铝合金轮毂加工工艺设计3讲述

铝合金轮毂加工工艺设计3讲述铝合金轮毂加工工艺设计摘要近年来，随着汽车工业的快速发展，铝合金轮毂的市场潜力日趋显现，需求不断扩大;同时跨国公司的采购量、出口量也在迅猛增长，使铝合金轮毂行业迎来大发展的良好机遇期。随着市场全球化的发展，轮毂行业既面临新的发展机遇，也面临新的挑战。为了适应汽车更安全、更节能、降低噪声、污染物排放不断加严的要求，铝合金轮毂正在向大直径、轻量化、高强度、更美观等方向发展。大直径轮毂与轮胎组合，更显示现代、霸气和时髦。由于大直径、宽轮辋，使轮胎与地面的接触面积更大，从而增加汽车与地面的附着力和摩擦力，使汽车的操纵性能更好，提高汽车的安全性。一般要求与扁平轮胎相匹配。但大直径、宽轮辋，也会产生使轮胎磨损加快的不利影响。为了减轻轮毂重量、提高强度，一般采用锻造工艺、组装式工艺生产轮毂，可减轻重量20%左右。还可采用高强度镁合金、钛合金制造轮毂，但成本也相应增加。为了使轮毂更美观，一般采用镀铬、抛光、喷漆、喷粉、加装不锈钢或塑料毂盖、压铸花纹、改进轮毂设计图案等办法。与之相比，轮毂的加工质量要求是满足客户需求的首要条件，这表明对轮毂机械加工工艺流程的优化和控制，提出了更高的要求。目前，国内铝合金轮毂制造主要采用成本较低的低压铸造工艺，约占全部产量的80%以上;其次是采用最简便的重力铸造工艺，不到其全部产量的20%。在铝合金轮毂加工方面，一般采用数控机床，高精度自动化柔性加工系统;采用自动化涂装工艺，喷粉技术在表面涂装方面，渐有替代喷漆之势，少部分企业还采用先进的真空电镀涂装技术;在热处理试验检测方面，基本都接近或达到国外先进水平。随着现代制造技术的不断发展，轮毂的加工工艺不断完善，轮毂制造技术也日趋成熟。但是到目前为止，还没有形成一套完整的轮毂加工工艺文件，希望该课的研究，将对这项制造技术的大缺口，给以一定的填补。目录一、毛坯的选用及制造„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11-1毛坯的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1.1.1毛坯种类选择中应考虑的问题„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11-2毛坯的形成工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1.2.1低压铸造原理及特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11.2.2低压铸造模具„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1.2.3低压铸造工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1-3毛坯的铸造工艺设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11-4毛坯的质量检查„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1二、毛坯的热处理工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12-1热处理工艺方法及分类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12-2毛坯热处理工艺流程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12.2.1毛坯的固溶处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2.2.2毛坯的淬火处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2-3毛坯热处理后的机械性能检测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2-4几种轮型的热处理工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12.4.1连续炉OPEL轮热处理工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12.4.2连续炉美国通用轮热处理工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„12.4.3连续炉宝马标准轮热处理工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12.4.4连续炉大众轮热处理工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