1 前言

　　鋁合金輪轂有重量輕、成本低、強度高的優點，而且鋁有較強的導熱性能，可大大延長汽車、摩托車輪胎使用壽命，特別是高負載卡車輪胎的壽命。（根據歐洲車輪生產商“ALCOA”公司測試數據，鋁合金輪轂使輪胎最長可延長20%的使用壽命）。

　　2課題的提出

　　近年來，隨著國際市場上車輪生產廠商生產工藝的不斷改進，歐美車輪行業逐步用強旋鋁合金輪轂取代傳統的車輪生產工藝，國內車輪行業也在朝著先進的鋁合金車輪生產工藝方面發展。下面是某廠商需要訂做的典型車輪輪轂（圖1）。輪轂材料為6061合金鋁，（相當于國內牌號LD30）。

　　3 輪轂旋壓加工設備

　　PT30501CNC雙輪臥式強力旋壓機，旋壓加工工件的直徑范圍φ100~φ1000mm，旋輪縱向行程1900mm，最大旋壓力30噸。這些機床參數說明該臺旋壓機滿足輪轂強力旋壓工藝要求。

　　4 鋁合金輪轂旋壓工藝方案

　　4.1 輪轂材料6061合金鋁的旋壓性能分析

　　6061鋁合金屬于Cu-Mg-Si-Mn系鋁基合金，其化學成份如下：

　　Cu-0.15%~0.4%，Mg-0.45%~0.9%，Si-0.4%~0.8%，Mn-0.15%；該種材料在固溶時效狀態下的機械性能指標為：

　　σb≥320Mpa，δ5≥12%，ψb≥25%，HB≥120。

　　因此，6061合金鋁在固溶時效狀態下的可旋性指標值——單道次極限減薄率為：

　　φmax=ψb/（0.17+ψb）×100%=0.25/（0.17+0.25）×100%=60%。

　　這個指標值說明它的可旋性比高強度鋼的可旋性要差一些，旋壓工藝中，必要時應適當加熱，工件加熱溫度310℃~350℃。另外，為提高鋁合金的可旋性，可適當加入一些礦物元素——銻和鍶（0.02%）。

　　4.2輪轂旋壓工藝方案的選擇

　　像這種對稱式碟形輪轂，旋壓工藝方式一般可采用取板材劈開式旋壓或用鑄（鍛）件毛坯進行強力旋壓成型兩種工藝方式。劈開式旋壓工藝是將圓盤狀板坯用劈開輪通過分層工藝，使毛坯在中部被劈成兩個等分，之后，再用成型輪漸進普旋成型即可；強旋工藝是將鑄鋁毛坯或鍛造毛坯進行若干道次的強旋成型工藝，旋壓達到輪轂型面尺寸要求，強旋工藝生產出來的輪轂重量比鍛造輪轂重量可減輕大約25%，這是因為強旋工藝可旋制出變截面厚度，在滿足車輪強度指標要求的前提下，可適當減薄輪轂厚度。

　　由于我廠的PT30501CNC機床縱橫向滾珠絲杠成75°夾角，當旋輪編程軌跡只沿工件徑向移動時，機床實際運動過程中旋輪在軸向有分位移，使得旋壓加工過程中劈開輪外緣端面受到一定的軸向壓力，它的反作用力直接作用于機床滾珠絲杠傳動部分，影響機床使用壽命及精度，因此，這種結構形式不利于輪轂劈開式旋壓。根據以上分析，我們選擇強力旋壓工藝來成型這種對稱式碟形鋁輪轂。

　　4.3 輪轂強旋工藝路線

　　精密鍛造毛坯第一道次強旋 第二道次強

　　旋成型轉數控車間機加成輪轂成品。

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