鋁合金輪轂加工工藝設(shè)計(jì)

鋁合金輪轂加工工藝設(shè)計(jì)摘要近年來(lái)，隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，鋁合金輪轂的市場(chǎng)潛力日趨顯現(xiàn)，需求不斷擴(kuò)大；同時(shí)跨國(guó)公司的采購(gòu)量、出口量也在迅猛增長(zhǎng)，使鋁合金輪轂行業(yè)迎來(lái)大發(fā)展的良好機(jī)遇期。隨著市場(chǎng)全球化的發(fā)展，輪轂行業(yè)既面臨新的發(fā)展機(jī)遇，也面臨新的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)汽車(chē)更安全、更節(jié)能、降低噪聲、污染物排放不斷加嚴(yán)的要求，鋁合金輪轂正在向大直徑、輕量化、高強(qiáng)度、更美觀等方向發(fā)展。

大直徑輪轂與輪胎組合，更顯示現(xiàn)代、霸氣和時(shí)髦。由于大直徑、寬輪輞，使輪胎與地面的接觸面積更大，從而增加汽車(chē)與地面的附著力和摩擦力，使汽車(chē)的操縱性能更好，提高汽車(chē)的安全性。一般要求與扁平輪胎相匹配。但大直徑、寬輪輞，也會(huì)產(chǎn)生使輪胎磨損加快的不利影響。為了減輕輪轂重量、提高強(qiáng)度，一般采用鍛造工藝、組裝式工藝生產(chǎn)輪轂，可減輕重量20%左右。還可采用高強(qiáng)度鎂合金、鈦合金制造輪轂，但成本也相應(yīng)增加。為了使輪轂更美觀，一般采用鍍鉻、拋光、噴漆、噴粉、加裝不銹鋼或塑料轂蓋、壓鑄花紋、改進(jìn)輪轂設(shè)計(jì)圖案等辦法。與之相比，輪轂的加工質(zhì)量要求是滿(mǎn)足客戶(hù)需求的首要條件，這表明對(duì)輪轂機(jī)械加工工藝流程的優(yōu)化和控制，提出了更高的要求。目前，國(guó)內(nèi)鋁合金輪轂制造主要采用成本較低的低壓鑄造工藝，約占全部產(chǎn)量的80%以上；其次是采用最簡(jiǎn)便的重力鑄造工藝，不到其全部產(chǎn)量的20%。

在鋁合金輪轂加工方面，一般采用數(shù)控機(jī)床，高精度自動(dòng)化柔性加工系統(tǒng)；采用自動(dòng)化涂裝工藝，噴粉技術(shù)在表面涂裝方面，漸有替代噴漆之勢(shì)，少部分企業(yè)還采用先進(jìn)的真空電鍍涂裝技術(shù)；在熱處理試驗(yàn)檢測(cè)方面，基本都接近或達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，輪轂的加工工藝不斷完善，輪轂制造技術(shù)也日趨成熟。但是到目前為止，還沒(méi)有形成一套完整的輪轂加工工藝文件，希望該課題的研究，將對(duì)這項(xiàng)制造技術(shù)的大缺口，給以一定的填補(bǔ)。目錄一、毛坯的選用及制造……………………11-1毛坯的選擇……………1.1.1毛坯種類(lèi)選擇中應(yīng)考慮的問(wèn)題……………………11-2毛坯的形成工藝………………………1.2.1低壓鑄造原理及特點(diǎn)………………11.2.2低壓鑄造模具………………………1.2.3低壓鑄造工藝………………………1-3毛坯的鑄造工藝設(shè)計(jì)………………11-4毛坯的質(zhì)量檢查………………………1二、毛坯的熱處理工藝………………12-1熱處理工藝方法及分類(lèi)……………12-2毛坯熱處理工藝流程設(shè)計(jì)…………12.2.1毛坯的固溶處理………………………2.2.2毛坯的淬火處理………………………2-3毛坯熱處理后的機(jī)械性能檢測(cè)……………………2-4幾種輪型的熱處理工藝……………12.4.1連續(xù)爐OPEL輪熱處理工藝…………12.4.2連續(xù)爐美國(guó)通用標(biāo)準(zhǔn)輪熱處理工藝………………12.4.3連續(xù)爐寶馬標(biāo)準(zhǔn)輪熱處理工藝……………………12.4.4連續(xù)爐大眾輪熱處理工藝……………三、零件機(jī)械加工工藝流程設(shè)計(jì)………………13-1毛坯的熱處理工藝……………………3-2零件的工藝分析………………13.2.1零件結(jié)構(gòu)分析…………3.2.2零件的技術(shù)要求分析…………………3-3毛坯的選擇……………13-4工藝路線(xiàn)的確定………13.4.1定位基準(zhǔn)的選擇………………………3.4.2加工方案的確定………………………3.4.3加工階段的劃分………………………3.4.4工序的劃分………………………3.4.5工序順序的安排………………………3-5機(jī)床及工藝裝備的選用……………3-6加工余量的確定……………13-7切削用量的確定……………………1四、機(jī)加工后輪轂的氣密性檢測(cè)………………14-1氣密性檢測(cè)的意義……………………4-2氣密性檢測(cè)方法……………1五、輪轂噴涂工藝流程………………15-1噴涂工藝概述………………………15-2輪轂的表面預(yù)處理……………………5-3噴涂工藝流程安排…………………1參考文獻(xiàn)………………………11致謝………………………11下面以寶馬車(chē)輪型號(hào)為421-775為例，對(duì)其加工工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：一毛坯的選用及制造1.1毛坯的選擇毛坯的確定，不僅影響毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性，而且影響機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性。所以在確定毛坯時(shí)，既要考慮熱加工方面的因素，也要兼顧冷加工方面的要求，以便從確定毛坯這一環(huán)節(jié)中，降低零件的制造成本。在機(jī)械加工中，常用的毛坯種類(lèi)很多，同一種毛坯又有多種制造方法，機(jī)械制造中常用的毛坯有以下幾種：鑄件、鍛件、型材、焊接件，除此之外，還有沖壓件、冷擠壓件等。不同種類(lèi)的毛坯，其制造加工特點(diǎn)不同。形狀復(fù)雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前鑄件大多用砂型鑄造，它又分為木模手工造型和金屬模機(jī)器造型。木模手工造型鑄件精度低，加工表面余量大，生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)或大型零件的鑄造。金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)率高，鑄件精度高，但設(shè)備費(fèi)用高，鑄件的重量也受到限制，適用于大批量生產(chǎn)的中小鑄件。其次，少量質(zhì)量要求較高的小型鑄件可采用特種鑄造（如壓力鑄造、離心制造和熔模鑄造等）。由于輪轂的結(jié)構(gòu)組成，其輪轂輪輞的窗口結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又有斜面、曲面及圓弧線(xiàn)條等各種線(xiàn)型組成，而且在輪轂的整個(gè)形狀結(jié)構(gòu)中，包括有圓弧的駝峰、斜圓柱錐面及帶有減重窩槽等實(shí)體結(jié)構(gòu)，所以，輪轂毛坯的實(shí)體結(jié)構(gòu)形狀很復(fù)雜，考慮到其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，該零件的毛坯制造方法，應(yīng)該最好選用鑄造方法制造，以便在毛坯以后的生產(chǎn)加工過(guò)程中，減少毛坯的切削用量。1.1.1毛坯種類(lèi)選擇中應(yīng)考慮的問(wèn)題

