CN102554573A - 一种非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，属于工程车轮技术领域；本方法包括如下步骤：型钢轧制，将坯料分别轧制成具有内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈横截面结构形状的内轮缘型钢、挡圈型钢、锁槽圈型钢及锁圈型钢；部件加工，将所述内轮缘型钢、挡圈型钢、锁槽圈型钢及锁圈型钢分别加工成内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈；轮辋装配，将所述内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈装配在一起，焊接内外缝，加工气门孔，形成成品轮辋；轮辋轮辐装配；车轮装配。本发明方法，车轮主要部件采用型钢加工生产，材料利用率大于90％，强度增加；能源消耗降低10-15％；方便组织生产流水线。
Description
技术领域
本发明涉及一种工程车轮的制造方法，特别涉及一种非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，属于工程车轮技术领域。
背景技术
近年来，工业用汽车需求迅速增长，对配套车轮的需求，特别是对非公路汽车用无内胎多件式车轮的制造需求尤为迫切。目前，非公路汽车用无内胎多件式车轮的主要零部件内轮缘、挡圈，普遍采用如下方法生产：①热压成型；②车加工成型；③用公路汽车用轮辋代替；上述3种方法分别存在如下缺点：
①热压成型，工作条件差、生产效率低、高耗能；难以形成批量生产的流水线。
②车加工成型，生产效率低、高耗材；也不能形成批量生产的流水线。
③用公路汽车用轮辋代替，由于断面尺寸小于标准，强度低、安全性能较差；
综上所述，传统的生产方式，已经无法满足非公路汽车用无内胎多件式车轮市场对产品质量的要求。
发明内容
本发明提供了一种非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，解决了现有技术存在的生产效率低、高耗能、高耗材、强度低、安全性能差、难以形成大批量生产流水线的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供的非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，包括如下步骤：
型钢轧制，将坯料分别轧制成具有内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈横截面结构形状的内轮缘型钢、挡圈型钢、锁槽圈型钢及锁圈型钢；
部件加工，将所述内轮缘型钢、挡圈型钢、锁槽圈型钢及锁圈型钢分别通过内轮缘加工工序、挡圈加工工序、锁槽圈加工工序及锁圈加工工序，制成内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈；
轮辋装配，将所述内轮缘与锁槽圈装配在一起，环焊内、外缝后，进行整形处理，加工气门孔，形成成品轮辋；
轮辋轮辐装配，将所述轮辋与轮辐装配在一起，进行内、外焊接，加工中孔，在轮辐平面进行钻孔，锪球形，形成轮辋体；
车轮装配，在所述轮辋体上安装轮胎、及所述挡圈、锁圈，形成成品车轮。
其中，所述内轮缘和锁槽圈的对接端面设置为凹凸型止口形式。
进一步，所述内轮缘加工工序，包括如下内容：
下料，将内轮缘型钢按预制内轮缘的规格切断，形成单倍尺料；
圈园，将单倍尺料卷制成园环状圈料；
压园，压制园环状圈料，使其两端口靠在一起；
压平，将园环状圈料的两端口压平；
双切，将园环状圈料的两端口端面切割整齐；
对口，将双切后的园环状圈料两端口端面对齐；
焊接，将压园后圈料的断口焊接在一起；
复园，将断口焊接后圈料恢复成整园状，形成内轮缘圈坯；
扩张整形，利用整形模具对内轮缘圈坯进行扩张整形，制成内轮缘工件；
车端面，对内轮缘工件的端面进行车工处理，制成成品内轮缘。
进一步，所述锁槽圈加工工序，包括如下内容：
圈园，将锁槽圈型钢卷制成螺旋状圈料；
切断，将螺旋状圈料按预制锁槽圈的规格切断，形成单倍尺圈料；
粗整，将单倍尺圈料整形形成单个整圆状圈坯，并使其两端口端面对齐；
焊接，对整圆状圈坯的断口进行焊接，形成封闭圈坯；
除渣，除去封闭圈坯焊口处的焊渣，形成半成品锁槽圈；
精整，利用精整模具对半成品锁槽圈的尺寸和形状进行精整，制成成品锁槽圈。
进一步，所述挡圈加工工序，包括如下内容：
圈园，将挡圈型钢卷制成园环状圈料；
切断，将园环状圈料按预制挡圈的规格切断，形成单倍尺圈料；
焊接，对单倍尺圈料的断口进行闪光对焊，形成封闭圈坯；
扩张整形，利用整形模具对封闭圈坯进行整形压制，形成半成品挡圈；
车端面，对半成品挡圈的内圆端面进行车工处理，制成成品挡圈。
其中，所述锁圈加工工序，包括如下内容：
圈园，将锁圈型钢卷制成螺旋状圈料；
切断，将螺旋状圈料按预制锁圈的规格切断成单倍尺圈料；
点焊，将单倍尺圈料的断口处点焊在一起，形成封闭圈坯；
