CN103551806B - 车轮中轮缘及胎圈座的冷压成型加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械零件冲压工艺，特别是涉及各种车轮中轮缘及胎圈座的冷压成型加工方法；工艺路线为①下条料、②折弯、③卷圆、④打圆、⑤打平头、⑥剪口、⑦打拢口、⑧对焊、⑨刮渣、⑩修磨、⑾复圆、⑿压型、⒀车加工；关键是工序：②折弯及⑿压型；⑴折弯，避开了伸长率不足的问题；⑵压型只收缩，轮缘则增厚，强度；⑶喇叭口压型，材料易流动，易于成型，所需压力机吨位就小；见附图；本发明的特点：是冷加工工艺，相比其他方法节约能耗80%以上；是半型钢化的流水线生产，既有型钢流水线高效率生产的特点，又有板材生产的特点，更换品种时，线上的大部分模具勿需更换，即节约了时间，又减少了模具投入，具有较好的柔性生产线特征。

Description

车轮中轮缘及胎圈座的冷压成型加工方法

技术领域

本发明涉及一种机械零件冲压工艺，特别是涉及各种车轮中轮缘及胎圈座的冷压成型加工方法。车轮中轮缘及胎圈座是指车轮行业内俗称的挡座圈，或者是外轮缘，或者是下端，或者是内轮缘等。不仅仅包括上述俗称。

背景技术

目前，国内国际通常采用型钢化的办法生产，向专利号CN201110043488.2，轮式无内胎工程机械车轮用外轮缘制造工艺所说的那样，优点是材料利用率高，流水线生产，效率很高，适用于大批量生产。但市场是发展的，品种越来越多，越来越繁杂，同一品种批量相对在减少，型钢流水线生产则难以适应，因为换一个品种，一条线的工装模具设计、制造费用不低，更换时间也长；工装模具多了，又占用生产场地，总之其难以招架品种数量增加的速度。因此，市场上就应运而生一种所谓的缩口工艺，近似于专利号CN200910118389.9轮式工程机械车轮用挡圈制造工艺及其专用模具上所述的那样，只不过是冷压加工，而非不加热而已；这种工艺的本质是在扩口时，尽量减少伸长率——即缩口，冷压要求扩口（缩口）、成型模具中凸凹模表面粗糙度要求非常的高，为的是提高材料的流动性，因为此缩口工艺，两头都是圆柱体，中间的材料在压型时很难流动，从而使得模具加工难度增大，制造成本上升，其次，为了使金属材料流动起来，达到成型的目的，国内已使用了3000到5000吨压力机，国外早就用5000吨的了，吨位大，能耗高，投入大，成本增加，效率下降；还必须采用国内最好的汽车专业钢板，价格昂贵，外资厂则采用进口的，价格更贵。若采用加热的办法，能耗则是最高的，产品外观质量较差，是相对落后的方法。而还有一种公开的方法是如专利号CN201010262449.7一种工程车轮轮缘及其加工方法，该方法主要是提供了一种特殊材料，但从其五大化学元素来看，接近Q195，加了稀有金属V、Nb，它们在合金钢中的作用主要是细化晶粒的，所以此材料伸长率为31％。而国内国际市场上95%以上都要求采用综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好的Q345B，而Q345B伸长率只有21％。该专利材料难以适应市场需求，且该材料市场价比Q345B贵500元/吨，依然存在扩口（缩口）涨爆率的问题，只是与其他方法对比多少的问题，而涨爆率是成本增加的又一大因素。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种车轮中轮缘及胎圈座冷压成型加工工艺，以解决现有车轮中轮缘及胎圈座工艺存在的能源浪费大、投入大、产出低、不易形成流水线生产的问题。

本发明要解决的进一步技术问题是：用常用材料Q345B或Q235B，解决其伸长率不足，并实现一次冷压成型的问题。

本发明要解决的进一步技术问题是：更换品种时，减少模具的投入及更换。

解决上述技术问题的技术方案是：一种车轮中轮缘及胎圈座冷压成型加工工艺；1.下条料、2.折弯、3.卷圆、4.打圆、5.打平头、6.剪口、7.打拢口、8.对焊、9.刮渣、10.修磨、11.复圆、12.压型、13.车加工。