(1)零件材料及其力學(xué)性能

零件的材料大致確定了毛坯的種類(lèi)。例如材料為鑄鐵和青銅的零件應(yīng)選擇鑄件毛坯；鋼質(zhì)零件形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求不太高時(shí)可選型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)選擇鍛件毛坯。

(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸

形狀復(fù)雜的毛坯，一般用鑄造方法制造。薄壁零件不宜用砂型鑄造；中小型零件可考慮用先進(jìn)的鑄造方法；大型零件可用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各階梯直徑相差不大，可用圓棒料；如各階梯直徑相差較大，為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動(dòng)量，則宜選擇鍛件毛坯。尺寸大的零件一般選擇自由鍛造；中小型零件可選擇模鍛件；一些小型零件可做成整體毛坯。

(3)生產(chǎn)類(lèi)型

大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；型材采用冷軋或冷拉型材；零件產(chǎn)量較小時(shí)應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。

(4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件

確定毛坯的種類(lèi)及制造方法，必須考慮具體的生產(chǎn)條件，如毛坯制造的工藝水平，設(shè)備狀況以及對(duì)外協(xié)作的可能性等。

(5)充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的應(yīng)用也發(fā)展很快。如精鑄、精鍛、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加。采用這些方法大大減少了機(jī)械加工量，有時(shí)甚至可以不再進(jìn)行機(jī)械加工就能達(dá)到加工要求，其經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。我們?cè)谶x擇毛坯時(shí)應(yīng)給予充分考慮。1.2毛坯的形成工藝毛坯的鑄造方法有很多種，目前，國(guó)內(nèi)輪轂制造業(yè)大多都采用低壓鑄造技術(shù)。1.2.1低壓鑄造原理及特點(diǎn)低壓鑄造是使液體金屬在壓力作用下充填型腔，以形成鑄件的一種方法。由于所用的壓力較低，所以叫做低壓鑄造。其工藝過(guò)程是：在密封的坩堝（或密封罐）中，通入干燥的壓縮空氣，金屬液在氣體壓力的作用下，沿升液管上升，通過(guò)澆口平穩(wěn)地進(jìn)入型腔，并保持坩堝內(nèi)液面上的氣體壓力，一直到鑄件完全凝固為止。然后解除液面上的氣體壓力，使開(kāi)液管中未凝固的金屬液流回坩堝，再由氣缸開(kāi)型并推出鑄件。低壓鑄造獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.液體金屬充型比較平穩(wěn)；2.鑄件成形性好，有利于形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件，對(duì)于大型薄壁鑄件的成形更為有利；3.鑄件組織致密，機(jī)械性能高；4.提高了金屬液的工藝收得率，一般情況下不需要冒口，使金屬液的收得率大大提高，收得率一般可達(dá)90％。此外，勞動(dòng)條件好；設(shè)備簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，也是低壓鑄造的突出優(yōu)點(diǎn)。1.2.2低壓鑄造模具低壓鑄造所用的鑄型，有金屬型和非金屬型兩類(lèi)。金屬型多用于大批、大量生產(chǎn)的有色金屬鑄件，非金屬鑄型多用于單件小批量生產(chǎn)，如砂型，石墨型，陶瓷型和熔模型殼等都可用于低壓鑄造，而生產(chǎn)中采用較多的還是砂型。但低壓鑄造用砂型的造型材料的透氣性和強(qiáng)度應(yīng)比重力澆注時(shí)高，型腔中的氣體，全靠排氣道和砂粒孔隙排出。為充分利用低壓鑄造時(shí)液體金屬在壓力作用下自下而上地補(bǔ)縮鑄件，在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮使鑄件遠(yuǎn)離澆口的部位先凝固，讓澆口最后凝固，使鑄件在凝固過(guò)程中通過(guò)澆口得到補(bǔ)縮，實(shí)現(xiàn)順序凝固。常采用下述措施：1.澆口應(yīng)設(shè)在鑄件的厚壁部位，而使薄壁部位遠(yuǎn)離澆口；2.用加工裕量調(diào)整鑄件壁厚，以調(diào)節(jié)鑄件的方向性凝固；3.改變鑄件的冷卻條件。對(duì)于壁厚差大的鑄件，用上述一般措施又難于得到順序凝固的條件時(shí)，可采用一些特殊的辦法，如在鑄件厚壁處進(jìn)行局部冷卻，以實(shí)現(xiàn)順序凝固。1.2.3低壓鑄造工藝低壓鑄造的工藝規(guī)范包括充型、增壓、鑄型預(yù)熱溫度、澆注溫度，以及鑄型的涂料等。（1）充型和增壓升液壓力是指當(dāng)金屬液面上升到澆口，附所需要的壓力。金屬液在升液管內(nèi)的上升速度應(yīng)盡可能緩慢，以便有利于型腔內(nèi)氣體的排出，同時(shí)也可使金屬液在進(jìn)入澆口時(shí)不致產(chǎn)生噴濺。

（2）充型壓力和充型速度充型壓力是指使金屬液充型上升到鑄型頂部所需的壓力。在充型階段，金屬液面上的升壓速度就是充型速度。（3）增壓和增壓速度金屬液充滿(mǎn)型腔后，再繼續(xù)增壓，使鑄件的結(jié)晶凝固在一定大小的壓力作用下進(jìn)行，這時(shí)的壓力叫結(jié)晶壓力。結(jié)晶壓力越大，補(bǔ)縮效果越好，最后獲得的鑄件組織也愈致密。但通過(guò)結(jié)晶增大壓力來(lái)提高鑄件質(zhì)量，不是任何情況下都能采用的。

