬模具制造領(lǐng)域，具體涉及一種輪轂擠壓鑄模制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]擠壓鑄造也稱為液態(tài)模鍛，是一種集鑄造和鍛造特點于一體的新工藝，該工藝是將一定量的熔融金屬液直接注入敞口的金屬模腔，隨后合模，通過沖頭以一定的壓力作用于液體金屬上，使之充填、成形和結(jié)晶凝固，并在結(jié)晶過程中產(chǎn)生一定量的塑性變形，從而獲得毛坯或零件的一種金屬加工方法。擠壓鑄造充型平穩(wěn)，沒有湍流和不包卷氣體，金屬直接在壓力下結(jié)晶凝固，所以鑄件不會產(chǎn)生氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷，且組織致密、晶粒細化，機械性能比低壓鑄造件高。產(chǎn)品既有接近鍛件的優(yōu)良機械性能，又有精鑄件一次精密成形的高效率、高精度，且投資大大低于低壓鑄造法。擠壓鑄造特別適合于生產(chǎn)汽車工業(yè)中的安全性零件，汽車鋁輪轂是一種要求較高的保安件，金屬型重力鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品雖能滿足使用要求，但整體質(zhì)量比擠壓鑄造鋁輪轂相差一個檔次。模具是鋁輪擠壓鑄造裝備的關(guān)鍵零件它的加工質(zhì)量不僅決定該模具的裝配質(zhì)量，還關(guān)系到鋁輪毛坯生產(chǎn)質(zhì)量，最終影響到汽車的安全行駛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:提供一種輪轂擠壓鑄模制造工藝，選擇合理的毛坯切削余量，以減少熱變形，保證輪轂加工精度和毛坯表面質(zhì)量，對模具鑄件去應(yīng)力退火，再進行普通車床粗加工，并調(diào)質(zhì)處理后，進行數(shù)控銑削加工。本發(fā)明是通過以下方式實現(xiàn)的:一種輪轂擠壓鑄模制造工藝，其工藝步驟如下:
(1)模坯準備
按模具設(shè)計圖紙尺寸及技術(shù)要求，選擇熱擠壓模具鋼作模坯，用鋸床進行下料；
(2)鍛造
為改善擠壓模坯的組織性能，應(yīng)對模坯進行鍛壓，模坯的初鍛1000-1IOO0C，終鍛溫度不低于900°C，鍛造后對模坯進行退火處理，退火溫度850-880°C，時間3__5h ；
(3)車削加工
主要是對模具外形進行進行粗車和精車，即按圖紙尺寸要求，對模坯外徑、止口、端面進行車削，粗車加工中應(yīng)留有精車的加工余量，因為擠壓模具在熱處理工序中存在變形，一般留有1.0—2.0mm的加工余量，表面粗糙度為Ral2.5，精車的刀具應(yīng)采用高強度的硬質(zhì)合金鋼，且要控制進刀量，即進刀量不能太大，可采用高速車削、微量進刀來提高模具表面質(zhì)量，按模具圖紙尺寸負偏差精車模具外圓，并控制外圓與兩端面的不垂直度公差在0.01mm范圍內(nèi)，由于模具經(jīng)過熱處理淬火后，其硬度較大，故粗加工刀具采用YT15車刀，前角為3° —5。，后角為5° —8°，車削速度50—60r/min，精車采用YT15硬質(zhì)合金刀具，車刀前角2° -3°，后角5°左右，刃部磨成1° -2°負角，轉(zhuǎn)速低于55r/min ;
(4)劃線按模具圖紙尺寸，用工具畫出模具中心線，以中心線為基準劃出模具芯頭、螺釘孔、定位銷孔的坐標位置；
(5)鉆孔
按劃線位置鉆定位銷釘孔、螺釘孔并攻絲，模具定位銷釘孔和螺釘孔是用于擠壓模具上下?；蚰＞吲c模板、壓板之間相互裝配的定位和緊固作用的，定位孔的加工直接關(guān)系到模具的裝配和擠壓輪轂的質(zhì)量；
(6)銑削
將模具裝夾好后在數(shù)控車床上銑削加工，銑削復(fù)雜的曲面和模具的型腔，銑削加工的輪廓應(yīng)光滑，形位公差應(yīng)符合設(shè)計要求；
(7)熱處理
對于熱擠壓模具跔在熱處理淬火前必須采取適當?shù)谋Ｗo措施，并進行預(yù)熱，模具預(yù)熱溫度820—850°C，保溫時間按1.5—1.8min/mm計算，熱處理淬火溫度1000—1050°C，保溫時間按0.4—1.0min/mm計算，采用油淬冷卻，淬火硬度HRC53— 57，模具高溫回火二次，回火溫度600—620°C跔時間按2.0—2.5min/mm計算，每次約2h ；