„三、零件机械加工工艺流程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„13-1毛坯的热处理工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3-2零件的工艺„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13.2.1零件结构分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.2.2零件的技术要求分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3-3毛坯的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13-4工艺路线的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13.4.1定位基准的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.4.2加工的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.4.3加工阶段的划分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.4.4工序的划分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3.4.5工序顺序的安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3-5机床及工艺装备的选用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3-6加工余量的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13-7切削用量的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1四、机加工后轮毂的气密性检测„„„„„„„„„„„„„„„„„„14-1气密性检测的意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4-2气密性检测方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1五、轮毂喷涂工艺流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15-1喷涂工艺概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15-2轮毂的表面预处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5-3喷涂工艺流程安排„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11下面以宝马车轮型号为421-775为例，对其加工工艺流程进行设计，设计内容如下:一毛坯的选用及制造1.1毛坯的选择毛坯的确定，不仅影响毛坯制造的经济性，而且影响机械加工的经济性。所以在确定毛坯时，既要考虑热加工方面的因素，也要兼顾冷加工方面的要求，以便从确定毛坯这一环节中，降低零件的制造成本。在机械加工中，常用的毛坯种类很多，同一种毛坯又有多种制造方法，机械制造中常用的毛坯有以下几种:铸件、锻件、型材、焊接件，除此之外，还有冲压件、冷挤压件等。不同种类的毛坯，其制造加工特点不同。形状复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。目前铸件大多用砂型铸造，它又分为木模手工造型和金属模机器造型。木模手工造型铸件精度低，加工表面余量大，生产率低，适用于单件小批生产或大型零件的铸造。金属模机器造型生产率高，铸件精度高，但设备费用高，铸件的重量也受到限制，适用于大批量生产的中小铸件。其次，少量质量要求较高的小型铸件可采用特种铸造(如压力铸造、离心制造和熔模铸造等)。由于轮毂的结构组成，其轮毂轮辋的窗口结构复杂，又有斜面、曲面及圆弧线条等各种线型组成，而且在轮毂的整个形状结构中，包括有圆弧的驼峰、斜圆柱锥面及带有减重窝槽等实体结构，所以，轮毂毛坯的实体结构形状很复杂，考虑到其结构的复杂性，该零件的毛坯制造方法，应该最好选用铸造方法制造，以便在毛坯以后的生产加工过程中，减少毛坯的切削用量。1.1.1毛坯种类选择中应考虑的问题(1)零件材料及其力学性能零件的材料大致确定了毛坯的种类。例如材料为铸铁和青铜的零件应选择铸件毛坯;钢质零件形状不复杂，力学性能要求不太高时可选型材;重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻件毛坯。