（4）保壓時(shí)間型腔壓力增至結(jié)晶壓力后，并在結(jié)晶壓力下保持一段時(shí)間，直到鑄件完全凝固所需要的時(shí)間叫保壓時(shí)間。如果保壓時(shí)間不夠，鑄件未完全凝固就卸壓，型腔中的金屬液將會(huì)全部或部分流回批捐，造成鑄件“放空”報(bào)廢：如果保壓時(shí)間過(guò)久，則澆口殘留過(guò)長(zhǎng)，這不僅降低工藝收得率，而且還會(huì)造成澆口“凍結(jié)”，使鑄件出型困難，故生產(chǎn)中必須選擇適宜的保壓時(shí)間。（5）鑄型溫度及澆注溫度低壓鑄造可采用各種鑄型，對(duì)非金屬型的工作溫度一般都為室溫，無(wú)殊要求，而對(duì)金屬型的工作溫度就有一定的要求。如低壓鑄造鋁合金時(shí)，金屬型的工作溫度一般控制在200～2500C，澆注薄壁復(fù)雜件時(shí)，可高達(dá)300～3500C。關(guān)于合金的澆注溫度，實(shí)踐證明，在保證鑄件成型的前提下，應(yīng)該是愈低愈好。（6）涂料如用金屬型低壓鑄造時(shí)，為了提高其壽命及鑄件質(zhì)量，必須刷涂料；涂料應(yīng)均勻，涂料厚度要根據(jù)鑄件表面光潔度及鑄件結(jié)構(gòu)來(lái)決定。3毛坯的鑄造工藝設(shè)計(jì)該零件的毛坯鑄造工藝，是用GIMA型壓鑄機(jī)進(jìn)行毛坯的低壓鑄造生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐生產(chǎn)，對(duì)利用該型號(hào)壓鑄機(jī)進(jìn)行制造的鑄造參數(shù)，總結(jié)出了最佳生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)。其中，主要有以下經(jīng)驗(yàn)鑄造參數(shù)用來(lái)進(jìn)行毛坯生產(chǎn)：模具預(yù)熱溫度為400℃至450℃；澆注鋁液溫度為700℃±10℃；保溫爐內(nèi)含氫量（只在停機(jī)4小時(shí)以上時(shí)及更換保溫爐并烘爐完畢重新使用時(shí)進(jìn)行控制）：試樣密度大于或等于2.5g/cm3；鑄造技術(shù)參數(shù)：充型壓力（mbar）：180±10320±10850±10充型時(shí)間（s）:10±332±340±3補(bǔ)償壓力（mbar）:1保壓時(shí)間（s）:250±20卸壓后冷卻時(shí)間（s）：70±10冷卻風(fēng)道：底模冒口風(fēng)底模小圈風(fēng)底模中圈底模大圈風(fēng)頂模中心水頂模小圈風(fēng)頂模中圈風(fēng)頂模大圈風(fēng)邊模風(fēng)冷卻起始時(shí)間（s）：160±30130±30100±30100±30240±30180±30130±30100±3030±10冷卻工作時(shí)間（s）：140±30200±30200±30220±3060±20120±30170±30200±30200±30流量（Nm3/h）：60±1050±1050±1050±1030±1040±1050±1040±1040±10溫度控制：500±10℃500±10℃4毛坯的質(zhì)量檢查毛坯的質(zhì)量檢查，是為了保證順利進(jìn)行后續(xù)工藝的加工，最終加工出合格的機(jī)械產(chǎn)品。其毛坯質(zhì)量檢查包括：（1）毛坯尺寸檢查：有輪唇厚度、輪唇深度、輪緣厚度、輪輞寬度、輪轂外徑、輪輞深度、輪轂內(nèi)徑、反向厚度、反向輪寬、輪寬、預(yù)留螺栓孔沉孔深度及直徑。（2）外觀檢查：非加工裝飾面各部位（包括各窗口、筋、螺栓孔和裝飾孔、扣帽槽）要對(duì)稱(chēng)均勻一致，噴漆后目測(cè)不得有變形，不得有裂紋、夾渣、粘鋁、澆不足、磕碰傷、凹陷凸起、劃痕等缺陷。經(jīng)打磨后的部分表面要與其他部位相吻合，不得造成新的突起或凹陷。加工面粘鋁、澆不足及磕碰傷腐蝕等早晨的凹坑缺陷深度≤1.0mm。冒口長(zhǎng)短適中，且無(wú)外觀裂紋、外觀縮松。毛坯頂桿深度應(yīng)低于鑄面≤0.2mm，高于鑄面≤2.0mm。澆口套與底模結(jié)合處因腐蝕造成的腐蝕線(xiàn)直徑小于中心孔直徑3.0mm。以及毛坯飛邊毛刺控制和同心度檢測(cè)等，（3）內(nèi)部檢查：利用X光進(jìn)行毛坯透視，檢測(cè)毛坯內(nèi)部是否有夾渣及氣孔等內(nèi)部缺陷，保證毛坯在機(jī)加工后的氣密性完好。確保毛坯的質(zhì)量順利轉(zhuǎn)序加工。二毛坯的熱處理工藝熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。零件毛坯的熱處理就是選用某一熱處理規(guī)范，控制加熱速度升到某一相應(yīng)溫度下保溫一定時(shí)間以一定的速度冷卻，改變其合金的組織，其主要目的是提高合金的力學(xué)性能，增強(qiáng)耐腐蝕性能，改善加工性能，獲得尺寸的穩(wěn)定性。2.1熱處理工藝方法及分類(lèi)金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類(lèi)。根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類(lèi)又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。整體熱處理是對(duì)工件整體加熱，然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，以改變其整體力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。其常用的熱處理工藝有退火、正火、淬火和回火。表面熱處理是只加熱工件表層，以改變其表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過(guò)多的熱量傳入工件內(nèi)部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時(shí)或瞬時(shí)達(dá)到高溫?；瘜W(xué)熱處理是通過(guò)改變工件表層化學(xué)成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?；瘜W(xué)熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學(xué)成分?；瘜W(xué)熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(zhì)(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長(zhǎng)時(shí)間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后，有時(shí)還要進(jìn)行其它熱處理工藝如淬火及回火。2.2毛坯熱處理工藝流程設(shè)計(jì)熱處理工藝流程一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程互相銜接，不可間斷。與其它金屬熱處理工藝相比，鋁合金毛坯熱處理其具有不同特點(diǎn)。對(duì)于含碳量較高的鋼，經(jīng)淬火后立即獲得很高的硬度，而塑性則很低。然而對(duì)鋁合金并不然，鋁合金剛淬火后，強(qiáng)度與硬度并不立即升高，至于塑性非但沒(méi)有下降，反而有所上升。但這種淬火后的合金，放置一段時(shí)間（如4～6晝夜后），強(qiáng)度和硬度會(huì)顯著提高，而塑性則明顯降低。淬火后鋁合金的強(qiáng)度、硬度隨時(shí)間增長(zhǎng)而顯著提高的現(xiàn)象，稱(chēng)為時(shí)效。時(shí)效可以在常溫下發(fā)生，稱(chēng)自然時(shí)效，也可以在高于室溫的某一溫度范圍（如100～200℃）內(nèi)發(fā)生，稱(chēng)人工時(shí)效。目前，輪轂制造毛坯的熱處理設(shè)備采用熱處理連續(xù)爐，對(duì)毛坯完成一系列連續(xù)的熱處理工藝過(guò)程，毛坯熱處理包括三個(gè)步驟的工藝過(guò)程：（1）固溶熱處理－可溶相的溶解。（2）淬火－過(guò)飽和固溶體的形成。（3）時(shí)效－在室溫下（自然時(shí)效）或高溫下（人工時(shí)效或沉淀熱處理）溶質(zhì)原子的沉淀析出。輪轂在汽車(chē)組成零部件中，是作為安全件標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，所以輪轂質(zhì)量是非常重要的。