技术领域：
[0001] 本
发明涉及普通
铝合金轮毂，具体涉及提升车轮的整体耐磨度的铝合金轮毂热旋工艺。背景技术：
[0002] 随着
汽车行业的迅猛发展，现代汽车节能降耗要求的不断高涨，安全和环保法规日趋严格，汽车轻量化的要求更为迫切。由于铝合金车轮的广泛使用，其美观、大气、多变的外形设计也为汽车增色不少。目前，中国汽车市场上，轿车铝合金车轮使用率至少已达到轿车市场总量的70份以上。而据有关方面统计，2003年这一比例为50份左右。铝合金
质量轻、强度高、成形性好、价格适中、回收率高，对降低汽车自重、减少油耗、减轻环境污染与改善操作性能等有着重大意义，已成为汽车工业的首选材料。轻合金轮毂在汽车轻量化
进程中扮演了越来越重要的
角色，特别是铝合金轮毂以其美观、质轻、节能、
散热快、耐
腐蚀、加工性好等特点，正逐步取代
钢质轮毂而成为最佳选择。目前铝合金轮毂的成形方法主要有
铸造法、
锻造法和旋压法等，本文对铝合金轮毂各种成形工艺的研究和应用情况进行综述，从拷虑轮毂质量和制造成本等问题的角度，着重探讨了各种铝合金轮成形工艺；
[0003] 锻造是铝轮毂应用较早的成形工艺之一。锻造铝轮毂具有强度高、抗蚀性好、尺寸精确、加工量小等优点，一般情况其重量仅相当于同尺寸钢轮的1/2或更低。锻造铝轮毂的晶粒流向与受
力的方向一致，其强度、韧性与疲劳强度均显著优于铸造铝轮毂。同时，性能具有很好地再现性，几乎每个轮毂具有同样的力学性能。锻造铝轮毂的典型伸长率为12份—17份，因而能很好的吸收道路的震动和
应力。通常铸造轮毂具有相当强的承受
压缩力的能力，但承受冲击、剪切与拉伸
载荷的能力则远不如锻造铝轮毂。锻造轮毂具有更高的强度重量比。另外，锻造铝轮毂表面无气孔，因而具有很好的
表面处理能力，不但能保证涂层均匀一致，结合牢靠，而且色彩也好。锻造铝轮毂的最大缺点是生产工序多，生产成本比铸造的高得多。发明内容：
[0004] 本发明所要解决的技术问题在于克服
现有技术提供适用于提升车轮的整体耐磨度的铝合金轮毂热旋工艺。
[0005] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
[0006] 提升车轮的整体耐磨度的铝合金轮毂热旋工艺，其特征在于：该工艺主要流程为，
熔化-铸造预成型-均匀化处理-加温旋压-预
热处理-
喷丸-旋压-热处理-喷丸-机加-
涂装；具体为：
[0007] 熔化：根据要求准备铝合金，使用电熔炉进行熔化；
[0008] 铸造预成型：利用压力铸造使液态金属在高压作用下以极高的速度充填型腔,并在压力作用下
凝固而获得铸件；
[0009] 均匀化处理：每一个加工过的轮毂都要在去毛刺机上经过打磨后,再由工人进行精心的打磨
抛光,将
工件的铸造表面打磨抛光的光滑平整；
[0010] 加温旋压：高温，将工件加热，进线旋压，旋压之前，工件被加热，加热过程中，每隔3分钟，对工件表面喷洒一层强化液；
[0011] 所述的强化液通过以下组分制备而成：
钾盐1-10份，钴基自熔性合金粉末20-90份，
固化剂1-30份，98％-90％浓
硫酸10-30份，95％
乙醇130-150份，降粘剂5-25份，
增粘剂5-25份，非
金属陶瓷粉2-3份，
偶联剂溶液15-18份；
[0012] 强化液的制备方法包括：95％乙醇和
水按体积比为1:4-1:8配成醇水溶液中加入降粘剂，将配好的偶联剂溶液置于200W-300W
超声波中，搅拌下加热
水解30min-1.5h制成80℃-90℃透明
酸化水解溶液；