(2)零件的结构形状与外形尺寸形状复杂的毛坯，一般用铸造方法制造。薄壁零件不宜用砂型铸造;中小型零件可考虑用先进的铸造方法;大型零件可用砂型铸造。一般用途的阶梯轴，如各阶梯直径相差不大，可用圆棒料;如各阶梯直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜选择锻件毛坯。尺寸大的零件一般选择自由锻造;中小型零件可选择模锻件;一些小型零件可做成整体毛坯。(3)生产类型大量生产的零件应选择精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，如铸件采用金属模机器造型或精密铸造;锻件采用模锻、精锻;型材采用冷轧或冷拉型材;零件产量较小时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。(4)现有生产条件确定毛坯的种类及制造方法，必须考虑具体的生产条件，如毛坯制造的工艺水平，设备状况以及对外协作的可能性等。(5)充分考虑利用新工艺、新技术和新材料随着机械制造技术的发展，毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的应用也发展很快。如精铸、精锻、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等在机械中的应用日益增加。采用这些方法大大减少了机械加工量，有时甚至可以不再进行机械加工就能达到加工要求，其经济效益非常显著。我们在选择毛坯时应给予充分考虑。1.2毛坯的形成工艺毛坯的铸造方法有很多种，目前，国内轮毂制造业大多都采用低压铸造技术。1.2.1低压铸造原理及特点低压铸造是使液体金属在压力作用下充填型腔，以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低，所以叫做低压铸造。其工艺过程是:在密封的坩埚(或密封罐)中，通入干燥的压缩空气，金属液在气体压力的作用下，沿升液管上升，通过浇口平稳地进入型腔，并保持坩埚内液面上的气体压力，一直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力，使开液管中未凝固的金属液流回坩埚，再由气缸开型并推出铸件。低压铸造独特的优点表现在以下几个方面:1.液体金属充型比较平稳;2.铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，对于大型薄壁铸件的成形更为有利;3.铸件组织致密，机械性能高;4.提高了金属液的工艺收得率，一般情况下不需要冒口，使金属液的收得率大大提高，收得率一般可达90,。此外，劳动条件好;设备简单，易实现机械化和自动化，也是低压铸造的突出优点。1.2.2低压铸造模具低压铸造所用的铸型，有金属型和非金属型两类。金属型多用于大批、大量生产的有色金属铸件，非金属铸型多用于单件小批量生产，如砂型，石墨型，陶瓷型和熔模型壳等都可用于低压铸造，而生产中采用较多的还是砂型。但低压铸造用砂型的造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高，型腔中的气体，全靠排气道和砂粒孔隙排出。为充分利用低压铸造时液体金属在压力作用下自下而上地补缩铸件，在进行工艺设计时，应考虑使铸件远离浇口的部位先凝固，让浇口最后凝固，使铸件在凝固过程中通过浇口得到补缩，实现顺序凝固。常采用下述措施:1.浇口应设在铸件的厚壁部位，而使薄壁部位远离浇口;2.用加工裕量调整铸件壁厚，以调节铸件的方向性凝固;3.改变铸件的冷却条件。对于壁厚差大的铸件，用上述一般措施又难于得到顺序凝固的条件时，可采用一些特殊的办法，如在铸件厚壁处进行局部冷却，以实现顺序凝固。1.2.3低压铸造工艺低压铸造的工艺包括充型、增压、铸型预热温度、浇注温度，以及铸型的涂料等。(1)充型和增压升液压力是指当金属液面上升到浇口，附所需要的压力。金属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢，以便有利于型腔内气体的排出，同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷溅。(2)充型压力和充型速度充型压力是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。在充型阶段，金属液面上的升压速度就是充型速度。(3)增压和增压速度金属液充满型腔后，再继续增压，使铸件的结晶凝固在一定大小的压力作用下进行，这时的压力叫结晶压力。结晶压力越大，补缩效果越好，最后获得的铸件组织也愈致密。但通过结晶增大压力来提高铸件质量，不是任何情况下都能采用的。(4)保压时间型腔压力增至结晶压力后，并在结晶压力下保持一段时间，直到铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间。