為使輪轂毛坯得到好的熱處理質(zhì)量，在其熱處理加工工藝中，熱處理的加工工藝參數(shù)必須保證準(zhǔn)確，熱處理工藝參數(shù)不正確，鑄件經(jīng)熱處理后出現(xiàn)力學(xué)性能不合格、過(guò)燒、變形和開(kāi)裂等缺陷，其主要原因有：固熔處理溫度偏低或保溫時(shí)間不夠，強(qiáng)化相不能充分溶入αAl中。水冷卻淬火時(shí)冷卻速度不夠。車(chē)輪從出爐到淬火槽的轉(zhuǎn)移時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。時(shí)效溫度過(guò)低或保溫時(shí)間不夠。固溶處理溫度偏高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，合金晶界交接處的低熔點(diǎn)共晶體開(kāi)始熔化，出現(xiàn)了液相，在表面張力的作用下，液相收縮成團(tuán)狀、球狀或多角形的復(fù)熔物，嚴(yán)重過(guò)燒時(shí)，會(huì)在全部晶界上出現(xiàn)帶狀、環(huán)狀復(fù)熔物，甚至在車(chē)輪表面結(jié)瘤。過(guò)燒組織出現(xiàn)時(shí)，合金力學(xué)性能急劇下降，無(wú)法補(bǔ)救。2.2.1毛坯的固溶處理固溶處理是指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持，使過(guò)剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過(guò)飽和固溶體的熱處理工藝。其主要目的是把合金最大量實(shí)際可溶解的硬化元素溶于固溶體中，改善合金的塑性和韌性，為沉淀硬化處理作好準(zhǔn)備等。為獲得后續(xù)良好的時(shí)效強(qiáng)化效果，在不發(fā)生過(guò)熱、過(guò)燒及晶粒長(zhǎng)大的條件下，淬火加熱溫度高些，保溫時(shí)間長(zhǎng)些，有利于獲得最大過(guò)飽和度的均勻固溶體。另外在淬火冷卻過(guò)程不析出第二相，否則在隨后時(shí)效處理時(shí)，已析出相將起晶核作用，造成局部不均勻析出而降低時(shí)效強(qiáng)化效果。2.2.2毛坯的淬火處理淬火是將毛坯加熱保溫后，在水、油或其它無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)水溶液等淬冷介質(zhì)中快速冷卻，以改善合金內(nèi)部組織性能。在該零件的淬火處理時(shí)，其冷卻介質(zhì)采用的是水，因?yàn)樗膩?lái)源廣泛，且價(jià)格低廉，便于處理。在毛坯淬火過(guò)程中，由于毛坯處于高溫狀態(tài)，淬火時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力會(huì)使工件發(fā)生不均勻的塑性變形而造成形狀畸變。所以，在毛坯淬火后，還設(shè)有一道校正的輔助工序，用來(lái)對(duì)進(jìn)行淬火處理后發(fā)生變形程度較大的毛坯，進(jìn)行必要的人工校正，保證毛坯合格。2.2.3毛坯的時(shí)效處理時(shí)效處理可分為自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種。自然時(shí)效是將鑄件置于露天場(chǎng)地半年以上，使其緩緩地發(fā)生變形，從而使殘余應(yīng)力消除或減少。人工時(shí)效是將鑄件加熱到一定溫度進(jìn)行去應(yīng)力退火，它比自然時(shí)效節(jié)省時(shí)間，殘余應(yīng)力去除較為徹底。進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)，其溫度控制是很重要的。在不同溫度時(shí)效時(shí)，析出相的臨界晶核大小、數(shù)量、成分以及聚集長(zhǎng)大的速度不同，若溫度過(guò)低，由于擴(kuò)散困難，合金內(nèi)部溶質(zhì)原子偏聚區(qū)不易形成，時(shí)效后強(qiáng)度、硬度低，當(dāng)時(shí)效溫度過(guò)高時(shí)，擴(kuò)散易進(jìn)行，過(guò)飽和固溶體中析出相的臨界晶核尺寸大，時(shí)效后強(qiáng)度、硬度偏低，即產(chǎn)生過(guò)時(shí)效。因此，各種合金都有最適宜的時(shí)效溫度。2.3毛坯熱處理后的機(jī)械性能檢測(cè)毛坯經(jīng)過(guò)熱處理后，其內(nèi)部組織發(fā)生變化，材料的機(jī)械性能方面也不同程度的發(fā)生變化。安排熱處理的目的是，讓材料在性能方面得到優(yōu)化，使其具有所需求的機(jī)械性能指標(biāo)。如材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率、硬度等性能都要達(dá)到一定要求，保證材料的使用性能特點(diǎn)。進(jìn)行性能檢測(cè)的毛坯，其抽樣頻率為，箱式爐每爐抽取一件，實(shí)驗(yàn)用毛坯在爐心位置。實(shí)驗(yàn)設(shè)備及量具有：萬(wàn)能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)（ AG-10TA）、金屬布氏硬度儀（M2N130）、金屬洛氏硬度儀（B533-T）、精密車(chē)床、升降臺(tái)銑床、帶鋸床、外徑千分尺、游標(biāo)卡尺。實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)試樣均為標(biāo)準(zhǔn)試件。拉伸試件為長(zhǎng)≥65mm，高、寬≥8mm。硬度試件為矩形樣件，布氏硬度實(shí)驗(yàn)時(shí)厚度≥8mm，洛氏硬度實(shí)驗(yàn)時(shí)厚度≥4mm。試件的取樣位置也有所不同，拉伸試件在輪轂內(nèi)外輪緣、輪輻、輪心及輪輞處取樣，一般在輪轂最弱處??；硬度試件在輪轂內(nèi)外輪緣、輪輻、輪心處取樣，一般在熱處理爐的爐心部位取實(shí)驗(yàn)毛坯，從輪心法蘭盤(pán)處取樣。取樣位置及試件尺寸按實(shí)際情況確定。不同種類(lèi)的車(chē)輪，其要求的強(qiáng)度、硬度等性能指標(biāo)都不同，所以其實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也不一樣，要區(qū)分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。σ0.2、σb、δ、HB都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，車(chē)輪方可轉(zhuǎn)入下道工序。2.4幾種輪型的熱處理工藝2.4.1連續(xù)爐OPEL輪熱處理工藝1.固溶處理：溫度550+5/-10℃，設(shè)定溫度550℃，每38分鐘進(jìn)一個(gè)料架，毛坯38分鐘內(nèi)達(dá)到550℃。2.淬火處理：淬火水溫70―90℃，設(shè)定溫度80℃，淬火時(shí)間3分鐘，爐門(mén)開(kāi)始生起到毛坯全部進(jìn)入水中的淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間≤30秒。