[0013] 将固化剂、钴基自熔性合金粉末和98％-90％浓硫酸三种等温原料经高压
泵同时泵入撞击流反应器内，再由反应器出口处的搅拌装置进行二次混匀，过滤，得到一次粒径白
炭黑的
混合液，控制pH值3-6，
温度80℃-90℃；
[0014] 80℃-90℃透明酸化水解溶液并加入
钾盐中搅拌0.5-1h形成第一混合盐，再将一次粒径白炭黑的混合液加入第一混合盐中搅拌0.5-1h，静置1-2h，加入非金属陶瓷粉和增粘剂搅拌过滤即得强化液；
[0015] 预热处理：将半成品房子在固溶炉中，在温度在525℃-535℃条件下，持续时间6.5小时的固溶处理；从固溶炉出来20s内，在70℃的混合溶液里淬火；在温度为155℃-170℃，持续时间5小时的人工时效；
[0016] 所述混合溶液通过以下组分制备而成：
盐酸15-25份，粘结成型剂30-35份，
石蜡15份-20份份，钨粉末15-25份，聚硫醚
橡胶20-25份，亚硫酸氢铵25-30份，滑石粉10-20份，
氧化聚乙烯蜡14-18份，
表面活性剂12-17份，水2000-2060份，皮料10-12份，金红石型
钛白粉3-6份，尿素1-3份，40％
硝酸水溶液15-17份；
[0017] 混合溶液的制备方法包括：
[0018] 将石蜡放入水池中，加30％水与盐酸浸泡，浸泡1-2天得到混合物一；
[0019] 将粘结成型剂与聚硫醚橡胶和20％混合，搅打3小时，得到混合物二；
[0020] 将皮料投入搅拌后的混合物一语混合物二中，加热，加热温度为100℃，加热10-12小时；在加热皮料的2-3小时后将金红石型钛白粉、尿素混合，投入到表面活性剂中加热10-12小时；此后每隔6小时取胶一次，分三次取胶，三次取胶量比重为3:2:1；
[0021] 将第一次取的胶与钨粉末混合，加入5％的水搅打，第二次取的胶与亚硫酸氢铵混合，加入10％的水搅打，第三次取的胶与滑石粉混合，加入5％的水搅打；
[0022] 取三次搅打产生的
泡沫，泡沫静置成液体后，与氧化聚乙烯蜡放入高温槽静置融化15min-45min后，开启
超声波-搅拌装置，同时注入40％硝酸水溶液和30％的水稀释，80℃-90℃二次熟化1h-3h，超声功率100W-300W，搅拌速度60-150rpm，即可；
[0023] 喷丸：使用高压
风或压缩空气作动力，将其高速的吹出去冲击工件表面达到清理效果；
[0024] 旋压：在高压作用下，工件再次融化，以极高的速度充填型腔,并在压力作用下凝固；
[0025] 热处理：将半成品房子在固溶炉中，在温度在525℃-535℃条件下，持续时间6.5小时的固溶处理；从固溶炉出来20s内，在70℃的水溶液里淬火；在温度为155℃-170℃，持续时间5小时的人工时效；
[0026] 喷丸：使用高压风或压缩空气作动力，将其高速的吹出去冲击工件表面达到清理效果；
[0027] 机加：由于形状复杂，分4道工序加工，车加工面-钻装饰孔-车加工另面-钻气
门芯孔；处理完成后，进行抛光打磨；
[0028] 涂装：进行预处理，包括9道工序，分别为2道除油，1道冲洗，1道
脱脂，1道冲洗、
镀铬，2道去离子水冲洗；冲洗后在120℃温度下，15分钟烘干；再进行人工
喷涂，喷底粉-喷水性漆-喷透明粉,每喷一层涂层都要进行一次加热固化处理，固化处理温度为230℃-240℃，时间为20-24分钟。
[0029] 所述的强化液通过以下组分制备而成：钾盐1份，钴基自熔性合金粉末20份，固化剂1份，98％-90％浓硫酸10份，95％乙醇130份，降粘剂5份，增粘剂5份，非金属陶瓷粉2份，偶联剂溶液15份。