加热，将圈坯加热至680～720℃，形成加热工件；
成型，利用成形模具对加热工件的尺寸和形状进行精整，使工件成型；
冷却，将成型后的工件，直接放在空气中冷却；
打磨，将冷却后工件的焊点处打磨平整光洁；
铣孔，利用铣床在打磨后的工件上铣孔，制成成品锁圈。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，完全抛开现有热压成型和车加工成型制造工艺，组成车轮的主要部件采用型钢加工的方式生产；与现有技术相比，材料利用率由原来的60％以下上升到80％以上，达到了节能、环保；彻底杜绝了环焊缝漏气问题；由于车轮轮辋全部用型钢制造，提高生产效率，能源消耗降低10-15％，适合大批量流水线生产，彻底改变了非公路汽车用无内胎多件式车轮的手工，单件生产的状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法的流程示意图；
图2为本发明中的所述内轮缘加工工序的示意图；
图3为本发明中的所述挡圈加工工序的示意图；
图4为本发明中的所述轮辋装配的示意图；
图5为本发明中的所述轮辋轮辐装配的示意图；
图6为本发明中的内轮缘与锁槽圈的对接示意图；
图7为现有技术中内轮缘与锁槽圈的对接方式的示意图；
图8为图6的A部放大示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供的非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法的实施例，包括如下步骤：
S101型钢轧制，将坯料分别轧制成具有内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈横截面结构形状的内轮缘型钢、挡圈型钢、锁槽圈型钢及锁圈型钢；
在本步骤中，将坯料加热后，通过具有内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈横截面结构形状的轧机，轧制成内轮缘型钢、挡圈型钢、锁槽圈型钢及锁圈型钢。
S102部件加工，将所述内轮缘型钢、挡圈型钢、锁槽圈型钢及锁圈型钢分别通过内轮缘加工工序、挡圈加工工序、锁槽圈加工工序及锁圈加工工序，制成内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈；
在本步骤中，如图2所示，所述内轮缘加工工序，包括如下内容：
S201下料，将内轮缘型钢按预制内轮缘的规格切断，形成单倍尺料；
S202圈园，将单倍尺料卷制成园环状圈料；
S203压园，压制园环状圈料，使其两端口靠在一起；
S204压平，将园环状圈料的两端口压平，确保焊接后产品平整度；
S205双切，将园环状圈料的两端口端面切割整齐；
S206对口，将双切后的园环状圈料两端口端面对齐；
S207焊接，将压园后圈料的断口焊接在一起；
S208复园，将断口焊接后圈料恢复成整园状，形成内轮缘圈坯；
S209扩张整形，利用整形模具对内轮缘圈坯进行扩张整形，制成内轮缘工件；
在本工序中，采用具有12块模块的整形模具，确保整形后产品圆度；
S210车端面，对内轮缘工件的两个端面进行车工处理，制成成品内轮缘。
在本步骤中，如图3所示，所述挡圈加工工序，包括如下内容：
S301圈园，将挡圈型钢卷制成园环状圈料；
S302切断，将园环状圈料按预制挡圈的规格切断，形成单倍尺圈料；
S303焊接，对单倍尺圈料的断口进行闪光对焊，形成封闭圈坯；
S304扩张整形，利用整形模具对封闭圈坯进行整形压制，形成半成品挡圈；
S305车端面，对半成品挡圈的内圆端面进行车工处理，制成成品挡圈。
在本步骤中，所述锁槽圈加工工序，包括如下内容：
圈园，将锁槽圈型钢卷制成螺旋状圈料；
切断，将螺旋状圈料按预制锁槽圈的规格切断，形成单倍尺圈料；
粗整，将单倍尺圈料整形形成单个整圆状圈坯，并使其两端口端面对齐；
焊接，对整圆状圈坯的断口进行焊接，形成封闭圈坯；
除渣，除去封闭圈坯焊口处的焊渣，形成半成品锁槽圈；
精整，利用精整模具对半成品锁槽圈的尺寸和形状进行精整，制成成品锁槽圈。
在本步骤中，所述锁圈加工工序，包括如下内容：
圈园，将锁圈型钢卷制成螺旋状圈料；
切断，将螺旋状圈料按预制锁圈的规格切断成单倍尺圈料；
点焊，将单倍尺圈料的断口处点焊在一起，形成封闭圈坯；
加热，将圈坯加热至680～720℃，形成加热工件；
成型，利用成形模具对加热工件的尺寸和形状进行精整，使工件成型；
冷却，将成型后的工件，直接放在空气中冷却；
打磨，将冷却后工件的焊点处打磨平整光洁；
铣孔，利用铣床在打磨后的工件上铣孔，制成成品锁圈。
S103轮辋装配
在本步骤中，如图4所示，包括如下工序，S401装配工序，将所述内轮缘与锁槽圈装配在一起；S402内外环焊工序，环焊内、外缝；S403整形工序，利用整形模具进行整形处理；S404加工气门孔工序，形成成品轮辋；
在本步骤中，如图6、图8所示，所述内轮缘和锁槽圈的对接端面采用凹凸型止口形式配合连接，彻底杜绝了传统平面连接方式，如图7所示，带来的环焊缝漏气问题，又起到自动定位作用，保证了内轮缘与锁槽圈的装配精度。
