CN101456114B - 轮辋强力旋压等体积成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轮辋强力旋压等体积成型工艺，主要包括外缘部分、内缘部分和轮毂部分的工艺，三部分经过旋压成形后焊接在一起。采用本工艺生产轮辋，可以节省材料并且生产效率高，材料利用率在80％以上，而生产成本相对于国外的加工方法也不高，所以适合于在国内进行大范围进行推广和应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型车轮零件的成型工艺，特别是一种汽车轮辋的成型工艺。
背景技术
针对汽车轮辋的生产工艺，采用传统的生产方法的工艺流程为：下料→加热→辗环→车加工。采用传统的生产方法材料的利用率为15％～45％。
目前，日本和美国的很多生产厂家采用的工艺方法是：开坯→加热→轧机轧型材→下料→卷圆→碰焊→去渣→扩张(收缩)成型。这种方法可以节省材料，使材料的利用率达到85％。但是使用这种方法需要大型轧辊机和大量的轧辊，轧辊价格昂贵，所以生产成本也就高。
常用的方法还有薄板滚压型成型法，其主要工艺流程为：下料→卷园→碰焊→去渣→扩口→滚型→扩张(收缩)成型，材料的利用率也可以达到85％。但这种工艺方法主要用于“5—25”轻型载重用轮辋，不适用于大型车轮零件的加工制造。
旋压是用于成形薄壁空心回转体工件的一种金属压力加工方法。它是借助旋轮等工具作进给运动，加压于随芯模沿同一轴线旋转的金属毛坯，使其产生连续的局部塑性变形而成为所需的空心回转体工件。
板坯与芯模共同旋转，由辊轮进给并施加压力，使板坯紧贴芯模逐点局部变形的冲压成形工艺。旋压可制造各种轴对称旋转体零件，如扬声器、弹体、高压容器封头、铜锣；也可用于气瓶收口、筒坯成形等。旋压的特点是：用很小的变形力可成形很大的工件；使用设备比较简单，中小尺寸的薄板件可用普通车床旋压；模具简单，只需要一块芯模，材质要求低。旋压适用于小批生产，因其只能加工旋转体零件，局限性较大，生产率低。旋压可用专门机械，采用仿形旋压和数字控制旋压。在旋压成形的同时使板厚减薄的工艺称为变薄旋压，又称强力旋压，多用于加工锥形件、薄壁的管形件等，也可用以旋压大直径的深筒，再剖开后制成平板。
本发明所解决的问题就是将旋压工艺应用到大型车轮零件的汽车轮辋生产当中，提高材料的利用率、并降低生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种轮辋强力旋压等体积成型工艺，将旋压工艺应用到大型车轮零件的汽车轮辋生产当中，提高材料的利用率、并降低生产成本。
本发明提供一种轮辋强力旋压等体积成型工艺，主要包括外缘部分、内缘部分和轮毂部分的加工工艺，三部分经过旋压成形后焊接在一起。其中
外缘部分的工艺为：
卷制毛坯：将毛坯材料卷成近似车轮轮辋直径的圆形；
旋压外圆工件内壁成形：将卷制好的毛坯固定在芯模上，采用圆弧强力轮进行旋压外圆，同时依靠芯模内壁成形，旋压轮转速20r/min、旋压压力60T、工序速度8min/件；
拉伸外圆同时内壁成形：采用强力轮旋压外圆使外缘坯料向外延展拉伸，同时进一步内壁成形，旋压轮转速20r/min、旋压压力60T、工序速度12min/件；
车加工分割工件：从工件的中间进刀，将工件一分为二，形成两个外缘部分的毛坯；然后分别对每个加工锁圈槽和密封槽。
采用常规工艺生产外缘部分，材料的利用率为48％、用时约8小时；而采用本工艺生产外缘部分工件，材料的利用率可以达到84％、用时仅需2小时。
内缘部分的工艺为：
卷制毛坯：将毛坯材料卷成近似车轮轮辋直径的圆形；
内旋翻边：对毛坯的外边缘采用两个旋压刀具分别从内壁和外壁进行旋压，达到边缘外翻的效果，旋压轮转速40r/min、旋压压力50T、工序速度8min/件；
旋压外形同时内壁成形：将翻边后的毛坯固定在芯模上，利用旋压刀具旋压外形，同时内壁成形，旋压轮转速40r/min、旋压压力50T、工序速度16min/件；
车加工外形成形：对旋压后的毛坯进行外形的车加工，工件成形。
采用常规工艺生产内缘部分，材料的利用率为43％、用时约6小时；而采用本工艺生产内缘部分工件，材料的利用率可以达到85％、用时仅需2小时。
轮毂部分的工艺为：
环煅毛坯；
车加工坯料；
分料旋压：将车加工后的坯料固定好，采用旋压刀具从坯料的外缘中间进刀，将坯料外缘一分为二，旋压轮转速35r/min、旋压压力65T、工序速度9min/件；
旋压外形：将坯料固定不动，采用外形旋压刀具旋压外形，轮毂初步成形，旋压轮转速35r/min、旋压压力60T、工序速度12min/件；
车内孔成形。
采用常规工艺生产轮毂部分，材料的利用率为17.5％、用时约4小时；而采用本工艺生产轮毂部分工件，材料的利用率可以达到76％、用时仅需80分钟。
综上所述，采用本工艺生产轮辋，可以节省材料并且生产效率高，而生产成本相对于国外的加工方法也不高，所以适合于在国内进行大范围进行推广和应用。