[0030] 所述的强化液通过以下组分制备而成：钾盐10份，钴基自熔性合金粉末90份，固化剂30份，98％-90％浓硫酸30份，95％乙醇150份，降粘剂25份，增粘剂25份，非金属陶瓷粉3份，偶联剂溶液18份。
[0031] 混合溶液通过以下组分制备而成：盐酸15份，粘结成型剂30份，石蜡15份，钨粉末15份，聚硫醚橡胶20份，亚硫酸氢铵25份，滑石粉10份，氧化聚乙烯蜡14份，表面活性剂12份，水2000份，皮料10份，金红石型钛白粉3份，尿素1份，40％硝酸水溶液15份。
[0032] 所述的混合溶液通过以下组分制备而成：盐酸25份，粘结成型剂35份，石蜡20份份，钨粉末25份，聚硫醚橡胶25份，亚硫酸氢铵30份，滑石粉20份，氧化聚乙烯蜡18份，表面活性剂17份，水2060份，皮料12份，金红石型钛白粉6份，尿素3份，40％硝酸水溶液17份。
[0033] 所述的偶联剂溶液具体为：偶联剂68-70％，滑石粉5-12％，石灰石粉1-5％，金红石型钛白粉2-3％，其余为水。
[0034] 所述的偶联剂溶液具体为：偶联剂68％，滑石粉5％，石灰石粉1％，金红石型钛白粉2％，水24％。
[0035] 所述的偶联剂溶液具体为：偶联剂70％，滑石粉12％，石灰石粉5％，金红石型钛白粉3％，水10％。
[0036] 所述的偶联剂溶液制备方法包括：在充满氮气反应釜中加入滑石粉和一半的水，升温至50～60℃，同时搅拌至完全溶解，并保温1～2h；在另外充满二氧化
碳的容器中加入石灰石粉和一半的水，升温至40～50℃，搅拌至完全溶解；再将两者混合，加热90-110℃，过滤得到液体，将金红石型钛白粉加入，继续加热，至金红石型钛白粉完全溶解，最后将偶联剂常温下加入搅拌即可。
[0037] 有益效果：采用低
压铸造获得形状和性能合理且能满足外观需求的轮毂
铸坯，紧接着对此铸坯的
轮辋部分进一步施加热旋压成形；该工艺将低压铸造、旋压成形紧密结合于同一热加工过程中，不仅综合了低压铸造和旋压成形各自的优势，而且可以获得1+1>2的效果；
[0038] 事实证明，热旋压塑性
变形可以弥合微细的疏松
缺陷，从而提高了轮毂的力学性能，铸旋新工艺大幅提高了车轮的整体强度和
耐腐蚀性，而
机械加工余量大幅减少，车轮使用寿命和安全性显著提高，有利于车辆减重节油，车轮生产成本下降，该设计分析为旋压设备的制造及改进趋势指出了方向，通过对简化的铝合金轮毂热旋压工艺进行初步研究，分析了其成形性和缺陷并进行了相应的数值模拟，为工艺优化提供了方法和依据。具体实施方式：
[0039] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体
实施例，进一步阐述本发明。
[0040] 实施例1：提升车轮的整体耐磨度的铝合金轮毂热旋工艺，该工艺主要流程为，熔化-铸造预成型-均匀化处理-加温旋压-预热处理-喷丸-旋压-热处理-喷丸-机加-涂装；具体为：
[0041] 熔化：根据要求准备铝合金，使用电熔炉进行熔化；
[0042] 铸造预成型：利用压力铸造使液态金属在高压作用下以极高的速度充填型腔,并在压力作用下凝固而获得铸件；
[0043] 均匀化处理：每一个加工过的轮毂都要在去毛刺机上经过打磨后,再由工人进行精心的打磨抛光,将工件的铸造表面打磨抛光的光滑平整；
[0044] 加温旋压：高温，将工件加热，进线旋压，旋压之前，工件被加热，加热过程中，每隔3分钟，对工件表面喷洒一层强化液；
[0045] 其中强化液通过以下组分制备而成：钾盐1份，钴基自熔性合金粉末20份，固化剂1份，98％-90％浓硫酸10份，95％乙醇130份，降粘剂5份，增粘剂5份，非金属陶瓷粉2份，偶联剂溶液15份；
