CN102649210A

CN102649210A - 增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法

Info

Publication number: CN102649210A
Application number: CN2011100442446A
Authority: CN
Inventors: 石磊; 肖华; 仝广; 韩非
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2031-02-24
Also published as: CN102649210B

Abstract

本发明涉及汽车轮辋制造领域，尤其涉及一种轻量化轮辋制造方法。一种增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法，首先将钢卷落料成为等厚条形坯料，然后将等厚条形坯料卷圆对焊成为等厚环形坯料，将等厚环形坯料刮渣清洁，再将等厚环形坯料上成形为近深槽侧胎圈座的区域作为第一减薄区域、等厚环形坯料上成形为胎圈座内侧平台的区域作为第二减薄区域、等厚环形坯料上成形为远深槽侧胎圈座的区域作为第三减薄区域，分别对第一、二、三减薄区域进行旋压减薄得到不等厚环形坯料，最后将不等厚环形坯料扩口，并经过滚形、扩张、冲气门孔后完成不等厚轻量化轮辋的制造。本发明方法可使轮辋产品实现轻量化，减重10%以上，同时可实现轮辋产品强度优化，降低生产时间、能耗，节约生产成本。

Description

增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法

技术领域

本发明涉及汽车轮辋制造领域，尤其涉及一种轻量化轮辋制造方法。

背景技术

汽车轮辋是汽车钢制车轮的两个主要组成部分之一，现有的汽车轮辋结构如图1所示，各个区域顺次为近深槽侧轮缘1、近深槽侧胎圈座2、近深槽侧圆峰3、深槽4、胎圈座内侧平台5、远深槽侧圆峰6、远深槽侧胎圈座7和远深槽侧轮缘8。

目前钢制轮辋都设计成等厚轮辋，在等厚轮辋中，图1所示各区域都为等厚，等厚轮辋成形使用的坯料都为从钢卷直接落料得来的等厚坯料，经卷圆焊接后为等厚环形坯料，等厚环形坯料再经扩口、三道次滚形、冲气门孔、扩张精整等成形工序，成形为等厚轮辋。众多试验研究及资料都已经表明，在汽车行驶工况中，轮辋并非各处受力均衡，而是仅在某些局部区域受力恶劣。轮辋设计时为保证零件具有足够的强度，为危险区域所需厚度来设计零件，以其中计算的最厚厚度将轮辋截面设计为等厚度截面。但因按最厚厚度设计，钢制轮辋除最危险位置外，截面上其他位置具有过大的强度安全裕度，存在着材料的浪费。

随着用户对环保、节能要求的提高，汽车业相应提出了更高的轻量化要求，以达到降低车重、节能、减排、降成本的多重目标，其中钢制车轮为达轻量化目标，开始使用高强钢及开发出了不等厚的轻量化轮辋。现有的不等厚轮辋制造工艺为使用的坯料及使用该坯料生产不等厚轮辋的工艺为首先将等厚轮辋坯料轧制成为不等厚轮辋坯料，然后在按照现有技术中的卷圆、对焊、扩口、滚形、扩张，完成不等厚的轻量化轮辋的制造；其中不等厚轮辋坯料的轧制工艺极难保证尺寸精度，且轧制设备投资较大，对高强钢材料设备要求将更高，目前大多数钢厂也不具备轧制不等厚板能力，实用性差，生产成本很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法，该方法在卷圆后增加了一道旋压工艺，将等厚环形坯料旋压为不等厚环形坯料，最后成形为不等厚轻量化轮辋，降低了加工难度，可使轮辋最终产品达到轻量化、强度优化、降低材料成本的目标。

本发明是这样实现的：一种增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法，首先将钢卷落料成为等厚条形坯料，然后将等厚条形坯料卷圆对焊成为等厚环形坯料，将等厚环形坯料刮渣清洁，再将等厚环形坯料上成形为近深槽侧胎圈座的区域作为第一减薄区域、等厚环形坯料上成形为胎圈座内侧平台的区域作为第二减薄区域、等厚环形坯料上成形为远深槽侧胎圈座的区域作为第三减薄区域，分别对第一减薄区域、第二减薄区域和第三减薄区域进行旋压减薄得到不等厚环形坯料，最后将不等厚环形坯料扩口，并经过滚形、扩张、冲气门孔后完成不等厚轻量化轮辋的制造。

