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

　　2課題的提出

　　近年來(lái)，隨著(zhù)國際市場(chǎng)上車(chē)輪生產(chǎn)廠(chǎng)商生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，歐美車(chē)輪行業(yè)逐步用強旋鋁合金輪轂取代傳統的車(chē)輪生產(chǎn)工藝，國內車(chē)輪行業(yè)也在朝著(zhù)先進(jìn)的鋁合金車(chē)輪生產(chǎn)工藝方面發(fā)展。下面是某廠(chǎng)商需要訂做的典型車(chē)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(shuō)明該臺旋壓機滿(mǎn)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(xué)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(shí)效狀態(tài)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(shí)效狀態(tài)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(gè)指標值說(shuō)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(shí)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(chēng)式碟形輪轂，旋壓工藝方式一般可采用取板材劈開(kāi)式旋壓或用鑄（鍛）件毛坯進(jìn)行強力旋壓成型兩種工藝方式。劈開(kāi)式旋壓工藝是將圓盤(pán)狀板坯用劈開(kāi)輪通過(guò)分層工藝，使毛坯在中部被劈成兩個(gè)等分，之后，再用成型輪漸進(jìn)普旋成型即可；強旋工藝是將鑄鋁毛坯或鍛造毛坯進(jìn)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(chǎn)出來(lái)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(mǎn)足車(chē)輪強度指標要求的前提下，可適當減薄輪轂厚度。

　　由于我廠(chǎng)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(dòng)時(shí)，機床實(shí)際運動(dòng)過(guò)程中旋輪在軸向有分位移，使得旋壓加工過(guò)程中劈開(kāi)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(dòng)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(kāi)式旋壓。根據以上分析，我們選擇強力旋壓工藝來(lái)成型這種對稱(chēng)式碟形鋁輪轂。

　　4.3 輪轂強旋工藝路線(xiàn)

　　精密鍛造毛坯第一道次強旋 第二道次強

　　旋成型轉數控車(chē)間機加成輪轂成品。

　　5.工藝方案實(shí)施過(guò)程