[0046] 强化液的制备方法包括：95％乙醇和水按体积比为1:4-1:8配成醇水溶液中加入降粘剂，将配好的偶联剂溶液置于200W-300W超声波中，搅拌下加热水解30min-1.5h制成80℃-90℃透明酸化水解溶液；
[0047] 将固化剂、钴基自熔性合金粉末和98％-90％浓硫酸三种等温原料经高压泵同时泵入撞击流反应器内，再由反应器出口处的搅拌装置进行二次混匀，过滤，得到一次粒径白炭黑的混合液，控制pH值3-6，温度80℃-90℃；
[0048] 80℃-90℃透明酸化水解溶液并加入钾盐中搅拌0.5-1h形成第一混合盐，再将一次粒径白炭黑的混合液加入第一混合盐中搅拌0.5-1h，静置1-2h，加入非金属陶瓷粉和增粘剂搅拌过滤即得强化液；
[0049] 预热处理：将半成品房子在固溶炉中，在温度在525℃-535℃条件下，持续时间6.5小时的固溶处理；从固溶炉出来20s内，在70℃的混合溶液里淬火；在温度为155℃-170℃，持续时间5小时的人工时效；
[0050] 混合溶液通过以下组分制备而成：盐酸15份，粘结成型剂30份，石蜡15份，钨粉末15份，聚硫醚橡胶20份，亚硫酸氢铵25份，滑石粉10份，氧化聚乙烯蜡14份，表面活性剂12份，水2000份，皮料10份，金红石型钛白粉3份，尿素1份，40％硝酸水溶液15份；
[0051] 混合溶液的制备方法包括：
[0052] 将石蜡放入水池中，加30％水与盐酸浸泡，浸泡1-2天得到混合物一；
[0053] 将粘结成型剂与聚硫醚橡胶和20％混合，搅打3小时，得到混合物二；
[0054] 将皮料投入搅拌后的混合物一语混合物二中，加热，加热温度为100℃，加热10-12小时；在加热皮料的2-3小时后将金红石型钛白粉、尿素混合，投入到表面活性剂中加热10-12小时；此后每隔6小时取胶一次，分三次取胶，三次取胶量比重为3:2:1；
[0055] 将第一次取的胶与钨粉末混合，加入5％的水搅打，第二次取的胶与亚硫酸氢铵混合，加入10％的水搅打，第三次取的胶与滑石粉混合，加入5％的水搅打；
[0056] 取三次搅打产生的泡沫，泡沫静置成液体后，与氧化聚乙烯蜡放入高温槽静置融化15min-45min后，开启超声波-搅拌装置，同时注入40％硝酸水溶液和30％的水稀释，80℃-90℃二次熟化1h-3h，超声功率100W-300W，搅拌速度60-150rpm，即可；
[0057] 喷丸：使用高压风或压缩空气作动力，将其高速的吹出去冲击工件表面达到清理效果；
[0058] 旋压：在高压作用下，工件再次融化，以极高的速度充填型腔,并在压力作用下凝固；
[0059] 热处理：将半成品房子在固溶炉中，在温度在525℃-535℃条件下，持续时间6.5小时的固溶处理；从固溶炉出来20s内，在70℃的水溶液里淬火；在温度为155℃-170℃，持续时间5小时的人工时效；
[0060] 喷丸：使用高压风或压缩空气作动力，将其高速的吹出去冲击工件表面达到清理效果；
[0061] 机加：由于形状复杂，分4道工序加工，车加工面-钻装饰孔-车加工另面-钻气门芯孔；处理完成后，进行抛光打磨；
[0062] 涂装：进行预处理，包括9道工序，分别为2道除油，1道冲洗，1道脱脂，1道冲洗、镀铬，2道去离子水冲洗；冲洗后在120℃温度下，15分钟烘干；再进行人工喷涂，喷底粉-喷水性漆-喷透明粉,每喷一层涂层都要进行一次加热固化处理，固化处理温度为230℃-240℃，时间为20-24分钟。