S104轮辋轮辐装配
在本步骤中，如图5所示，包括如下工序，S501装配工序，经将所述轮辋与轮辐装配在一起；S502内焊接；S503外焊接；S504车加工轮辐平面；S505钻孔，在轮辐平面钻螺栓孔；S506锪球形，制成轮辋体。
在本步骤中，首先经S501装配工序，将轮辋与轮辐装配，然后，再经S504车床加工，加工轮辐平面；S505钻孔，在轮辐平面钻螺栓孔；与现有技术中先进行加工轮辐平面和钻孔，后进行轮辋轮辐装配相比，大幅度提高了车轮精度，产品轴径向摆差小于2mm，螺栓孔位置度小于0.3mm。
S105车轮装配
在本步骤中，在所述轮辋体上安装轮胎，并将所述挡圈压在轮胎上，将所述锁圈嵌入所述锁槽圈、锁住挡圈，形成成品车轮。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，完全抛开现有热压成型和车加工成型制造工艺，组成车轮的主要部件采用型钢加工的方式生产；与现有技术相比，材料利用率由原来的60％以下上升到80％以上，达到了节能、环保；彻底杜绝了环焊缝漏气问题；由于车轮轮辋全部用型钢制造，提高生产效率，能源消耗降低10-15％，适合大批量流水线生产，彻底改变了非公路汽车用无内胎多件式车轮的手工，单件生产的状态。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
型钢轧制，将坯料分别轧制成具有内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈横截面结构形状的内轮缘型钢、挡圈型钢、锁槽圈型钢及锁圈型钢；
部件加工，将所述内轮缘型钢、挡圈型钢、锁槽圈型钢及锁圈型钢分别通过内轮缘加工工序、挡圈加工工序、锁槽圈加工工序及锁圈加工工序，制成内轮缘、挡圈、锁槽圈及锁圈；
轮辋装配，将所述内轮缘与锁槽圈装配在一起，环焊内、外缝后，进行整形处理，加工气门孔，形成成品轮辋；
轮辋轮辐装配，将所述轮辋与轮辐装配在一起，进行内、外焊接，加工中孔，在轮辐平面进行钻孔，锪球形，形成轮辋体；
车轮装配，在所述轮辋体上安装轮胎、及所述挡圈、锁圈，形成成品车轮。
2.根据权利要求1所述的非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，其特征在于，所述内轮缘和锁槽圈的对接端面设置为凹凸型止口形式。
3.根据权利要求1所述的非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，其特征在于，所述内轮缘加工工序，包括如下内容：
下料，将内轮缘型钢按预制内轮缘的规格切断，形成单倍尺料；
圈园，将单倍尺料卷制成园环状圈料；
压园，压制园环状圈料，使其两端口靠在一起；
压平，将园环状圈料的两端口压平；
双切，将园环状圈料的两端口端面切割整齐；
对口，将双切后的园环状圈料两端口端面对齐；
焊接，将压园后圈料的断口焊接在一起；
复园，将断口焊接后圈料恢复成整园状，形成内轮缘圈坯；
扩张整形，利用整形模具对内轮缘圈坯进行扩张整形，制成内轮缘工件；
车端面，对内轮缘工件的端面进行车工处理，制成成品内轮缘。
4.根据权利要求1所述的非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，其特征在于，所述锁槽圈加工工序，包括如下内容：
圈园，将锁槽圈型钢卷制成螺旋状圈料；
切断，将螺旋状圈料按预制锁槽圈的规格切断，形成单倍尺圈料；
粗整，将单倍尺圈料整形形成单个整圆状圈坯，并使其两端口端面对齐；
焊接，对整圆状圈坯的断口进行焊接，形成封闭圈坯；
除渣，除去封闭圈坯焊口处的焊渣，形成半成品锁槽圈；
精整，利用精整模具对半成品锁槽圈的尺寸和形状进行精整，制成成品锁槽圈。
5.根据权利要求1所述的非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，其特征在于，所述挡圈加工工序，包括如下内容：
圈园，将挡圈型钢卷制成园环状圈料；
切断，将园环状圈料按预制挡圈的规格切断，形成单倍尺圈料；
焊接，对单倍尺圈料的断口进行闪光对焊，形成封闭圈坯；
扩张整形，利用整形模具对封闭圈坯进行整形压制，形成半成品挡圈；
车端面，对半成品挡圈的内圆端面进行车工处理，制成成品挡圈。
6.根据权利要求1所述的非公路汽车用无内胎多件式车轮制造方法，其特征在于，所述锁圈加工工序，包括如下内容：
圈园，将锁圈型钢卷制成螺旋状圈料；
切断，将螺旋状圈料按预制锁圈的规格切断成单倍尺圈料；
点焊，将单倍尺圈料的断口处点焊在一起，形成封闭圈坯；
加热，将圈坯加热至680～720℃，形成加热工件；
成型，利用成形模具对加热工件的尺寸和形状进行精整，使工件成型；
冷却，将成型后的工件，直接放在空气中冷却；
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铣孔，利用铣床在打磨后的工件上铣孔，制成成品锁圈。
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