(8)平磨
模坯的磨削加工主要是對模具的兩端面進行平磨跔以及對模芯進行外表面磨削，平磨模具兩端面不平行度小于0.01mm ；
(9)研磨
在擠壓研磨機上，研磨2—3min，模具工作帶表面粗糙度Ra0.8—0.4 ；
(10)檢查
按模具設(shè)計要求，檢查模具型腔尺寸公差、上下模配合公差、模具外形尺寸公差及 其它技術(shù)要求；
(11)試模
在擠壓機上進行熱擠壓試模，觀察出料及料頭端形狀，并按產(chǎn)品尺寸與技術(shù)條件要 求檢查擠壓制品性能；
(12)修模
對試模不符合要求的模具，應(yīng)按模具的試擠壓情況進行修理后再試壓，直至擠壓出 合格的輪轂為止；
(13)氮化
對熱擠壓試擠壓合格以及修模后合格的擠壓模具，在生產(chǎn)前應(yīng)進行氮化處理以延長模具的使用壽命。
【具體實施方式】
[0004]以20英寸輪轂?zāi)＞邽槔渲圃觳襟E如下:
(1)模坯準備
按模具設(shè)計圖紙尺寸及技術(shù)要求，選擇熱擠壓模具鋼作模坯，用鋸床進行下料，模坯尺寸 <!> 500mm X 130mm ;
(2)鍛造
為改善擠壓模坯的組織性能，應(yīng)對模坯進行鍛壓，模坯的初鍛溫1050°C，終鍛溫度860°C，鍛造后對模坯進行退火處理，退火溫度880°C，時間5h ；
(3)車削加工
主要是對模具外形進行進行粗車和精車，即按圖紙尺寸要求，對模坯外徑、止口、端面進行車削，粗車加工中應(yīng)留有精車的加工余量，因為擠壓模具在熱處理工序中存在變形，一般留有1.0—2.0mm的加工余量，表面粗糙度為Ral2.5，精車的刀具應(yīng)采用高強度的硬質(zhì)合金鋼，且要控制進刀量，即進刀量不能太大，可采用高速車削、微量進刀來提高模具表面質(zhì)量，按模具圖紙尺寸負偏差精車模具外圓，并控制外圓與兩端面的不垂直度公差在0.0lmm范圍內(nèi)，由于模具經(jīng)過熱處理淬火后，其硬度較大，故粗加工刀具采用YT15車刀，前角為3° —5。，后角為5° —8°，車削速度50—60r/min，精車采用YT15硬質(zhì)合金刀具，車刀前角2° -3°，后角5°左右，刃部磨成1° -2°負角，轉(zhuǎn)速低于55r/min ;
(4)劃線
按模具圖紙尺寸，用工具畫出模具中心線，以中心線為基準劃出模具芯頭、螺釘孔、定位銷孔的坐標位置；
(5)鉆孔
按劃線位置鉆定位銷釘孔、螺釘孔并攻絲，模具定位銷釘孔和螺釘孔是用于擠壓模具上下?；蚰＞吲c模板、壓板之間相互裝配的定位和緊固作用的，定位孔的加工直接關(guān)系到模具的裝配和擠壓輪轂的質(zhì)量；
(6)銑削
將模具裝夾好后在數(shù)控車床上銑削加工，銑削復(fù)雜的曲面和模具的型腔，銑削加工的輪廓應(yīng)光滑，形位公差應(yīng)符合設(shè)計要求；
(7)熱處理
對于熱擠壓模具跔在熱處理淬火前必須采取適當?shù)谋Ｗo措施，并進行預(yù)熱，模具預(yù)熱溫度840 V，保溫時間按1.5—1.8min/mm計算，熱處理淬火溫度1020 V，保溫時間
0.4—1.0min/mm計算，采用油淬冷卻，淬火硬度HRC53— 57，模具高溫回火二次，回火溫度620°C跔時間按2.0—2.5min/mm計算，每次約2h ；
(8)平磨
模坯的磨削加工主要是對模具的兩端面進行平磨跔以及對模芯進行外表面磨削，平磨模具兩端面不平行度小于0.0lmm ；
(9)研磨
在擠壓研磨機上，研磨2—3min，模具工作帶表面粗糙度Ra0.8—0.4 ；
(10)檢查
按模具設(shè)計要求，檢查模具型腔尺寸公差、上下模配合公差、模具外形尺寸公差及其它技術(shù)要求；
(11)試模
在擠壓機上進行熱擠壓試模，觀察出料及料頭端形狀，并按產(chǎn)品尺寸與技術(shù)條件要求檢查擠壓制品性能；
(12)修模
對試模不符合要求的模具，應(yīng)按模具的試擠壓情況進行修理后再試壓，直至擠壓出合格的輪轂為止； (13)氮化