如果保压时间不够，铸件未完全凝固就卸压，型腔中的金属液将会全部或部分流回批捐，造成铸件“放空”报废:如果保压时间过久，则浇口残留过长，这不仅降低工艺收得率，而且还会造成浇口“冻结”，使铸件出型困难，故生产中必须选择适宜的保压时间。(5)铸型温度及浇注温度低压铸造可采用各种铸型，对非金属型的工作温度一般都为室温，无殊要求，而对金属型的工作温度就有一定的要求。如低压铸造铝合金时，金属型的工作温度一般控制在200,2500C，浇注薄壁复杂件时，可高达300,3500C。关于合金的浇注温度，实践证明，在保证铸件成型的前提下，应该是愈低愈好。(6)涂料如用金属型低压铸造时，为了提高其寿命及铸件质量，必须刷涂料;涂料应均匀，涂料厚度要根据铸件表面光洁度及铸件结构来决定。1.3毛坯的铸造工艺设计该零件的毛坯铸造工艺，是用GIMA型压铸机进行毛坯的低压铸造生产，经过长时间的实践生产，对利用该型号压铸机进行制造的铸造参数，总结出了最佳生产技术参数。其中，主要有以下经验铸造参数用来进行毛坯生产:(1)模具预热温度为400?至450?;(2)浇注铝液温度为700??10?;(3)保温炉内含氢量(只在停机4小时以上时及更换保温炉并烘炉完毕重新使用时进行控制):试样密度大于或等于2.5g/cm?;(4)铸造技术参数:充型压力(mbar):180?10320?10850?10充型时间(s):10?332?340?3补偿压力(mbar):1保压时间(s):250?20卸压后冷却时间(s):70?10冷却风道:底模冒口风底模小圈风底模中圈底模大圈风顶模中心水顶模小圈风顶模中圈风顶模大圈风边模风冷却起始时间(s):160?30130?30100?30100?30240?30180?30130?30100?3030?10冷却工作时间(s):140?30200?30200?30220?3060?20120?30170?30200?30200?30流量(Nm?/h):60?1050?1050?1050?1030?1040?1050?1040?1040?10温度控制:500?10?500?10?1.4毛坯的质量检查毛坯的质量检查，是为了保证顺利进行后续工艺的加工，最终加工出合格的机械产品。其毛坯质量检查包括:(1)毛坯尺寸检查:有轮唇厚度、轮唇深度、轮缘厚度、轮辋宽度、轮毂外径、轮辋深度、轮毂内径、反向厚度、反向轮宽、轮宽、预留螺栓孔沉孔深度及直径。(2)外观检查:非加工装饰面各部位(包括各窗口、筋、螺栓孔和装饰孔、扣帽槽)要对匀一致，喷漆后目测不得有变形，不得有裂纹、夹渣、粘铝、浇不足、磕碰伤、凹陷凸称均起、划痕等缺陷。经打磨后的部分表面要与其他部位相吻合，不得造成新的突起或凹陷。加工面粘铝、浇不足及磕碰伤腐蚀等早晨的凹坑缺陷深度?1.0mm。冒口长短适中，且无外观裂纹、外观缩松。毛坯顶杆深度应低于铸面?0.2mm，高于铸面?2.0mm。浇口套与底模结合处因腐蚀造成的腐蚀线直径小于中心孔直径3.0mm。以及毛坯飞边毛刺控制和同心度检测等，(3)内部检查:利用X光进行毛坯透视，检测毛坯内部是否有夹渣及气孔等内部缺陷，保证毛坯在机加工后的气密性完好。确保毛坯的质量顺利转序加工。二毛坯的热处理工艺热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。零件毛坯的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间以一定的速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。2.1热处理工艺方法及分类金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。其常用的热处理工艺有退火、正火、淬火和回火。表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。2.2毛坯热处理工艺流程设计热处理工艺流程一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。与其它金属热处理工艺相比，铝合金毛坯热处理其具有不同特点。对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。然而对铝合金并不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不立即升高，至于塑性非但没有下降，反而有所上升。但这种淬火后的合金，放置一段时间(如4,6昼夜后)，强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围(如100,200?)内发生，称人工时效。目前，轮毂制造毛坯的热处理设备采用热处理连续炉，对毛坯完成一系列连续的热处理工艺过程，毛坯热处理包括三个步骤的工艺过程:(1)固溶热处理,可溶相的溶解。