本发明车轮轮辐冷压成型加工工艺与其他加工方法相比具有以下优点：

1、由于在本发明车轮中轮缘及胎圈座冷压成型加工工艺；是冷压工艺，整个工艺过程不用消耗电、煤、油、然气等，节约大量的能源，相比其他方法节约能耗80%以上。

2、本发明车轮中轮缘及胎圈座冷压成型加工工艺；是流水线生产，生产效率极高。是半型钢化的流水线生产，既保留型钢流水线生产的特点，又有板材生产的特点，更换品种时，线上的大部分模具勿需更换，即节约了时间，又减少了模具投入。

3、本发明车轮中轮缘及胎圈座冷压成型加工工艺；关键是工序2折弯及工序12压型：（1）通过折弯后卷圆，再焊接就自然形成了喇叭口，不需要扩口（缩口），则很好的避开了伸长率不足，造成涨爆开裂报废的问题，节约了由此造成的成本损耗，降低了生产费用。（2）通过压型，使得轮缘收缩回来才成型。没有伸长，只有收缩，轮缘是增厚了，这样成型的轮缘具有较高的强度。（3）形成了喇叭口再压型，是一个简单拉延过程，材料容易流动，便于成型。轮辋在直径35英寸以下，材料为20厚钢板的车轮中轮缘及胎圈座，只需要1600吨的压力机就可以完成压型工序，不需要5000吨的压力机，大大降低了投资成本。

综上所述，本发明在保证车轮中轮缘及胎圈座良好性能的前提下，充分利用合理的加工方法，降低投资、节约资源、提高生产效率，从而大大降低车轮中轮缘及胎圈座的生产成本。

附图说明

图1是剪板机下好的单倍尺条料示意图；

图2是折弯机折弯好的单倍尺条料示意图；

图3是卷圆好的毛坯料示意图，喇叭口向型钢卷圆一样，有开口；

图4是修磨好准备复圆的毛坯示意图；

图5是压型好的半成品。

图6是旧工艺扩口（收缩）工艺的半成品图，两头已经成型了，再要压成图5的形状，材料的流动性是非常困难的。

下面，结合附图对本发明之车轮中轮缘及胎圈座工艺的技术特征作进一步的说明。

具体实施方式

1. 下条料、用剪板机将钢板剪成单倍尺条料。

2. 折弯、用折弯机将单倍尺条料按所需要的角度折弯，此为本方法的关键，有效的避开了伸长率不足的问题。

3. 卷圆、将折弯好的条料在型钢卷圆机上进行卷圆，卷圆后大头喇叭口合不拢，可以看成是半型钢化的条料卷圆，卷圆效果与型钢类似。

4. 打圆、将卷圆好的工件小头（非喇叭口一端）打拢口。

5. 打平头、将拢口后的工件开口两端各打出一段直线段来，以便于对焊时好对口，不会有对焊错口现象。

6. 剪口、剪除小头多余部分，使两端大小头剪成两条直线。

7. 打拢口、将上述两条直线重合。

8. 对焊、将开口焊接成一体。

9. 刮渣、将焊接好的工件用型钢刮渣机刮去焊渣。

10. 修磨、将工件焊缝修磨平整。

11. 复圆、将上述直线段压成圆形。

12. 压型、将有喇叭口的工件放入压型模内，进行一个简单拉延成型，一头是圆柱体，一头是喇叭口，喇叭口是开放式的，在整个拉延过程中是边收缩边成型的，材料是易于流动的。收缩则轮缘壁是增厚的，提高了强度。

13. 车加工、车两端，倒圆角则作为下端（内轮缘）。若再车内孔，则作为挡座圈（外轮缘）。

Claims (1)

1.车轮中轮缘及胎圈座的冷压成型加工方法，该冷压成型加工方法没有加热升温的过程，即为一种不用电、煤、油、燃气等任何能源给工件加热，就能使工件成型的加工方法，其特征在于加工方法步骤为：⑴下条料：用剪板机将钢板剪成单倍尺条料，⑵折弯：用折弯机将单倍尺条料按所需要的角度折弯，⑶卷圆：将折弯好的条料在型钢卷圆机上进行卷圆，⑷打圆：将卷圆好的工件小头打拢口，⑸打平头：将拢口后的工件开口两端各打出一段直线段来，⑹剪口：剪除小头多余部分，使两端大小头剪成两条直线，⑺打拢口：将上述两条直线重合，⑻对焊：将开口焊接成一体，⑼刮渣：将焊接好的工件用型钢刮渣机刮去焊渣，⑽修磨：将工件焊缝修磨平整，⑾复圆：将上述直线段压成圆形，⑿压型：将有喇叭口的工件放入压型模内，进行拉延成型，⒀车加工：车两端。