轮毂内圈的拉伸成型工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明设计一种摩托车轮的部件成型工艺，具体涉及一种轮毂内圈的拉伸成型工
ο
【背景技术】
[0002]轮毂又叫轮圈、是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。摩托车轮毂专用于摩托车上，具有轻质高强度的特点。一般来说，摩托车的轮毂有多种的加工方式，其中包括了卷绕成型。是通过板材进行卷绕后形成轮圈，再进行成型加工。由于摩托车的轮毂上具有多个辐条孔，因此，还需要在成型的轮圈上加工出辐条孔。一般来说，现有的辐条孔大多采用冲裁的方式进行加工，利用冲床加工出轮毂上的辐条孔。由于辐条孔需要进行冲裁加工后安装辐条，因此，对辐条孔的位置和尺寸大小有严格的规定。一旦出现了偏差将会影响整体的加工质量。
[0003]目前，通常的冲孔方式是冲头进行冲裁加工。由于冲床上只设置一个竖向移动的冲头，每加工一个辐条孔后旋转轮圈一个角度，再接着进行冲压，这样就存在一个冲孔定位的问题。上述问题导致加工的废品率高，不能满足日常的加工要求。因此，有必要改变现有的辐条孔和辐条的加工和安装方式，以求达到更好的加工和使用效果。
[0004]改良后的轮毂结构增加了一个轮毂的内圈，将辐条直接固定在内圈上，再将内圈与轮毂的外圈进行固定形成轮毂。由于内圈的特殊结构，不适宜进行铸造，为了考虑成本和工艺的合理性，需要对其进行拉伸成型，达到制造的要求。
[0005]不锈钢常按组织状态分为:马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。另外，可按成分分为:铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。
[0006]1、铁素体不锈钢:含铬12%?30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。
[0007]2、奥氏体不锈钢:含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050?1150°C，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。
[0008]3、奥氏体-铁素体双相不锈钢:兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
[0009]4、马氏体不锈钢:强度高，但塑性和可焊性较差。因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。
[0010]5、沉淀硬化不锈钢:基体为奥氏体或马氏体组织，其能通过沉淀硬化(又称时效硬化)处理使其硬(强)化的不锈钢。
[0011]不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较低，最大不超过1.2%，有些钢的Wc (含碳量)甚至低于0.03%。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬)，只有当Cr含量达到一定值时，钢才有耐蚀性。因此，不锈钢一般Cr (铬)含量至少为10.5%ο不锈钢中还含有附、11、]\111、队他、]\10、Si等元素。
[0012]不锈钢的延展率小、弹性模量E较大，硬化指数较高。现有技术不锈钢拉伸技术中，不锈钢板拉伸开裂有时发生在拉伸变形之后，有时在拉伸件由凹模内退出时立即发生；有时在拉伸变形后受撞击或者振动时发生；有时在拉伸变形后经过一段时间的存放或者使用过程中才发生。同时不锈钢拉伸件的表面还会存在大量的划痕，针对前述两种问题，不锈钢拉伸件在后续加工中需要对其进行进一步的抛光处理和退应力处理。
【发明内容】
[0013]本发明的目的在于提供一种轮毂内圈的拉伸成型工艺，加工出复合技术要求的不锈钢的内圈，不会出现开裂的现象。
[0014]为达到上述目的，本发明的技术方案是:轮毂内圈的拉伸成型工艺，包括以下步骤:
第一步，模具预处理，对凹模进行预热处理，对凸模进行预冷处理，凹模的预热温度为110?120°C，凸模的预冷温度为20?30°C ；
第二步，拉伸处理，将胚料放置在凹模上，操作凸模挤压胚料，使得胚料在凹模和凸模中成型；拉伸过程中保持凸模的温度为50?60°C，凹模的温度为110?120°C，保持凸模和凹模在最终拉伸位置上10?15s ；
第三步，挤压定型，进一步操作凸模下移0.；
第四步，脱模，操作凸模上移，脱离凹模，再通过顶杆，将成型的内圈从凹模中顶出。
[0015]采用上述技术方案时，内圈在拉伸中，出现开裂的原因在于奥氏体不锈钢的冷作硬化指数高。在拉伸变形时会发生相变，诱发马氏体相变。马氏体相较脆，因此极其容易发生开裂。而在拉伸塑性变形过程中，不锈钢中马氏体相含量会随着拉伸变形量的增加而含量极速增加，残余应力也随之增加。故而不锈钢拉伸工件中随着拉伸变形量的增加而导致材料中马氏体相的含量也随之升高，加工残余应力也越大，从而加工工件也越容易开裂。通过对凹模进行预热处理，对凸模进行预冷处理，能够有效解决拉伸过程中马氏体相变和残余应力的问题，大大降低了内圈开裂的机率，增加了产品的加工合格率。再者，由于增加了挤压定型的步骤，在拉伸完成后，将会进一步通过凸模对内圈进行挤压，增加内圈的致密度，消除内圈的内应力，并且起到消除形变量的目的，能够防止内圈在使用时出现开裂的现象。
[0016]进一步改进方案，所述第二步中，凸模下移中，凹模同步下移，所述凸模下移速度大于凹模下移速度10mm/S。在拉伸过程中，凹模随之下移，能够起到消除应力的作用，并且能够使得成型的内圈中材料分布更加的均匀，防止应力集中和物料堆积。
[0017]进一步改进方案，所述第三步中，凸模和凹模的温度均为50?60°C。在挤压定型中，将凹模和凸模控制在相同的温度范围中，能够防止挤压过程中材料发生脆话，影响内圈的质量。
[0018]进一步改进方案，所述第一步中凹模的预热温度为110°C，凸模的预冷温度为30。。。
[0019]进一步改进方案，所述第二步中凸模的温度为50°C，凹模的预冷温度为110°C。
【具体实施