(2)淬火,过饱和固溶体的形成。(3)时效,在室温下(自然时效)或高温下(人工时效或沉淀热处理)溶质原子的沉淀析出。轮毂在汽车组成零部件中，是作为安全件标准生产的，所以轮毂质量是非常重要的。为使轮毂毛坯得到好的热处理质量，在其热处理加工工艺中，热处理的加工工艺参数必须保证准确，热处理工艺参数不正确，铸件经热处理后出现力学性能不合格、过烧、变形和开裂等缺陷，其主要原因有:1.固熔处理温度偏低或保温时间不够，强化相不能充分溶入αAl中。2.水冷却淬火时冷却速度不够。3.车轮从出炉到淬火槽的转移时间过长。4.时效温度过低或保温时间不够。5.固溶处理温度偏高或保温时间过长，合金晶界交接处的低熔点共晶体开始熔化，出现了液相，在表面张力的作用下，液相收缩成团状、球状或多角形的复熔物，严重过烧时，会在全部晶界上出现带状、环状复熔物，甚至在车轮表面结瘤。过烧组织出现时，合金力学性能急剧下降，无法补救。2.2.1毛坯的固溶处理固溶处理是指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。其主要目的是把合金最大量实际可溶解的硬化元素溶于固溶体中，改善合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。为获得后续良好的时效强化效果，在不发生过热、过烧及晶粒长大的条件下，淬火加热温度高些，保温时间长些，有利于获得最大过饱和度的均匀固溶体。另外在淬火冷却过程不析出第二相，否则在随后时效处理时，已析出相将起晶核作用，造成局部不均匀析出而降低时效强化效果。2.2.2毛坯的淬火处理淬火是将毛坯加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却，以改善合金内部组织性能。在该零件的淬火处理时，其冷却介质采用的是水，因为水的来源广泛，且价格低廉，便于处理。在毛坯淬火过程中，由于毛坯处于高温状态，淬火时产生的热应力、组织应力会使工件发生不均匀的塑性变形而造成形状畸变。所以，在毛坯淬火后，还设有一道校正的辅助工序，用来对进行淬火处理后发生变形程度较大的毛坯，进行必要的人工校正，保证毛坯合格。2.2.3毛坯的时效处理时效处理可分为自然时效和人工时效两种。自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，使其缓缓地发生变形，从而使残余应力消除或减少。人工时效是将铸件加热到一定温度进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底。进行时效处理时，其温度控制是很重要的。在不同温度时效时，析出相的临界晶核大小、数量、成分以及聚集长大的速度不同，若温度过低，由于扩散困难，合金内部溶质原子偏聚区不易形成，时效后强度、硬度低，当时效温度过高时，扩散易进行，过饱和固溶体中析出相的临界晶核尺寸大，时效后强度、硬度偏低，即产生过时效。因此，各种合金都有最适宜的时效温度。2.3毛坯热处理后的机械性能检测毛坯经过热处理后，其内部组织发生变化，材料的机械性能方面也不同程度的发生变化。安排热处理的目的是，让材料在性能方面得到优化，使其具有所需求的机械性能指标。如材料的屈服强度、抗拉强度、延伸率、硬度等性能都要达到一定要求，保证材料的使用性能特点。进行性能检测的毛坯，其抽样频率为，箱式炉每炉抽取一件，实验用毛坯在炉心位置。实验设备及量具有:万能材料实验机(AG-10TA)、金属布氏硬度仪(M2N130)、金属洛氏硬度仪(B533-T)、精密车床、升降台铣床、带锯床、外径千分尺、游标卡尺。实验时，实验试样均为标准试件。拉伸试件为长?65mm，高、宽?8mm。硬度试件为矩形样件，布氏硬度实验时厚度?8mm，洛氏硬度实验时厚度?4mm。试件的取样位置也有所不同，拉伸试件在轮毂内外轮缘、轮辐、轮心及轮辋处取样，一般在轮毂最弱处取;硬度试件在轮毂内外轮缘、轮辐、轮心处取样，一般在热处理炉的炉心部位取实验毛坯，从轮心法兰盘处取样。取样位置及试件尺寸按实际情况确定。不同种类的车轮，其要求的强度、硬度等性能指标都不同，所以其实验项目也不一样，要区分进行实验。σ0.2、σb、δ、HB都达到标准要求时，车轮方可转入下道工序。2.4几种轮型的热处理工艺2.4.1连续炉OPEL轮热处理工艺1.固溶处理:温度550+5/-10?，设定温度550?，每38分钟进一个料架，毛坯38分钟内达到550?。2.淬火处理:淬火水温70―90?，设定温度80?，淬火时间3分钟，炉门开始生起到毛坯全部进入水中的淬火转移时间?30秒。3.100?进行变形检查，检查标准:变形量?1mm,当1mm<变形量?4mm时进行校正直至合格。变形量?4mm时经判定后报废。4.时效处理:温度范围145?5?，设定温度145?，时间2.5小时，出炉后空气中自然冷却。5.机械性能标准:屈服强度σ0.2?150Mpa抗拉强度σb?220Mpa延伸率?11?