一种热成形高强钢车轮的生产方法及其冷却装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114633079A(43)申请公布日2022.06.17(21)申请号202210382422.4(22)申请日2022.04.12(71)申请人山东钢铁集团日照有限公司地址276800山东省日照市东港区临钢路1号(72)发明人陈钢刘培星郝亮金光宇殷继丽任东曹光明展英姿汤化胜(74)专利代理机构济南舜科知识产权代理事务所(普通合伙)37274专利代理师徐娟(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)B23K37/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种热成形高强钢车轮的生产方法及其冷却装置(57)摘要本发明属于车轮加工技术领域，具体涉及一种热成形高强钢车轮的生产方法及其冷却装置。将焊接好的车轮放入加热炉内加热至AC1点以上，完成奥氏体化；冷却装置的水箱中盛有温度为T1的热水，T1≥80℃；将高温车轮移入水箱中，轮辐在下，置于下模并与其接触匹配；上模向下合模排空车轮内热水，合模后，上模喷水对轮辐进行冷却，水温为T2，T2范围为10～50℃；通过调整水温T1和T2，使轮辐和轮辋的冷却收缩速率基本相同，同时轮辐能淬透；淬火完成后，开模，将车轮取出，成形结束。通过调整两个区域的水温T1和T2，水温易于控制、波动小，使成形精度高、一致性好；生产能耗低，污染小；焊缝质量好，有利于提高车轮的疲劳寿命。CN114633079ACN114633079A权利要求书1/1页1.一种热成形高强钢车轮的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1)常温下，采用热成形钢板材分别成形轮辐和轮辋，成形工艺与现有工艺相同；将成形好的轮辐和轮辋焊接在一起成车轮，其中焊料成分、强度与板材坯料相同或接近；2)将焊接好的车轮放入加热炉内加热至AC1点以上，完成奥氏体化；3)冷却装置的水箱中盛有温度为T1的热水，T1≥80℃；将高温车轮移入水箱中，轮辐在下，置于下模并与其接触匹配；4)上模向下合模排空车轮内热水，合模后，上模喷水对轮辐进行冷却，水温为T2，T2范围为10～50℃；5)通过调整水温T1和T2，使轮辐和轮辋的冷却收缩速率基本相同，同时轮辐能淬透；6)淬火完成后，开模，将车轮取出，成形结束。2.如权利要求1所述的热成形高强钢车轮的生产方法，其特征在于，所述步骤1)中的热成形钢板材为热成形钢裸板或镀锌热成形钢。3.如权利要求1所述的热成形高强钢车轮的生产方法，其特征在于，所述步骤1)中轮辐和轮辋的焊接方式为激光焊接、氩弧焊、埋弧焊、二保焊中的一种。4.如权利要求1所述的热成形高强钢车轮的生产方法，其特征在于，所述步骤3)中水箱内设有超声波装置，水中加有水溶性溶剂。5.一种权利要求1所述生产方法中使用的冷却装置，其特征在于，包括上模、下模、水箱、水循环过滤装置、水加热器、蒸气冷凝器，所述上模位于下模上方，上模与车轮的轮辐内侧相匹配，下模与车轮的轮辐外侧相匹配，上模设有用于对底部喷水的喷水水道，下模设有用于收集排出上模喷水的回流水道；下模位于水箱内，下模与水箱一起固定于压机下平台，水箱底部设有排水口，水加热器安装于水箱内部，用以控制水箱内的水温，水循环装置设置于水箱内，蒸汽冷凝器设于水箱上方，用于对水蒸气进行收集、冷却、回收。6.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于，所述上模与车轮的轮辋内圈之间有间隙，间隙小于4mm。2CN114633079A说明书1/3页一种热成形高强钢车轮的生产方法及其冷却装置技术领域[0001]本发明属于车轮加工技术领域，具体涉及一种热成形高强钢车轮的生产方法及其冷却装置。背景技术[0002]目前钢制车轮的材料强度等级为300～600MPa，随着热成形高强钢的推广应用，高强热成形钢逐渐应用于车轮成形。车轮轻量化对汽车减排，特别是对于载重货车具有重要作用。[0003]申请号201410680669.X的发明专利公开了一种热成形车轮制作方法，分别对轮辐、轮辋进行热成形‑淬火，最后焊接到一起。在此工艺中，轮辋冷却淬火时圆度增大，使最终成形精度差；轮辐和轮辋的焊接需采用激光焊接，成本高，同时焊接点处强度低，疲劳性能差。[0004]车轮轮辐的厚度约为轮辋的2倍，采用热成形高强钢成形时，由于两者厚度相差较大，难以实现均匀冷却；轮辐厚度大，难以淬透，都是热成形钢车轮难以生产的原因。发明内容[0005]为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种冷却均匀可控、能耗低、成形精度高、焊缝质量好、疲劳寿命高的热成形高强钢车轮的生产方法及其冷却装置。[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热成形高强钢车轮的生产方法，包括以下步骤：[0007]1)常温下，采用热成形钢板材分别成形轮辐和轮辋，成形工艺与现有工艺相同；将成形好的轮辐和轮辋焊接在一起