所述的第一减薄区域的旋压减薄量为20%~30%。

所述的第二减薄区域的旋压减薄量为30%~40%。

所述的第三减薄区域的旋压减薄量为10%~20%。

本发明在常规工艺流程中增加旋压工序，旋压工序增加在在扩口前，即对卷圆对焊后的等厚环形坯料进行旋压成形，对其旋压减薄，从而达到轮辋轻量化的目的。另外，旋压工序在进行强力旋压减薄的同时，轮辋环形坯料宽度也将变宽，所用原始坯料宽度将可减小，同一卷钢材将可生产更多零件，可降低由于钢材不同批次间性能波动而致使的报废率；同时由于旋压减薄部位存在变形硬化，也将提高该区域钢材的疲劳强度；旋压工序对轮辋环坯进行局部减薄后，轮辋在后续成形过程中将更易成形，所需变形能小，节约生产能耗。

通过采用本发明提出的轮辋制造方法生产轮辋，可使轮辋产品实现轻量化，减重10%以上，同时可实现轮辋产品强度优化，降低生产时间、能耗，节约生产成本。如果结合车轮用高强钢，可进一步实现轻量化，将能达到更加显著的轻量化效果。

附图说明

图1为现有的汽车轮辋结构示意图；

图2为本发明增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法的流程框图；

图3为本发明中旋压后的不等厚环形坯料截面示意图。

图中：1近深槽侧轮缘、2近深槽侧胎圈座、3近深槽侧圆峰、4深槽、5胎圈座内侧平台、6远深槽侧圆峰、7远深槽侧胎圈座、8远深槽侧轮缘、11第一减薄区域、12第二减薄区域、13第三减薄区域。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图2所示，一种增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法，首先将钢卷落料成为等厚条形坯料，然后将等厚条形坯料卷圆对焊成为等厚环形坯料，将等厚环形坯料刮渣清洁，如图3所示的，再将等厚环形坯料上成形为近深槽侧胎圈座的区域作为第一减薄区域11、等厚环形坯料上成形为胎圈座内侧平台的区域作为第二减薄区域12、等厚环形坯料上成形为远深槽侧胎圈座的区域作为第三减薄区域13，分别对第一减薄区域11、第二减薄区域12和第三减薄区域13进行旋压减薄得到不等厚环形坯料，最后将不等厚环形坯料扩口，并经过滚形、扩张、冲气门孔后完成不等厚轻量化轮辋的制造。

在本发明的方法中，通过刮渣为将不平的焊接表面处理平整，刮渣完成后焊接平面比母材高0.1mm；扩口为对称式扩口，将经旋压减薄为不等厚的环形坯料两端扩口为对称锥口，利于滚形，将不等厚环形坯料两端口扩成35度锥口；滚形分三道次滚形，一滚主要为将深槽成形完成，二滚将胎圈座成形完成，三滚将轮缘成形完成；滚形完成后进行扩张工序，使轮辋尺寸精确成形到位，扩张量为1.5%；冲气门孔直径为15mm。

在本实施例中，所述的第一减薄区域的旋压减薄量为20%~30%；所述的第二减薄区域的旋压减薄量为30%~40%；所述的第三减薄区域的旋压减薄量为10%~20%；以一款16寸轮辋为例，原等厚轮辋重6.03kg，轮辋各个区域厚度均为2.8mm，采用本发明提出的增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法生产后，对第一减薄区域11减薄25%，对第二减薄区域减薄35%，对第三减薄区域减薄14%，成形后的不等厚轮辋仅重5.25kg，减重达13%，顺利实现轻量化。

Claims

1.一种增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法，其特征是：首先将钢卷落料成为等厚条形坯料，然后将等厚条形坯料卷圆对焊成为等厚环形坯料，将等厚环形坯料刮渣清洁，再将等厚环形坯料上成形为近深槽侧胎圈座的区域作为第一减薄区域、等厚环形坯料上成形为胎圈座内侧平台的区域作为第二减薄区域、等厚环形坯料上成形为远深槽侧胎圈座的区域作为第三减薄区域，分别对第一减薄区域、第二减薄区域和第三减薄区域进行旋压减薄得到不等厚环形坯料，最后将不等厚环形坯料扩口，并经过滚形、扩张、冲气门孔后完成不等厚轻量化轮辋的制造。

2.如权利要求1所述的增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法，其特征是：所述的第一减薄区域的旋压减薄量为20%~30%。

3.如权利要求1所述的增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法，其特征是：所述的第二减薄区域的旋压减薄量为30%~40%。

4.如权利要求1所述的增加旋压工序的轻量化轮辋制造方法，其特征是：所述的第三减薄区域的旋压减薄量为10%~20%。