硬度HB?70(内外轮缘取样)屈服强度σ0.2?140Mpa抗拉强度σb?200Mpa延伸率?6?硬度HB?60(轮心取样)6.取样:每五个料架为一组，尾数为“5”和“0”的批次为正常送检批次，进行机械性能检测。停产前最后一架和停产后重新启动生产时的第一架必须送检。7.打号:卸料时在背腔减重窝3#位后打热处理批次号。2.4.2连续炉美国通用标准轮热处理工艺1.固溶处理:温度550+5/-10?，设定温度550?，每38分钟进一个料架，毛坯38分钟内达到550?。2.淬火处理:淬火水温70―90?，设定温度80?，淬火时间3分钟，炉门开始生起到毛坯全部进入水中的淬火转移时间?30秒。3.100?进行变形检查，检查标准:变形量?1mm,当1mm<变形量?4mm时进行校正直至合格。变形量?4mm时经判定后报废。?，设定温度152?，时间2.5小时，出炉后空气中自然冷却。4.时效处理:温度范围152?55.机械性能标准:屈服强度σ0.2?130Mpa(外轮缘取样)抗拉强度σb?210Mpa(外轮缘取样)延伸率?9?(外轮缘取样)硬度HB:60―105(轮心取样)6.取样:每五个料架为一组，尾数为“5”和“0”的批次为正常送检批次，进行机械性能检测。停产前最后一架和停产后重新启动生产时的第一架必须送检。6.打号:卸料时在“HT”后沿刻字方向打热处理批次号。2.4.3连续炉宝马标准轮热处理工艺1.固溶处理:温度550+5/-10?，设定温度550?，每38分钟进一个料架，毛坯38分钟内达到550?。2.淬火处理:淬火水温70―90?，设定温度80?，淬火时间3分钟，炉门开始生起到毛坯全部进入水中的淬火转移时间?30秒。3.100?进行变形检查，检查标准:变形量?1mm,当1mm<变形量?4mm时进行校正直至合格。变形量?4mm时经判定后报废。4.时效处理:温度范围150?5?，设定温度150?，时间2.5小时，出炉后空气中自然冷却。5.机械性能标准:屈服强度σ0.2?130Mpa抗拉强度σb?190Mpa延伸率?3?硬度HB?70(轮辐取样)6.取样:每五个料架为一组，尾数为“5”和“0”的批次为正常送检批次，进行机械性能检测。停产前最后一架和停产后重新启动生产时的第一架必须送检。7.打号:卸料时在T6后平台上打热处理批次号。2.4.4连续炉大众轮热处理工艺1.固溶处理:温度550+5/-10?，设定温度550?，每38分钟进一个料架，毛坯38分钟内达到550?。2.淬火处理:淬火水温70―90?，设定温度80?，淬火时间3分钟，炉门开始生起到毛坯全部进入水中的淬火转移时间?30秒。3.100?进行变形检查，检查标准:变形量?1mm,当1mm<变形量?4mm时进行校正直至合格。变形量?4mm时经判定后报废。4.时效处理:温度范围155?5?，设定温度155?，时间2.5小时，出炉后空气中自然冷却。5.机械性能标准:屈服强度σ0.2?150Mpa(轮辐取样)延伸率?9?(轮辐取样)硬度HB?70(轮心取样)6.取样:每五个料架为一组，尾数为“5”和“0”的批次为正常送检批次，进行机械性能检测。停产前最后一架和停产后重新启动生产时的第一架必须送检。7.打号:卸料时在背腔减重窝3#位或在“HT”后打热处理批次号，否则在空白减重窝处打号三零件机械加工工艺流程设计3.1零件的生产类型轮毂作为汽车的零部件，是汽车生产制造装配时必不可少的零件。随着汽车行业的迅速发展，汽车生产实现流水线的生产方式，以批量形式进行生产。所以，对汽车轮毂的需求量非常大，为了满足市场的需求，轮毂也必须实行批量生产，才能满足顾客的需要。目前，轮毂制造的流程控制，逐渐实现连续性作业，从毛坯到成品生产，都采用流水作业方式，生产设备多采用先进的数控加工和加工中心，日生产量较大。因此，有关其生产制定方式，均采用批量生产要求进行生产控制。3.2零件的工艺分析3.2.1零件结构分析轮毂作为汽车零部件，是作为安全件的标准生产，其安装在汽车的驱动及支撑轴的两端，主要用来支撑负载和传递扭矩，保证车辆能正常安全的使用。同时要求其在使用时，不能出现裂纹，在一定扭矩和冲击作用下，其变形不能超过一定要求范围。该零件的整体结构比较复杂，其毛坯的制造方法选用铸造，便于制造出其轮毂的整体轮廓尺寸。轮毂表面组成主要有:圆柱面、圆锥面、平面、圆弧面。整个零件是一个回转体，属于盘状类零件。为了保证其气密性，要求在轮缘、胎圈座、驼峰及轮径表面和与车轴安装的配合法兰面的加工刀纹要细，其余表面可以一般要求。根据实际加工，盘状回转体零件的加工，采用车削加工比较方便，孔的加工选用立式钻床或加工中心便可完成。3.2.2零件的技术要求分析零件表面要求的加工精度有Ra16、Ra25、Ra63三种精度等级，所以，其表面加工方法不用要求太高，采用车削方法就可以达到。螺栓孔要求与中心孔的同轴度为0.21，故在加工螺栓孔时要用中心孔定位加工，以保证其位置精度。气门孔的位置精度也要依据中心孔为基准进行加工，其要求位置在一条直线上。法兰平面度要求为0.03，在进行加工时要求装夹时要尽量保证零件放正，不能有切屑夹在定位块和定位平面间。