CN104475525B - 一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，旨在提供一种可有效控制深槽轮辋的深凹槽的滚压成形过程中，深凹槽部位的板材各部位的变薄率，从而保证轮辋的强度及刚度的钢圈轮辋制作方法。它依次包括以下步骤：A：由板材圈制钢圈圆筒；B：在滚压成型机中将钢圈圆筒的外侧面中部往内滚压出预定形状的深凹槽；C：将钢圈圆筒的两端由内向外滚压成预定形状的凸缘。
Description
技术领域
本发明涉及一种轮辋制作方法，具体涉及一种适用于制作深槽轮辋的内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法。
背景技术
钢圈轮辋因制作的原材料不同分为型材钢圈和板材钢圈。传统的板材钢圈轮辋制作方法：包括板材平整、剪切下制、卷圆、焊接、刨渣、滚压成形等工艺。目前的板材钢圈轮辋制作方法中的滚压成形工艺中，由于板材受到拉伸，形变部位的板材厚度将发生变化，出现形变部位板材变薄的现象，尤其是对于形变量大的部位板材变薄的现象越加明显。例如，板材钢圈轮辋中的深槽轮辋，该轮辋的断面中部为一深凹槽，在该深凹槽的滚压成形过程中，该深凹槽部位的板材的变薄现象非常明显，并且各部位的变薄率难以控制，很容易出现某一部位板材的变薄率过大，而导致轮辋的强度、刚度不足，影响轮辋质量的问题。
例如，中国专利公开号CN103286524A，公开日2013年9月11日，发明创造的名称为板材成型轮辋加工工艺，包括以下工艺过程：剪切板材、卷圆、压平、闪光对焊、刨渣、滚压、端切、扩口、滚压、扩张整形、气密性检测、冲气门孔、去毛刺。该申请案的材成型轮辋加工工艺中的滚压成形过程中，同样容易出现部位板材变薄的现象；其应用于制作深槽轮辋时，在深凹槽的滚压成形过程中，同样存在深凹槽部位的板材的变薄现象非常明显，并且各部位的变薄率难以控制，很容易出现某一部位板材的变薄率过大，而导致轮辋的强度、刚度不足，影响轮辋质量的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，其可有效控制深槽轮辋的深凹槽的滚压成形过程中，深凹槽部位的板材各部位的变薄率，从而保证轮辋的强度及刚度。
本发明的技术方案是：
一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，依次包括以下步骤：
A：由板材圈制钢圈圆筒；
B：在滚压成型机中将钢圈圆筒的外侧面中部往内滚压出预定形状的深凹槽；
C：将钢圈圆筒的两端由内向外滚压成预定形状的凸缘。
所述滚压成型机包括机架，可上下升降的设置在机架上的升降台架，用于上下移动升降台架的升降执行装置，通过上转轴可转动设置在台架下方的上内模，设置在升降台架上、用于驱动上内模旋转的旋转执行装置，通过下转轴可转动设置在机架上、并位于上内模下方的下内模，设置在机台上的第一导轨及第二导轨，可沿第一导轨滑动的设置在第一导轨上的第一平移台架，可沿第二导轨滑动的设置在第二导轨上的第二平移台架，可转动设置在第一平移台架上的深凹槽预滚压轮，可转动设置在第二平移台架上的深凹槽成型滚压轮，用于推移第一平移台架的的第一推移执行装置及用于推移第二平移台架的第二推移执行装置；第一导轨及第二导轨沿下转轴的径向延伸，所述深凹槽预滚压轮及深凹槽成型滚压轮的旋转轴与下转轴相平行，并且深凹槽预滚压轮及深凹槽成型滚压轮位于同一高度；所述深凹槽预滚压轮的外侧面为往外拱起的圆弧面；
所述上内模及下内模的横截面呈圆形，所述上转轴与下转轴同轴设置，所述上内模的外侧面上部设有上环形压块，下内模的外侧面下部设有下环形压块；并且当上内模的下端面抵靠在下内模的上端面上时，上环形压块与下环形压块之间的间距小于A步骤中的钢圈圆筒的两端面之间的间距；
