带法兰凸缘轮辋挤扩成形方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106670249A(43)申请公布日2017.05.17(21)申请号201710001036.5(22)申请日2017.01.03(71)申请人中国兵器科学研究院宁波分院地址315103浙江省宁波市高新区凌云路199号(72)发明人陈刚张继军刘宽心李晓静郑阳升史秀梅倪杨郑顺奇(74)专利代理机构宁波诚源专利事务所有限公司33102代理人袁忠卫景丰强(51)Int.Cl.B21C23/03(2006.01)B21C25/02(2006.01)B21C29/00(2006.01)B21C29/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称带法兰凸缘轮辋挤扩成形方法(57)摘要一种带法兰凸缘轮辋挤扩成形方法，其特征在于包括如下步骤：①下料工序；②加热工序，对经下料工序的棒料和挤压模具分别加热至开挤温度；③双向挤扩成形工序。与现有技术相比，本发明的优点在于：工序少，成套成形工装和设备投入，适合工业化批量生产；缩短了成形周期，提高了成形效率；降低了制造成本。CN106670249ACN106670249A权利要求书1/1页1.一种带法兰凸缘轮辋挤扩成形方法，其特征在于包括如下步骤：①下料工序，采用铝合金或镁合金棒材，下料规格根据实际要求，进行等体积下料，并经机械加工车平所下坯料的圆端面；②加热工序，对经下料工序的棒料和挤压模具分别加热至开挤温度，该挤压模具包括凹模、法兰凸模和半轴管凸模，前述的凹模轴向中空形成模腔并一端形成与轮辋法兰部适配的扩口；前述的法兰凸模对应前述凹模的设置，该法兰凸模包括用于成型轮辋中空腔体的第一凸头部及与前述扩口配合成型轮辋法兰部的成型部，前述的第一凸头部突起于成型部中部，前述半轴管凸模对应前述凹模的另一端设置，该半轴管凸模的前端具有突起于中部的第二凸起部并后端与凹模的内壁适配；③双向挤扩成形工序，在经加热工序后的坯料配入凹模的模腔，凹模固定不动，法兰凸模和半轴管凸模双向同步对挤；法兰凸模运行至第一行程限位处后停止运行，法兰凸模与凹模之间形成闭合型腔，半轴管凸模继续运行至行程限位后停止运行的过程中，靠近法兰凸模端的坯料实现直径外扩流动，并流入法兰凸模与凹模之间的闭合型腔；法兰凸模再次开启运行至第二行程限位处后停止运行，凸缘法兰端部位的坯料实现净成形，轮辋成形完毕。④取出成形件，空冷后机加去除连皮，随后进行热处理。2.根据权利要求1所述的带法兰凸缘轮辋挤扩成形方法，其特征在于步骤①中所述的棒材选用7075铝合金棒材；步骤②所述的加热工序条件如下：坯料加热温度365℃～375℃，到温后保温2小时；挤压模具加热至345℃～355℃，到温后保温5小时；步骤③中双向进给挤压速度1～3mm/s，半轴管凸模继续进给速度为1.5～3mm/s，法兰凸模再次开启运行进给速度0.5～2mm/s。3.根据权利要求1所述的带法兰凸缘轮辋挤扩成形方法，其特征在于步骤①中所述的棒材选用AZ80镁合金棒材，步骤②所述的加热工序条件如下：坯料加热温度330℃～340℃，到温后保温2小时；挤压模具加热至295℃～305℃，到温后保温5小时；步骤③中双向进给挤压速度1.5mm/s，半轴管凸模继续进给速度为1.5mm/s，法兰凸模再次开启运行进给速度1mm/s。2CN106670249A说明书1/5页带法兰凸缘轮辋挤扩成形方法技术领域[0001]本发明涉及一种轮辋的成型方法，尤其涉及一种带法兰凸缘轮辋挤压成型方法，属于金属加工技术领域。背景技术[0002]轮辋是车轮中固定安装轮胎的部件，是车辆动力输出与制动载荷的转承结构件，其服役过程中承受着弯、压、扭、拉等复杂交变应力场作用，因此轮辋服役力学性能要求较高。[0003]如图1所示，是一种带法兰凸缘的轮辋10，属于带法兰的中空半轴类回转结构件，包括法兰部10a及由法兰部10a中间向外延伸突出的凸缘部10b。目前，该类带结构件的传统制造方法主要是大余量的多道次锻造(复合挤压或挤压+横轧)坯料+机械加工成形或者采用铸造成形+机械加工成形。[0004]大余量锻坯机加成形方法存在微观组织致密且一致性较好，但是加工周期长，材料利用率和成形效率低；机械加工破坏锻造金属流线影响该类构件的服役性能和服役寿命等不足。[0005]铸造成形方法能够实现复杂结构件的精密成形，但是铸造成形能耗较高，同时由于气孔、偏析、疏松铸造缺陷不可避免，因而其成品率较低，微观组织及力学性能一致性难以达到要求，尤其是对于承受复杂交变应力场作用的轮辋存在安全隐患。因此，如何实现该构件高效率成形、降低成本且具有较好的力学性能是该技术领域亟待解决的问题。[0006]经过对现有技术的检索发现，现有技术中公开了很多改进的成型制造方法，如[0007]申请