3.3毛坯的选择考虑到毛坯的结构形状复杂，而且零件生产类型是批量生产，为了满足生产需要，故毛坯的制造方式选为铸造加工。铸造便于制造，容易实现批量生产，又适合形状复杂的零件加工，同时在零件机加工是可以减少切削用量，节约生产成本，提高生产效率。毛坯生产方法采用低压铸造，直接铸造出与零件实体形状相一致的结构，在机加工时只加工一些要求表面，提高经济性。3.4工艺路线的确定3.4.1定位基准的选择在零件机械加工中，零件加工的定位基准选择是非常重要的，定位基准的选择合理与否，将直接影响所制订的零件加工工艺规程的质量。基准选择不当，往往会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计困难，甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。(1)粗基准的选择在零件开始加工时，粗基准都是以毛坯的某一表面为基准进行加工，粗基准选择时应考虑以下因素:?合理分配加工余量，保证各加工表面都有足够的加工余量，且以加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，保证该表面加工余量分布均匀、表面质量高。?保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度。?零件要便于装夹，选用表面光洁的平面做粗基准，保证定位准确、夹紧可靠。?为了保证加工的两组表面的位置精度，粗基准一般不得重复使用。在轮毂进行装配时，其中心孔与车轴轴端进行配合，同时要求轮毂的螺栓孔与中心孔保证一定的位置度，便于实现自动化装配。故其中心孔的加工是非常重要的。考虑到中心孔加工余量均匀，同时为保证其内外轮辋壁厚有足够的加工余量，所以，选择轮毂的二道轮唇面作为粗基准进行加工，而且又保证加工时夹紧可靠。(2)精基准的选择在进行精加工时，应选用已加工表面作为精加工基准，基准选择时应考虑以下因素:?利用设计基准作为定位基准，使两基准重合。?为了保证各加工表面的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，在精加工中，都使用同一基准进行加工。?加工表面和定位表面可以互为基准。?在加工时，可以以加工表面自身作为定位基准进行加工。在进行二道轮唇、外轮辋加工时，保证其加工余量均匀，同时与一道加工刀纹接刀平滑过渡，考虑到轮唇直径及厚度设计均以中心孔为设计基准，利用设计基准和定位基准重合原则，在二道加工时选用中心孔作为精基准，完成轮毂剩余表面的加工。3.4.2加工方案的确定通过零件图纸分析，其表面精度为Ra16、Ra25、Ra63三种表面精度等级，有加工工艺手册可以得知，在多种加工方法下，可以达到不同的精度，由于零件表面的精度要求不高，用普通车削就可以达到要求精度，同时考虑到零件的形状特点，所以，面加工时采用车削加工完成。进行零件孔加工时，由于其孔面精度要求也不高，普通钻削就可以满足要求，所以，选用钻削完成对零件表面孔的加工。3.4.3加工阶段的划分在进行零件加工时，为了有利于保证零件的加工质量，便于及时发现毛坯的缺陷，避免以后精加工的经济损失，同时便于合理安排加工设备和操作工人，延长加工设备的寿命及便于组织生产，要对零件加工进行阶段划分。对于一般精度零件，可划分成粗加工)半精加工和精加工三个阶段。对精度要求高和特别高的零件，还需安排精密加工(含光整加工)和超精密加工阶段。在进行轮毂加工时，也对其加工进行了加工阶段的划分，有粗加工阶段和精加工阶段。但是，为了避免零件多次装夹，导致零件加工时产生的加工误差，在该零件加工时，只对零件进行一次装夹后，完成零件的粗加工和精加工两个阶段。3.4.4工序的划分零件加工工序的划分有两种，一种是工序集中原则，另一种是工序分散原则。工序集中就是零件的加工集中在少数工序内完成，而每一道工序的加工内容却比较多;工序分散则相反，整个工艺过程中工序数量多，而每一道工序的加工内容则比较少。目前轮毂加工中，多采用数控机床和加工中心进行生产，为了发挥设备的作用，提高设备的有效利用率，往往在零件的一道工序加工时，完成较多的加工内容，这样减少了工序数目，缩短了工艺路线，从而简化了生产计划和生产组织工作，也减少了设备数量，相应地减少了操作工人和生产面积，同时减少了工件安装次数，不仅缩短了辅助时间，而且在一次安装下能加工较多的表面，也易于保证这些表面的相对位置精度。所以，现在的轮毂加工，大多都采用工序集中的原则。3.4.5工序顺序的安排在零件加工中，一般加工顺序是采用先粗后精、先面后孔的原则进行加工。这样可以保证孔加工的位置精度，所以，在进行该零件加工时其加工顺序也是一致的。首先，一道车削，将主要表面和精加工定位基准面加工出来，以二道轮唇平面作粗基准，加工一道轮辋壁和发兰及中心孔。完成粗加工及精加工一道车削加工。然后，二道车削，将其余表面以精基准表面中心孔定位，进行加工帽口及正面等其余表面。完成粗加工及精加