所述B步骤依次包括如下步骤：
B1：将钢圈圆筒套在下内模上；然后，旋转执行装置带动上内模旋转，同时升降执行装置带动上内模往下移动，并由钢圈圆筒的上端口插入钢圈圆筒内，当上环形压块与下环形压块之间的间距与A步骤中的钢圈圆筒的两端面之间的间距相同时，上内模停止下移；此时钢圈圆筒的下端面抵靠在下环形压块上，上端面抵靠在上环形压块上；
B2：第一推移执行装置带动深凹槽预滚压轮往钢圈圆筒的外侧面移动，从而在钢圈圆筒的外侧面中部滚压出截面呈圆弧形的环形凹槽；在深凹槽预滚压轮滚压过程中，当深凹槽预滚压轮与钢圈圆筒的外侧面接触时，升降执行装置带动上内模继续往下移动，从而在环形凹槽滚压成型过程中，通过上环形压块将钢圈圆筒的上端往下挤压；
B3：当深凹槽预滚压轮在钢圈圆筒的外侧面中部轮滚压出预定深度的环形凹槽时，第一推移执行装置带动深凹槽预滚压轮往远离钢圈圆筒的外侧面方向移动，同时上内模停止下移；
B4：第二推移执行装置带动深凹槽成型滚压轮往环形凹槽方向移动，从而在环形凹槽的基础上，在钢圈圆筒的外侧面中部滚压出预定形状的深凹槽；在深凹槽成型滚压轮滚压过程中，当深凹槽成型滚压轮与钢圈圆筒表面接触时，升降执行装置带动上内模继续往下移动，从而在深凹槽滚压成型过程中，通过上环形压块将钢圈圆筒的上端继续往下挤压，直至上内模的下端面抵靠在下内模的上端面上；
B5：当深凹槽成型滚压轮在钢圈圆筒的外侧面中部轮滚压出预定形状的深凹槽后，第二推移执行装置带动深凹槽成型滚压轮往远离钢圈圆筒的外侧面方向移动；
B6：旋转执行装置停止工作；同时升降执行装置带动上内模往上移动。
本方案中的B步骤中的滚压成型机及应用该滚压成型机进行的深凹槽滚压成形加工工艺，在钢圈圆筒的外侧面中部往内滚压出预定形状的深凹槽的过程中，能够有效的控制深凹槽部位的板材的变薄率，将深凹槽部位的板材各部位的变薄率控制在15%以内，从而保证轮辋的强度及刚度。
作为优选，B2及B3步骤中上内模往下移动的速度为匀速下移，B4及B5步骤中上内模往下移动的速度逐渐增大。由于深凹槽预滚压轮的外侧面为往外拱起的圆弧面，B2及B3步骤中的深凹槽预滚压轮在钢圈圆筒的外侧面中部滚压出环形凹槽的截面呈圆弧形，这样环形凹槽在滚压过程中的形变均匀变化，变薄率小，不会产生突变；因而，B2及B3步骤中上内模往下移动的速度为匀速下移，这样可以有效控制环形凹槽在滚压过程中板材的变薄率；
而深凹槽成型滚压轮在钢圈圆筒的外侧面中部轮滚压出预定形状的深凹槽过程中，在深凹槽滚压成型的后期板材形变过程中出现大折弯的突变结构；因而B4及B5步骤中上内模往下移动的速度逐渐增大，这样可以进一步有效控制深凹槽在滚压过程中各部位板材的变薄率。
作为优选，B2及B3步骤中上内模往下移动的行程为L1，B4及B5步骤中上内模往下移动的行程为L2，并且L2大于2倍的L1。
由于环形凹槽在滚压成型过程中的变化均匀，形变易于控制，变薄率较小；而深凹槽滚压成型过程中出现大折弯的突变结构，变薄率大，因而本方案中B2及B3步骤中上内模往下移动的行程为L1，B4及B5步骤中上内模往下移动的行程为L2，并且L2大于2倍的L1，这样可以增大深凹槽滚压成型过程中的板材的补偿量，进一步有效控制深凹槽在滚压过程中板材的变薄率。
作为优选，B3步骤中的环形凹槽的槽深小于B5步骤中的深凹槽的槽深，且B3步骤中的环形凹槽的槽深与B5步骤中的深凹槽的槽深之差为1至3毫米。
作为优选，上转轴及下转轴竖直设置，第一导轨及第二导轨水平设置，所述升降执行装置为升降油缸，所述旋转执行装置包括用于驱动上转轴转动的驱动电机；第一推移执行装置及第二推移执行装置为平移气缸或油缸。