3.100℅進(jìn)行變形檢查，檢查標(biāo)準(zhǔn)：變形量≤1mm,當(dāng)1mm<變形量≤4mm時(shí)進(jìn)行校正直至合格。變形量≥4mm時(shí)經(jīng)判定后報(bào)廢。4.時(shí)效處理：溫度范圍145±5℃，設(shè)定溫度145℃，時(shí)間2.5小時(shí)，出爐后空氣中自然冷卻。5.機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)：屈服強(qiáng)度σ0.2≥150Mpa抗拉強(qiáng)度σb≥220Mpa延伸率≥11℅硬度HB≥70（內(nèi)外輪緣取樣）屈服強(qiáng)度σ0.2≥140Mpa抗拉強(qiáng)度σb≥200Mpa延伸率≥6℅硬度HB≥60（輪心取樣）6.取樣：每五個(gè)料架為一組，尾數(shù)為“5”和“0”的批次為正常送檢批次，進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè)。停產(chǎn)前最后一架和停產(chǎn)后重新啟動(dòng)生產(chǎn)時(shí)的第一架必須送檢。7.打號(hào)：卸料時(shí)在背腔減重窩3#位后打熱處理批次號(hào)。2.4.2連續(xù)爐美國(guó)通用標(biāo)準(zhǔn)輪熱處理工藝1.固溶處理：溫度550+5/-10℃，設(shè)定溫度550℃，每38分鐘進(jìn)一個(gè)料架，毛坯38分鐘內(nèi)達(dá)到550℃。2.淬火處理：淬火水溫70―90℃，設(shè)定溫度80℃，淬火時(shí)間3分鐘，爐門(mén)開(kāi)始生起到毛坯全部進(jìn)入水中的淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間≤30秒。3.100℅進(jìn)行變形檢查，檢查標(biāo)準(zhǔn)：變形量≤1mm,當(dāng)1mm<變形量≤4mm時(shí)進(jìn)行校正直至合格。變形量≥4mm時(shí)經(jīng)判定后報(bào)廢。4.時(shí)效處理：溫度范圍152±5℃，設(shè)定溫度152℃，時(shí)間2.5小時(shí)，出爐后空氣中自然冷卻。5.機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)：屈服強(qiáng)度σ0.2≥130Mpa（外輪緣取樣）抗拉強(qiáng)度σb≥210Mpa（外輪緣取樣）延伸率≥9℅（外輪緣取樣）硬度HB：60―105（輪心取樣）6.取樣：每五個(gè)料架為一組，尾數(shù)為“5”和“0”的批次為正常送檢批次，進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè)。停產(chǎn)前最后一架和停產(chǎn)后重新啟動(dòng)生產(chǎn)時(shí)的第一架必須送檢。打號(hào)：卸料時(shí)在“HT”后沿刻字方向打熱處理批次號(hào)。2.4.3連續(xù)爐寶馬標(biāo)準(zhǔn)輪熱處理工藝1.固溶處理：溫度550+5/-10℃，設(shè)定溫度550℃，每38分鐘進(jìn)一個(gè)料架，毛坯38分鐘內(nèi)達(dá)到550℃。2.淬火處理：淬火水溫70―90℃，設(shè)定溫度80℃，淬火時(shí)間3分鐘，爐門(mén)開(kāi)始生起到毛坯全部進(jìn)入水中的淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間≤30秒。3.100℅進(jìn)行變形檢查，檢查標(biāo)準(zhǔn)：變形量≤1mm,當(dāng)1mm<變形量≤4mm時(shí)進(jìn)行校正直至合格。變形量≥4mm時(shí)經(jīng)判定后報(bào)廢。4.時(shí)效處理：溫度范圍150±5℃，設(shè)定溫度150℃，時(shí)間2.5小時(shí)，出爐后空氣中自然冷卻。5.機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)：屈服強(qiáng)度σ0.2≥130Mpa抗拉強(qiáng)度σb≥190Mpa延伸率≥3℅硬度HB≥70（輪輻取樣）6.取樣：每五個(gè)料架為一組，尾數(shù)為“5”和“0”的批次為正常送檢批次，進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè)。停產(chǎn)前最后一架和停產(chǎn)后重新啟動(dòng)生產(chǎn)時(shí)的第一架必須送檢。7.打號(hào)：卸料時(shí)在T6后平臺(tái)上打熱處理批次號(hào)。2.4.4連續(xù)爐大眾輪熱處理工藝1.固溶處理：溫度550+5/-10℃，設(shè)定溫度550℃，每38分鐘進(jìn)一個(gè)料架，毛坯38分鐘內(nèi)達(dá)到550℃。2.淬火處理：淬火水溫70―90℃，設(shè)定溫度80℃，淬火時(shí)間3分鐘，爐門(mén)開(kāi)始生起到毛坯全部進(jìn)入水中的淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間≤30秒。3.100℅進(jìn)行變形檢查，檢查標(biāo)準(zhǔn)：變形量≤1mm,當(dāng)1mm<變形量≤4mm時(shí)進(jìn)行校正直至合格。變形量≥4mm時(shí)經(jīng)判定后報(bào)廢。4.時(shí)效處理：溫度范圍155±5℃，設(shè)定溫度155℃，時(shí)間2.5小時(shí)，出爐后空氣中自然冷卻。5.機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)：屈服強(qiáng)度σ0.2≥150Mpa（輪輻取樣）延伸率≥9℅（輪輻取樣）硬度HB≥70（輪心取樣）6.取樣：每五個(gè)料架為一組，尾數(shù)為“5”和“0”的批次為正常送檢批次，進(jìn)行機(jī)械性能檢測(cè)。停產(chǎn)前最后一架和停產(chǎn)后重新啟動(dòng)生產(chǎn)時(shí)的第一架必須送檢。7.打號(hào)：卸料時(shí)在背腔減重窩3#位或在“HT”后打熱處理批次號(hào)，否則在空白減重窩處打號(hào)三零件機(jī)械加工工藝流程設(shè)計(jì)3.1零件的生產(chǎn)類(lèi)型輪轂作為汽車(chē)的零部件，是汽車(chē)生產(chǎn)制造裝配時(shí)必不可少的零件。隨著汽車(chē)行業(yè)的迅速發(fā)展，汽車(chē)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)流水線(xiàn)的生產(chǎn)方式，以批量形式進(jìn)行生產(chǎn)。所以，對(duì)汽車(chē)輪轂的需求量非常大，為了滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，輪轂也必須實(shí)行批量生產(chǎn)，才能滿(mǎn)足顧客的需要。目前，輪轂制造的流程控制，逐漸實(shí)現(xiàn)連續(xù)性作業(yè)，從毛坯到成品生產(chǎn)，都采用流水作業(yè)方式，生產(chǎn)設(shè)備多采用先進(jìn)的數(shù)控加工和加工中心，日生產(chǎn)量較大。因此，有關(guān)其生產(chǎn)制定方式，均采用批量生產(chǎn)要求進(jìn)行生產(chǎn)控制。