對熱擠壓試擠壓合格以及修模后合格的擠壓模具，在生產(chǎn)前應(yīng)進行氮化處理以延長模具的使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.一種輪轂擠壓鑄模制造工藝，其制造步驟如下: (1)模坯準備 按模具設(shè)計圖紙尺寸及技術(shù)要求，選擇熱擠壓模具鋼作模坯，用鋸床進行下料； (2)鍛造 為改善擠壓模坯的組織性能，應(yīng)對模坯進行鍛壓，模坯的初鍛1000-1IOO0C，終鍛溫度不低于900°C，鍛造后對模坯進行退火處理，退火溫度850-880°C，時間3__5h ； (3)車削加工 主要是對模具外形進行進行粗車和精車，即按圖紙尺寸要求，對模坯外徑、止口、端面進行車削，粗車加工中應(yīng)留有精車的加工余量，因為擠壓模具在熱處理工序中存在變形，一般留有1.0—2.0mm的加工余量，表面粗糙度為Ral2.5，精車的刀具應(yīng)采用高強度的硬質(zhì)合金鋼，且要控制進刀量，即進刀量不能太大，可采用高速車削、微量進刀來提高模具表面質(zhì)量，按模具圖紙尺寸負偏差精車模具外圓，并控制外圓與兩端面的不垂直度公差在0.01_范圍內(nèi)，由于模具經(jīng)過熱處理淬火后，其硬度較大，故粗加工刀具采用YT15車刀，前角為3° —5。，后角為5° —8°，車削速度50—60r/min，精車采用YT15硬質(zhì)合金刀具，車刀前角2° —3°，后角5°左右，刃部磨成1° —2。負角，轉(zhuǎn)速低于55r/min; (4)劃線 按模具圖紙尺寸，用工具畫出模具中心線，以中心線為基準劃出模具芯頭、螺釘孔、定位銷孔的坐標位置； (5)鉆孔 按劃線位置鉆定位銷釘孔、螺釘孔并攻絲，模具定位銷釘孔和螺釘孔是用于擠壓模具上下?；蚰＞吲c模板、壓板之間相互裝配的定位和緊固作用的，定位孔的加工直接關(guān)系到模具的裝配和擠壓輪轂的質(zhì)量； (6)銑削 將模具裝夾好后在數(shù)控車床上銑削加工，銑削復(fù)雜的曲面和模具的型腔，銑削加工的輪廓應(yīng)光滑，形位公差應(yīng)符合設(shè)計要求； (7)熱處理 對于熱擠壓模具跔在熱處理淬火前必須采取適當?shù)谋Ｗo措施，并進行預(yù)熱，模具預(yù)熱溫度820—850°C，保溫時間按1.5—1.8min/mm計算，熱處理淬火溫度1000—1050°C，保溫時間按0.4—1.0min/mm計算，采用油淬冷卻，淬火硬度HRC53— 57，模具高溫回火二次，回火溫度600—620°C跔時間按2.0—2.5min/mm計算，每次約2h ； (8)平磨 模坯的磨削加工主要是對模具的兩端面進行平磨跔以及對模芯進行外表面磨削，平磨模具兩端面不平行度小于0.01mm ； (9)研磨 在擠壓研磨機上，研磨2—3min，模具工作帶表面粗糙度Ra0.8—0.4 ； (10)檢查 按模具設(shè)計要求，檢查模具型腔尺寸公差、上下模配合公差、模具外形尺寸公差及其它技術(shù)要求； (11)試模在擠壓機上進行熱擠壓試模，觀察出料及料頭端形狀，并按產(chǎn)品尺寸與技術(shù)條件要求檢查擠壓制品性能； (12)修模 對試模不符合要求的模具，應(yīng)按模具的試擠壓情況進行修理后再試壓，直至擠壓出合格的輪轂為止； (13)氮化 對熱擠壓試擠壓合格以及修模后合格的擠壓模具，在生產(chǎn)前應(yīng)進行氮化處理以延長模具的使用壽命。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種輪轂擠壓鑄模制造工藝，其特征在于:為改善擠壓模坯的組織性能，應(yīng)對模坯進行鍛壓，模坯的初鍛溫1000--1100°C，終鍛溫度不低于900°C，鍛造后對模坯進行退火處理，退火溫度850—880°C，時間3—5h。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種輪轂擠壓鑄模制造工藝，其特征在于:對于熱擠壓模具跔在熱處理淬火前必須采取適當?shù)谋Ｗo措施，并進行預(yù)熱，模具預(yù)熱溫度820-850°C，保溫時間按1.5—1.8min/mm計算,熱處理淬火溫度1000—1050°C,保溫時間按0.4—1.0min/mm計算，采用油淬冷卻，淬火硬度HRC53— 57，模具高溫回火二次，回火溫度600--620°C跔時間按2.0—2.5min/mm計算,每次約2h。
【文檔編號】B23P15/24GK103567729SQ201210275889
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月5日
【發(fā)明者】韋光東 申請人:韋光東