作为优选，A步骤与B步骤之间还包括以下步骤：A1：将钢圈圆筒的两端扩口成喇叭形。
本发明的有益效果是：能够有效的控制深槽轮辋的深凹槽的滚压成形过程中，深凹槽部位的板材的变薄率，将深凹槽部位的板材各部位的变薄率控制在15%以内，从而保证轮辋的强度及刚度。
附图说明
图1是本发明的内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法的流程图。
图2是本发明的滚压成型机一种结构示意图。
图3是本发明的滚压成型机在实际工作过程中一种结构示意图。
图中：钢圈圆筒1，环形凹槽2，深凹槽3，凸缘4，升降台架5，上转轴6，上环形压块7，上内模8，第一平移台架9，深凹槽预滚压轮10，下内模11，下环形压块12，下转轴13，第二平移台架14，深凹槽成型滚压轮15。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，依次包括以下步骤：
A：由板材圈制钢圈圆筒1，如图1中（b）所示；该步骤中由板材圈制钢圈圆筒为现有技术。
A1：将钢圈圆筒的两端扩口成喇叭形，如图1中（c）所示；
B：在滚压成型机中将钢圈圆筒的外侧面中部往内滚压出预定形状的深凹槽3，如图1中（e）所示。
C：将钢圈圆筒的两端由内向外滚压成预定形状的凸缘4，如图1中（f）所示；该步骤中将将钢圈圆筒的两端由内向外滚压成预定形状的凸缘为现有技术。该步骤中的凸缘指的是圆缘座，即轮胎胎唇部位与轮辋接触的密合部位。
如图2所示，滚压成型机包括机架，可上下升降的设置在机架上的升降台架5，用于上下移动升降台架的升降执行装置，通过上转轴6可转动设置在台架下方的上内模8，设置在升降台架上、用于驱动上内模旋转的旋转执行装置，通过下转轴13可转动设置在机架上、并位于上内模下方的下内模11，设置在机台上的第一导轨及第二导轨，可沿第一导轨滑动的设置在第一导轨上的第一平移台架9，可沿第二导轨滑动的设置在第二导轨上的第二平移台架14，可转动设置在第一平移台架上的深凹槽预滚压轮10，可转动设置在第二平移台架上的深凹槽成型滚压轮15，用于推移第一平移台架的第一推移执行装置及用于推移第二平移台架的的第二推移执行装置。机架上设有竖直导柱。升降台架设有与竖直导柱现对于的竖直导套，且竖直导套可滑动的设置在竖直导柱上。升降执行装置为升降油缸。旋转执行装置包括用于驱动上转轴转动的驱动电机。第一推移执行装置及第二推移执行装置为平移气缸或油缸。
上转轴及下转轴竖直设置。上转轴与下转轴同轴设置。第一导轨及第二导轨水平设置，且第一导轨及第二导轨位下内模的相对两侧。第一导轨及第二导轨沿下转轴的径向延伸。深凹槽预滚压轮及深凹槽成型滚压轮的旋转轴与下转轴相平行，并且深凹槽预滚压轮及深凹槽成型滚压轮位于同一高度。深凹槽预滚压轮的外侧面为往外拱起的圆弧面。深凹槽成型滚压轮的轴截面形状与深槽轮辋端面中部的深凹槽形状相匹配。
上内模及下内模的横截面呈圆形，且上内模与上转轴同轴设置，下内模与下转轴同轴设置。上内模的下端面为水平面。下内模的上端面为水平面。上内模的外侧面上部设有上环形压块7，下内模的外侧面下部设有下环形压块12；上环形压块的下表面位于水平面，下环形压块的上表面为水平面。当上内模的下端面抵靠在下内模的上端面上时，上环形压块与下环形压块之间的间距小于A步骤中的钢圈圆筒的两端面之间的间距。A1步骤中两端扩口成喇叭形的钢圈圆筒的两端面之间的间距与A步骤中的钢圈圆筒的两端面之间的间距相同。
B步骤依次包括如下步骤：
B1：将钢圈圆筒套在下内模上；然后，旋转执行装置带动上内模旋转，同时升降执行装置带动上内模往下移动，并由钢圈圆筒的上端口插入钢圈圆筒内，当上环形压块与下环形压块之间的间距与A步骤中的钢圈圆筒的两端面之间的间距相同时，上内模停止下移；此时钢圈圆筒的下端面抵靠在下环形压块上，上端面抵靠在上环形压块上，如图3所示，此时上内模8的下端面与下内模12的上端面之间留有间隙。