3.2零件的工藝分析3.2.1零件結(jié)構(gòu)分析輪轂作為汽車(chē)零部件，是作為安全件的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，其安裝在汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)及支撐軸的兩端，主要用來(lái)支撐負(fù)載和傳遞扭矩，保證車(chē)輛能正常安全的使用。同時(shí)要求其在使用時(shí)，不能出現(xiàn)裂紋，在一定扭矩和沖擊作用下，其變形不能超過(guò)一定要求范圍。該零件的整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其毛坯的制造方法選用鑄造，便于制造出其輪轂的整體輪廓尺寸。輪轂表面組成主要有：圓柱面、圓錐面、平面、圓弧面。整個(gè)零件是一個(gè)回轉(zhuǎn)體，屬于盤(pán)狀類(lèi)零件。為了保證其氣密性，要求在輪緣、胎圈座、駝峰及輪徑表面和與車(chē)軸安裝的配合法蘭面的加工刀紋要細(xì)，其余表面可以一般要求。根據(jù)實(shí)際加工，盤(pán)狀回轉(zhuǎn)體零件的加工，采用車(chē)削加工比較方便，孔的加工選用立式鉆床或加工中心便可完成。3.2.2零件的技術(shù)要求分析零件表面要求的加工精度有Ra16、Ra25、Ra63三種精度等級(jí)，所以，其表面加工方法不用要求太高，采用車(chē)削方法就可以達(dá)到。螺栓孔要求與中心孔的同軸度為0.21，故在加工螺栓孔時(shí)要用中心孔定位加工，以保證其位置精度。氣門(mén)孔的位置精度也要依據(jù)中心孔為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，其要求位置在一條直線(xiàn)上。法蘭平面度要求為0.03，在進(jìn)行加工時(shí)要求裝夾時(shí)要盡量保證零件放正，不能有切屑夾在定位塊和定位平面間。3.3毛坯的選擇考慮到毛坯的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，而且零件生產(chǎn)類(lèi)型是批量生產(chǎn)，為了滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，故毛坯的制造方式選為鑄造加工。鑄造便于制造，容易實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，又適合形狀復(fù)雜的零件加工，同時(shí)在零件機(jī)加工是可以減少切削用量，節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。毛坯生產(chǎn)方法采用低壓鑄造，直接鑄造出與零件實(shí)體形狀相一致的結(jié)構(gòu)，在機(jī)加工時(shí)只加工一些要求表面，提高經(jīng)濟(jì)性。3.4工藝路線(xiàn)的確定3.4.1定位基準(zhǔn)的選擇在零件機(jī)械加工中，零件加工的定位基準(zhǔn)選擇是非常重要的，定位基準(zhǔn)的選擇合理與否，將直接影響所制訂的零件加工工藝規(guī)程的質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)，往往會(huì)增加工序，或使工藝路線(xiàn)不合理，或使夾具設(shè)計(jì)困難，甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。粗基準(zhǔn)的選擇在零件開(kāi)始加工時(shí)，粗基準(zhǔn)都是以毛坯的某一表面為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，粗基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)考慮以下因素：①合理分配加工余量，保證各加工表面都有足夠的加工余量，且以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，保證該表面加工余量分布均勻、表面質(zhì)量高。②保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度。③零件要便于裝夾，選用表面光潔的平面做粗基準(zhǔn)，保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。④為了保證加工的兩組表面的位置精度，粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用。在輪轂進(jìn)行裝配時(shí)，其中心孔與車(chē)軸軸端進(jìn)行配合，同時(shí)要求輪轂的螺栓孔與中心孔保證一定的位置度，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配。故其中心孔的加工是非常重要的?？紤]到中心孔加工余量均勻，同時(shí)為保證其內(nèi)外輪輞壁厚有足夠的加工余量，所以，選擇輪轂的二道輪唇面作為粗基準(zhǔn)進(jìn)行加工，而且又保證加工時(shí)夾緊可靠。精基準(zhǔn)的選擇在進(jìn)行精加工時(shí)，應(yīng)選用已加工表面作為精加工基準(zhǔn)，基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)考慮以下因素：①利用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，使兩基準(zhǔn)重合。②為了保證各加工表面的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換所產(chǎn)生的誤差，在精加工中，都使用同一基準(zhǔn)進(jìn)行加工。③加工表面和定位表面可以互為基準(zhǔn)。④在加工時(shí)，可以以加工表面自身作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。在進(jìn)行二道輪唇、外輪輞加工時(shí)，保證其加工余量均勻，同時(shí)與一道加工刀紋接刀平滑過(guò)渡，考慮到輪唇直徑及厚度設(shè)計(jì)均以中心孔為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，利用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合原則，在二道加工時(shí)選用中心孔作為精基準(zhǔn)，完成輪轂剩余表面的加工。3.4.2加工方案的確定通過(guò)零件圖紙分析，其表面精度為Ra16、Ra25、Ra63三種表面精度等級(jí)，有加工工藝手冊(cè)可以得知，在多種加工方法下，可以達(dá)到不同的精度，由于零件表面的精度要求不高，用普通車(chē)削就可以達(dá)到要求精度，同時(shí)考慮到零件的形狀特點(diǎn)，所以，面加工時(shí)采用車(chē)削加工完成。進(jìn)行零件孔加工時(shí)，由于其孔面精度要求也不高，普通鉆削就可以滿(mǎn)足要求，所以，選用鉆削完成對(duì)零件表面孔的加工。3.4.3加工階段的劃分在進(jìn)行零件加工時(shí)，為了有利于保證零件的加工質(zhì)量，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，避免以后精加工的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)便于合理安排加工設(shè)備和操作工人，延長(zhǎng)加工設(shè)備的壽命及便于組織生產(chǎn)，要對(duì)零件加工進(jìn)行階段劃分。