[0063] 其中偶联剂溶液具体为：偶联剂68％，滑石粉5％，石灰石粉1％，金红石型钛白粉2％，水24％。
[0064] 其中偶联剂溶液制备方法包括：在充满氮气反应釜中加入滑石粉和一半的水，升温至50～60℃，同时搅拌至完全溶解，并保温1～2h；在另外充满二氧化碳的容器中加入石灰石粉和一半的水，升温至40～50℃，搅拌至完全溶解；再将两者混合，加热90-110℃，过滤得到液体，将金红石型钛白粉加入，继续加热，至金红石型钛白粉完全溶解，最后将偶联剂常温下加入搅拌即可。
[0065] 经过试验对比现有的轮毂制备工艺，所得轮毂对比：
[0066] 重量可减轻30份—40份；在车速为90—120km/h时，油耗可
碱少0.0138L/10Okm，撞击强度12Mpa,压力3Mpa；以奥迪轿车为例，铝轮毂重量减轻39.5份；在90—120km/h车速时，油耗可减少0.05L/10Okm。而在城市行驶时，可减少油耗0.04/10Okm，每十万公里节油40—50L，撞击强度12Mpa,压力3Mpa。
[0067] 提高了轮毂的力学性能，铸旋新工艺大幅提高了车轮的整体强度和耐腐蚀性，而机械加工余量大幅减少，车轮使用寿命和安全性显著提高，有利于车辆减重节油，车轮生产成本下降。
[0068] 实施例2：提升车轮的整体耐磨度的铝合金轮毂热旋工艺，该工艺主要流程为，熔化-铸造预成型-均匀化处理-加温旋压-预热处理-喷丸-旋压-热处理-喷丸-机加-涂装；具体为：
[0069] 熔化：根据要求准备铝合金，使用电熔炉进行熔化；
[0070] 铸造预成型：利用压力铸造使液态金属在高压作用下以极高的速度充填型腔,并在压力作用下凝固而获得铸件；
[0071] 均匀化处理：每一个加工过的轮毂都要在去毛刺机上经过打磨后,再由工人进行精心的打磨抛光,将工件的铸造表面打磨抛光的光滑平整；
[0072] 加温旋压：高温，将工件加热，进线旋压，旋压之前，工件被加热，加热过程中，每隔3分钟，对工件表面喷洒一层强化液；
[0073] 其中强化液通过以下组分制备而成：钾盐10份，钴基自熔性合金粉末90份，固化剂30份，98％-90％浓硫酸30份，95％乙醇150份，降粘剂25份，增粘剂25份，非金属陶瓷粉3份，偶联剂溶液18份；
[0074] 强化液的制备方法包括：95％乙醇和水按体积比为1:4-1:8配成醇水溶液中加入降粘剂，将配好的偶联剂溶液置于200W-300W超声波中，搅拌下加热水解30min-1.5h制成80℃-90℃透明酸化水解溶液；
[0075] 将固化剂、钴基自熔性合金粉末和98％-90％浓硫酸三种等温原料经高压泵同时泵入撞击流反应器内，再由反应器出口处的搅拌装置进行二次混匀，过滤，得到一次粒径白炭黑的混合液，控制pH值3-6，温度80℃-90℃；
[0076] 80℃-90℃透明酸化水解溶液并加入钾盐中搅拌0.5-1h形成第一混合盐，再将一次粒径白炭黑的混合液加入第一混合盐中搅拌0.5-1h，静置1-2h，加入非金属陶瓷粉和增粘剂搅拌过滤即得强化液；
[0077] 预热处理：将半成品房子在固溶炉中，在温度在525℃-535℃条件下，持续时间6.5小时的固溶处理；从固溶炉出来20s内，在70℃的混合溶液里淬火；在温度为155℃-170℃，持续时间5小时的人工时效；
[0078] 其中混合溶液通过以下组分制备而成：盐酸25份，粘结成型剂35份，石蜡20份份，钨粉末25份，聚硫醚橡胶25份，亚硫酸氢铵30份，滑石粉20份，氧化聚乙烯蜡18份，表面活性剂17份，水2060份，皮料12份，金红石型钛白粉6份，尿素3份，40％硝酸水溶液17份；