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明的外缘部分的加工流程图；
图2为本发明的内缘部分的加工流程图；
图3为本发明的轮毂部分的加工流程图；
图4为本发明各工件组装结构剖视图。
图中：
具体实施方式
本发明提供一种轮辋强力旋压等体积成型工艺，主要包括外缘部分、内缘部分和轮毂部分的加工工艺。其中
如图1所示，外缘部分的工艺为：
卷制毛坯：将毛坯材料卷成近似车轮轮辋直径的圆形；
旋压外圆工件内壁成形：将卷制好的毛坯固定在芯模上，采用圆弧强力轮进行旋压外圆，同时依靠芯模内壁成形，旋压轮转速20r/min、旋压压力60T、工序速度8min/件；
拉伸外圆同时内壁成形：采用强力轮旋压外圆使外缘坯料向外延展拉伸，同时进一步内壁成形，旋压轮转速20r/min、旋压压力60T、工序速度12min/件；
车加工分割工件：从工件的中间进刀，将工件一分为二，形成两个外缘部分的毛坯；然后分别对每个加工锁圈槽和密封槽。
采用常规工艺生产外缘部分，材料的利用率为48％、用时约8小时；而采用本工艺生产外缘部分工件，材料的利用率可以达到84％、用时仅需2小时。
如图2所示，内缘部分的工艺为：
卷制毛坯：将毛坯材料卷成近似车轮轮辋直径的圆形；
内旋翻边：对毛坯的外边缘采用两个旋压刀具分别从内壁和外壁进行旋压，达到边缘外翻的效果，旋压轮转速40r/min、旋压压力50T、工序速度8min/件；
旋压外形同时内壁成形：将翻边后的毛坯固定在芯模上，利用旋压刀具旋压外形，同时内壁成形，旋压轮转速40r/min、旋压压力50T、工序速度16min/件；
车加工外形成形：对旋压后的毛坯进行外形的车加工，工件成形。
采用常规工艺生产内缘部分，材料的利用率为43％、用时约6小时；而采用本工艺生产内缘部分工件，材料的利用率可以达到85％、用时仅需2小时。
如图3所示，轮毂部分的工艺为：
环煅毛坯；
车加工坯料；
分料旋压：将车加工后的坯料固定好，采用旋压刀具从坯料的外缘中间进刀，将坯料外缘一分为二，旋压轮转速35r/min、旋压压力65T、工序速度9min/件；
旋压外形：将坯料固定不动，采用外形旋压刀具旋压外形，轮毂初步成形，旋压轮转速35r/min、旋压压力60T、工序速度12min/件；
车内孔成形。
采用常规工艺生产轮毂部分，材料的利用率为17.5％、用时约4小时；而采用本工艺生产轮毂部分工件，材料的利用率可以达到76％、用时仅需80分钟。
综上所述，采用本工艺生产轮辋，可以节省材料并且生产效率高，材料利用率在80％以上，而生产成本相对于国外的加工方法也不高，所以适合于在国内进行大范围进行推广和应用。
如图4所示，外缘部分、内缘部分和轮毂部分经过旋压成形后焊接在一起，首先将外缘部分和内缘部分焊接，焊好后再与轮毂部分进行焊接整体成形。
Claims (5)
1.轮辋强力旋压等体积成型工艺，主要包括外缘部分、内缘部分和轮毂部分的加工工艺和组焊工艺，其中：
A、外缘部分的工艺为：
卷制毛坯：将毛坯材料卷成近似车轮轮辋直径的圆形；
旋压外圆工件内壁成形：将卷制好的毛坯固定在芯模上，采用圆弧强力轮进行旋压外圆，同时依靠芯模内壁成形；
拉伸外圆同时内壁成形：采用强力轮旋压外圆使外缘坯料向外延展拉伸，同时进一步内壁成形；
车加工分割工件：从工件的中间进刀，将工件一分为二，形成两个外缘部分的毛坯；然后分别对每个加工锁圈槽和密封槽；
B、内缘部分的工艺为：
卷制毛坯：将毛坯材料卷成近似车轮轮辋直径的圆形；
内旋翻边：对毛坯的外边缘采用两个旋压刀具分别从内壁和外壁进行旋压，达到边缘外翻的效果；
旋压外形同时内壁成形：将翻边后的毛坯固定在芯模上，利用旋压刀具旋压外形，同时内壁成形；
车加工外形成形：对旋压后的毛坯进行外形的车加工，工件成形；
C、轮毂部分的工艺为：
环煅毛坯；
车加工坯料；
分料旋压：将车加工后的坯料固定好，采用旋压刀具从坯料的外缘中间进刀，将坯料外缘一分为二；
旋压外形：将坯料固定不动，采用外形旋压刀具旋压外形，轮毂初步成形；
车内孔成形。
2.根据权利要求1所述的轮辋强力旋压等体积成型工艺，其特征在于，所述外缘部分的工艺参数为：
旋压外圆工件内壁成形：旋压轮转速20r/min、旋压压力60T；
拉伸外圆同时内壁成形：旋压轮转速20r/min、旋压压力60T。
3.根据权利要求1所述的轮辋强力旋压等体积成型工艺，其特征在于，所述内缘部分的工艺参数为：
内旋翻边：旋压轮转速40r/min、旋压压力50T；
旋压外形同时内壁成形：旋压轮转速40r/min、旋压压力50T。
4.根据权利要求1所述的轮辋强力旋压等体积成型工艺，其特征在于，所述轮毂部分的工艺参数为：
旋压外形：旋压轮转速35r/min、旋压压力60T。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的轮辋强力旋压等体积成型工艺，其特征在于，所述组焊工艺为，外缘部分与内缘部分焊接后再与轮毂部分进行焊接。
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