對(duì)于一般精度零件，可劃分成粗加工﹑半精加工和精加工三個(gè)階段。對(duì)精度要求高和特別高的零件，還需安排精密加工（含光整加工）和超精密加工階段。在進(jìn)行輪轂加工時(shí)，也對(duì)其加工進(jìn)行了加工階段的劃分，有粗加工階段和精加工階段。但是，為了避免零件多次裝夾，導(dǎo)致零件加工時(shí)產(chǎn)生的加工誤差，在該零件加工時(shí)，只對(duì)零件進(jìn)行一次裝夾后，完成零件的粗加工和精加工兩個(gè)階段。3.4.4工序的劃分零件加工工序的劃分有兩種，一種是工序集中原則，另一種是工序分散原則。工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，而每一道工序的加工內(nèi)容卻比較多；工序分散則相反，整個(gè)工藝過(guò)程中工序數(shù)量多，而每一道工序的加工內(nèi)容則比較少。目前輪轂加工中，多采用數(shù)控機(jī)床和加工中心進(jìn)行生產(chǎn)，為了發(fā)揮設(shè)備的作用，提高設(shè)備的有效利用率，往往在零件的一道工序加工時(shí)，完成較多的加工內(nèi)容，這樣減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線(xiàn)，從而簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作，也減少了設(shè)備數(shù)量，相應(yīng)地減少了操作工人和生產(chǎn)面積，同時(shí)減少了工件安裝次數(shù)，不僅縮短了輔助時(shí)間，而且在一次安裝下能加工較多的表面，也易于保證這些表面的相對(duì)位置精度。所以，現(xiàn)在的輪轂加工，大多都采用工序集中的原則。3.4.5工序順序的安排在零件加工中，一般加工順序是采用先粗后精、先面后孔的原則進(jìn)行加工。這樣可以保證孔加工的位置精度，所以，在進(jìn)行該零件加工時(shí)其加工順序也是一致的。首先，一道車(chē)削，將主要表面和精加工定位基準(zhǔn)面加工出來(lái)，以二道輪唇平面作粗基準(zhǔn)，加工一道輪輞壁和發(fā)蘭及中心孔。完成粗加工及精加工一道車(chē)削加工。然后，二道車(chē)削，將其余表面以精基準(zhǔn)表面中心孔定位，進(jìn)行加工帽口及正面等其余表面。完成粗加工及精加工二道車(chē)削加工。車(chē)削加工后，安排加工尺寸檢查，測(cè)量各加工面要求的控制尺寸，如果測(cè)量尺寸與控制尺寸不符合，則作報(bào)廢處理。最后，鉆削加工，以中心孔作為精基準(zhǔn)進(jìn)行螺栓孔以及氣門(mén)孔和其它裝飾孔等的加工。鉆削加工后，安排位置精度檢測(cè)，用三坐標(biāo)法進(jìn)行螺栓孔及氣門(mén)孔位置精度的檢測(cè)，如果檢測(cè)數(shù)據(jù)與控制數(shù)據(jù)不符合，則作報(bào)廢處理。3.5機(jī)床及工藝裝備的選用考慮到零件生產(chǎn)類(lèi)型，提高生產(chǎn)效率，目前加工設(shè)備多采用數(shù)控機(jī)床，現(xiàn)在選用IMT數(shù)控立車(chē)和德國(guó)巨浪數(shù)控加工中心進(jìn)行零件加工。加工時(shí)所需工藝裝備如下：夾具：立車(chē)通用夾具、專(zhuān)用夾具量具：游標(biāo)卡尺、百分表、位置度規(guī)TL-348A、壁厚卡尺、深度尺及平頭塞、刀口尺、檢測(cè)板TL-534A/TL-527刀具：專(zhuān)用車(chē)刀R4、R0.8、鏜刀R3、、毛刺刀R3、鉆頭TR154YA、TR197B、TR153YA3.6加工余量的確定由于是鑄造毛坯，其毛坯形狀與零件形狀相同，在進(jìn)行加工時(shí)只須依據(jù)形狀在毛坯基礎(chǔ)上切除多余的加工余量。由毛坯尺寸和成品零件尺寸可知，總加工余量為6.5mm，依據(jù)機(jī)械零件加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)中，不同加工方法切削用量選用，零件在車(chē)削加工輪壁時(shí)，其內(nèi)外表面都進(jìn)行切削，考慮到雙面加工及加工余量均勻，在進(jìn)行外輪輞加工時(shí)粗加工余量為3mm,精加工余量為0.3mm。在進(jìn)行內(nèi)輪輞加工時(shí)粗加工余量為3mm，精加工余量為0.2mm。中心孔及法蘭面等其余面加工時(shí)，粗加工余量為3mm,精加工余量為0.2mm?？准庸r(shí)，其單邊加工余量為3mm，一次完成加工。3.7切削用量的確定切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。四機(jī)加工后輪轂的氣密性檢測(cè)4.1氣密性檢測(cè)的意義目前，由于汽車(chē)輪轂安裝時(shí)，與輪轂配合的輪胎中沒(méi)有內(nèi)部輪胎，只是依靠外輪胎與輪轂面之間，充進(jìn)一定氣壓的氣體，使輪轂與輪胎之間配合處的緊密封作用，使氣體封閉在配合空間，用來(lái)承受車(chē)輛的重量。所以，輪轂的氣密性對(duì)車(chē)輛的安全行駛是非常重要的，必須對(duì)其進(jìn)行100℅的氣密性檢測(cè)，保證輪胎氣壓在車(chē)輛使用中，有足夠的氣壓用來(lái)支撐整個(gè)車(chē)輛及外負(fù)載的重量。4.2氣密性檢測(cè)方法輪轂氣密性檢測(cè)，目前有兩種方法對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)：水封閉氣密性檢測(cè)在進(jìn)行氣密性檢測(cè)時(shí)，按氣壓0.51―0.6Mpa，時(shí)間為30秒的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，如果有特殊要求的要按規(guī)定執(zhí)行。氣密性檢測(cè)要求：將裝有氣嘴的合格輪轂，平放在測(cè)試板上，用同一平板將其上面封蓋，同時(shí)放進(jìn)水箱中，在輪轂封閉腔中施加一定氣壓，保證在規(guī)定的氣壓范圍內(nèi)，輪轂在水中保壓時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)360°，以輪子中心為目視平行線(xiàn)，沿水面四周觀察輪轂外輪輞是否有氣泡產(chǎn)生或升起，觀察時(shí)間為30秒，如果有氣泡出現(xiàn)，則該輪轂氣密性不合格，作報(bào)廢處理。氦氣氣密性檢測(cè)該檢測(cè)方法主要對(duì)出口的奧迪、大眾、寶馬、奔馳及雷諾種類(lèi)的輪轂進(jìn)行氣密性檢測(cè)。進(jìn)行檢測(cè)前，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，用安裝試漏嘴的合格輪一件進(jìn)行校準(zhǔn)：a.封閉試漏嘴進(jìn)行校準(zhǔn)，結(jié)果應(yīng)為泄露率≤5.0E-6；b.打開(kāi)試漏嘴進(jìn)行校準(zhǔn)，結(jié)果應(yīng)為泄露率>5.0E-6,在1.0-2.0E-5范圍內(nèi)。檢測(cè)時(shí)，要求氣體密度為6-12℅，壓力為0.2-0.4Mpa。檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：在25L容積和0.2Mpa的壓力下，六個(gè)時(shí)間內(nèi)氣體降壓為<0.02Mpa，最大允許泄露率3.2x10-5pam3/s,對(duì)應(yīng)設(shè)備顯示數(shù)據(jù)≤5.0E-6。五輪轂噴涂工藝流程隨著技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品不僅在質(zhì)量方面要求較高，而且在其視覺(jué)美觀方面的要求也隨著生活的品位提高而提高。所以，外觀裝飾也就開(kāi)始流行，各種涂料用于產(chǎn)品的外觀噴涂，使其在外觀、顏色等方面給顧客以美和舒適的感覺(jué)。噴涂不僅有裝飾作用，還有其他各方面的特殊作用，如保護(hù)作用，可防止環(huán)境中的腐蝕性物質(zhì)、水分和空氣中氧的侵蝕和腐蝕；標(biāo)志作用，給人以視覺(jué)感官的顏色搭配；還有力學(xué)功能、熱功能、電磁學(xué)功能及化學(xué)功能等特殊功能，提高了其使用性能。5.1噴涂工藝概述在輪轂噴涂加工處理前，必須對(duì)其進(jìn)行一些表面的預(yù)處理。表面處理的作用對(duì)后續(xù)噴涂有很重要的作用，可以提高涂層對(duì)材料表面的附著力，提高涂層對(duì)金屬基體的防腐蝕保護(hù)作用，提高基體表面平整度。預(yù)處理包括堿洗、水洗、酸洗等多中處理，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，進(jìn)行人工將水分吹干，然后經(jīng)過(guò)干燥烘干后，最后進(jìn)行表面噴漆。在噴涂結(jié)束后，待漆膜干燥后，還要對(duì)漆膜的附著力、厚度、硬度及耐腐蝕性進(jìn)行檢測(cè)，保證噴涂加工工藝的質(zhì)量指標(biāo)。5.2輪轂的表面預(yù)處理在對(duì)零件進(jìn)行噴涂前，必須對(duì)其進(jìn)行表面處理，處理內(nèi)容主要包括：表面堿洗、表面水洗、表面酸洗、表面水洗、表面純化、表面水洗和最終表面水洗等流程，各處理過(guò)程工藝如下：清除鋁合金表面油脂的薄的氧化膜：利用配有不含硅酸鹽的濃縮型清洗劑的水溶液，其濃度為6―10的游離堿，在溫度為130±10℉，噴射壓力為0.1―0.13Mpa條件下進(jìn)行噴洗，噴洗時(shí)間為1―3分鐘。清洗輪轂表面堿液：用水在溫度為100―120℉，噴射壓力為0.1―0.13Mpa條件下進(jìn)行噴洗，噴洗時(shí)間為1―3分鐘。去除鋁合金表面的氧化膜：利用配有鋁及鋁合金表面出光和控制性侵蝕的濃縮性液體的水溶液，其濃度為6―10的總酸液，在溫度為90±10℉，噴射壓力為0.1―0.13Mpa條件下進(jìn)行噴洗，噴洗時(shí)間為1―3分鐘。清洗輪轂表面酸液：用去離子水在室溫下，噴射壓力為0.1―0.13Mpa條件下進(jìn)行噴洗，噴洗時(shí)間為1―2分鐘。輪轂表面純化：利用配有能使鋁合金表面產(chǎn)生薄的耐腐蝕的轉(zhuǎn)化膜純化作用，可增強(qiáng)涂料與鋁機(jī)體的附著力，涂層防腐蝕性能的橘紅色酸性液體的去離子水溶液，其濃度為ALODING407：2.0―4.0點(diǎn)、ALODING47（101值）：60―80mv，在溫度為90±10℉，噴射壓力為0.1―0.13Mpa條件下進(jìn)行噴洗，噴洗時(shí)間為1―3分鐘。去離子水進(jìn)一步清洗：用去離子水在室溫下，噴射壓力為0.08―0.13Mpa條件下進(jìn)行噴洗，噴洗時(shí)間為1―2分鐘。去離子水加強(qiáng)清洗：用去離子水在室溫下，噴射壓力為0.08―0.13Mpa條件下進(jìn)行噴洗，噴洗時(shí)間為1―2分鐘。5.3噴涂工藝流程安排輪轂噴涂加工的工藝流程，主要處理流程可以表示用流程圖表示如下：涂裝范圍：正面+內(nèi)輪輞+背腔輪輻涂裝范圍：正面+內(nèi)輪輞+背腔輪輻槍距：1#：180mm，2#：260mm，3#：200mm，4#：190mm，5#可升降，槍距調(diào)整范圍±10mm噴粉量：1#：0.1bar，2#：0.7bar，3#：0.9bar，4#：1.2bar，5#：0.7bar，調(diào)整范圍±0.1bar霧化壓力：0.95±0.05bar靜電：60±10kv壓縮空氣除塵預(yù)處理烘干溫度：230壓縮空氣除塵預(yù)處理烘干溫度：230℃時(shí)間：40分鐘底粉噴裝壓縮空氣除塵烘干溫度：210壓縮空氣除塵烘干溫度：210℃時(shí)間：40分鐘冷卻室外空氣色漆噴涂色漆噴涂涂裝范圍：正面+外輪輞槍距：1#：250mm，2#：200mm，3#：200mm，槍距調(diào)整范圍涂裝范圍：正面+外輪輞槍距：1#：250mm，2#：200mm，3#：200mm，槍距調(diào)整范圍±10mm噴漆量：10℅，調(diào)整范圍±5℅霧化壓力：2.0bar扇形壓力：2.0bar轉(zhuǎn)機(jī)加工序轉(zhuǎn)機(jī)加工序漆膜總厚度：正面、窗口非加工面漆膜總厚度：正面、窗口非加工面≥80um，正面加工面≥50um，其余≥30um附著力：GTO-1腐蝕性：鹽霧、CASS預(yù)處理 預(yù)處理烘干烘干溫度：240±225±200℃時(shí)間：30分鐘最終外觀檢查透明粉噴涂漆膜性能檢測(cè)涂裝范圍：正面+外輪緣槍距：1#：155mm，5#：150mm，6#：145mm，槍距調(diào)整范圍±10mm最終外觀檢查透明粉噴涂漆膜性能檢測(cè)涂裝范圍：正面+外輪緣槍距：1#：155mm，5#：150mm，6#：145mm，槍距調(diào)整范圍±10mm噴粉量：0.7±0.1bar總進(jìn)氣量：3.5M3/h靜電：70±10kv參考文獻(xiàn)國(guó)防工業(yè)出版社齊胚驤擠壓鑄造1984鋁合金變質(zhì)處理及爐料處理黃良余張少宗特種鑄造及有色合金2001中國(guó)汽車(chē)鋁輪轂行業(yè)發(fā)展前景分析史自力經(jīng)濟(jì)經(jīng)緯2004鑄鋁葉輪輪轂鑄造缺陷的消除張?jiān)菩聴詈陚ヌ胤N鑄造及有色合金20034汽車(chē)鋁合金輪轂的成形工藝賴(lài)華清范宏訓(xùn)金屬成形工藝20026鋁合金輪轂金屬型鑄造氣孔缺陷分析及控制周文鋒張海燕輕合金加工技術(shù)200107鋁輪轂精密檢測(cè)機(jī)智能控制系統(tǒng)的研究機(jī)械制造與自動(dòng)化200504致謝本論文是在指導(dǎo)教師曹春雷的悉心指導(dǎo)下完成的。曹老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度給我樹(shù)立了榜樣，使我受益匪淺。在此特向指導(dǎo)教師的關(guān)心和幫助表示誠(chéng)摯的敬意和衷心的感謝！在論文工作的過(guò)程中，秦皇島中信戴卡輪轂制造有限公司為我的課題研究提供了良好的條件，使我順利完成了論文的工作，在此向他們致以崇高的謝意！向在論文完成過(guò)程中給予我支持和幫助的老師、同學(xué)們表示謝意?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線(xiàn)間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線(xiàn)切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線(xiàn)性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究\t"_bl