[0079] 混合溶液的制备方法包括：
[0080] 将石蜡放入水池中，加30％水与盐酸浸泡，浸泡1-2天得到混合物一；
[0081] 将粘结成型剂与聚硫醚橡胶和20％混合，搅打3小时，得到混合物二；
[0082] 将皮料投入搅拌后的混合物一语混合物二中，加热，加热温度为100℃，加热10-12小时；在加热皮料的2-3小时后将金红石型钛白粉、尿素混合，投入到表面活性剂中加热10-12小时；此后每隔6小时取胶一次，分三次取胶，三次取胶量比重为3:2:1；
[0083] 将第一次取的胶与钨粉末混合，加入5％的水搅打，第二次取的胶与亚硫酸氢铵混合，加入10％的水搅打，第三次取的胶与滑石粉混合，加入5％的水搅打；
[0084] 取三次搅打产生的泡沫，泡沫静置成液体后，与氧化聚乙烯蜡放入高温槽静置融化15min-45min后，开启超声波-搅拌装置，同时注入40％硝酸水溶液和30％的水稀释，80℃-90℃二次熟化1h-3h，超声功率100W-300W，搅拌速度60-150rpm，即可；
[0085] 喷丸：使用高压风或压缩空气作动力，将其高速的吹出去冲击工件表面达到清理效果；
[0086] 旋压：在高压作用下，工件再次融化，以极高的速度充填型腔,并在压力作用下凝固；
[0087] 热处理：将半成品房子在固溶炉中，在温度在525℃-535℃条件下，持续时间6.5小时的固溶处理；从固溶炉出来20s内，在70℃的水溶液里淬火；在温度为155℃-170℃，持续时间5小时的人工时效；
[0088] 喷丸：使用高压风或压缩空气作动力，将其高速的吹出去冲击工件表面达到清理效果；
[0089] 机加：由于形状复杂，分4道工序加工，车加工面-钻装饰孔-车加工另面-钻气门芯孔；处理完成后，进行抛光打磨；
[0090] 涂装：进行预处理，包括9道工序，分别为2道除油，1道冲洗，1道脱脂，1道冲洗、镀铬，2道去离子水冲洗；冲洗后在120℃温度下，15分钟烘干；再进行人工喷涂，喷底粉-喷水性漆-喷透明粉,每喷一层涂层都要进行一次加热固化处理，固化处理温度为230℃-240℃，时间为20-24分钟。
[0091] 其中偶联剂溶液具体为：偶联剂70％，滑石粉12％，石灰石粉5％，金红石型钛白粉3％，水10％。
[0092] 其中偶联剂溶液制备方法包括：在充满氮气反应釜中加入滑石粉和一半的水，升温至50～60℃，同时搅拌至完全溶解，并保温1～2h；在另外充满二氧化碳的容器中加入石灰石粉和一半的水，升温至40～50℃，搅拌至完全溶解；再将两者混合，加热90-110℃，过滤得到液体，将金红石型钛白粉加入，继续加热，至金红石型钛白粉完全溶解，最后将偶联剂常温下加入搅拌即可。
[0093] 经过试验对比现有的轮毂制备工艺，所得轮毂对比：
[0094] 重量可减轻30份—40份；在车速为90—120km/h时，油耗可碱少0.0138L/10Okm，撞击强度12Mpa,压力3Mpa；以奥迪轿车为例，铝轮毂重量减轻39.5份；在90—120km/h车速时，油耗可减少0.05L/10Okm。而在城市行驶时，可减少油耗0.04/10Okm，每十万公里节油40—50L，撞击强度12Mpa,压力3Mpa。
[0095] 提高了轮毂的力学性能，铸旋新工艺大幅提高了车轮的整体强度和耐腐蚀性，而机械加工余量大幅减少，车轮使用寿命和安全性显著提高，有利于车辆减重节油，车轮生产成本下降。
[0096] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