B2：第一推移执行装置带动深凹槽预滚压轮往钢圈圆筒的外侧面移动，从而在钢圈圆筒的外侧面中部滚压出截面呈圆弧形的环形凹槽2，如图1中（d）所示；在深凹槽预滚压轮滚压过程中，当深凹槽预滚压轮与钢圈圆筒的外侧面接触时，升降执行装置带动上内模继续往下移动，从而在环形凹槽滚压成型过程中，通过上环形压块将钢圈圆筒的上端往下挤压。
B3：当深凹槽预滚压轮在钢圈圆筒的外侧面中部轮滚压出预定深度的环形凹槽时，第一推移执行装置带动深凹槽预滚压轮往远离钢圈圆筒的外侧面方向移动，同时上内模停止下移。
B4：第二推移执行装置带动深凹槽成型滚压轮往环形凹槽方向移动，从而在环形凹槽的基础上，在钢圈圆筒的外侧面中部滚压出预定形状的深凹槽，如图1中（e）所示；在深凹槽成型滚压轮滚压过程中，当深凹槽成型滚压轮与钢圈圆筒表面接触时，升降执行装置带动上内模继续往下移动，从而在深凹槽滚压成型过程中，通过上环形压块将钢圈圆筒的上端继续往下挤压，直至上内模的下端面抵靠在下内模的上端面上。
B5：当深凹槽成型滚压轮在钢圈圆筒的外侧面中部轮滚压出预定形状的深凹槽后，第二推移执行装置带动深凹槽成型滚压轮往远离钢圈圆筒的外侧面方向移动。
B6：旋转执行装置停止工作；同时升降执行装置带动上内模往上移动。
B2及B3步骤中上内模往下移动的速度为匀速下移，B4及B5步骤中上内模往下移动的速度逐渐增大。
B2及B3步骤中上内模往下移动的行程为L1，B4及B5步骤中上内模往下移动的行程为L2，并且L2大于2倍的L1。
B3步骤中的环形凹槽的槽深小于B5步骤中的深凹槽的槽深，且B3步骤中的环形凹槽的槽深与B5步骤中的深凹槽的槽深之差为1至3毫米。
本发明的内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法能够有效的控制深槽轮辋的深凹槽的滚压成形过程中，深凹槽部位的板材的变薄率，将深凹槽部位的板材各部位的变薄率控制在15%以内，从而保证轮辋的强度及刚度。
Claims (6)
1.一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，其特征是，依次包括以下步骤：
A：由板材圈制钢圈圆筒（1）；
B：在滚压成型机中将钢圈圆筒的外侧面中部往内滚压出预定形状的深凹槽（3）；
C：将钢圈圆筒的两端由内向外滚压成预定形状的凸缘（4）；
滚压成型机包括机架，可上下升降的设置在机架上的升降台架（5），用于上下移动升降台架的升降执行装置，通过上转轴（6）可转动设置在升降台架下方的上内模（8），设置在升降台架上、用于驱动上内模旋转的旋转执行装置，通过下转轴（13）可转动设置在机架上、并位于上内模下方的下内模（11），设置在机台上的第一导轨及第二导轨，可沿第一导轨滑动的设置在第一导轨上的第一平移台架（9），可沿第二导轨滑动的设置在第二导轨上的第二平移台架（14），可转动设置在第一平移台架上的深凹槽预滚压轮（10），可转动设置在第二平移台架上的深凹槽成型滚压轮（15），用于推移第一平移台架的第一推移执行装置及用于推移第二平移台架的第二推移执行装置；第一导轨及第二导轨沿下转轴的径向延伸，所述深凹槽预滚压轮及深凹槽成型滚压轮的旋转轴与下转轴相平行，并且深凹槽预滚压轮及深凹槽成型滚压轮位于同一高度；所述深凹槽预滚压轮的外侧面为往外拱起的圆弧面；
所述上内模及下内模的横截面呈圆形，所述上转轴与下转轴同轴设置，所述上内模的外侧面上部设有上环形压块（7），下内模的外侧面下部设有下环形压块（12）；并且当上内模的下端面抵靠在下内模的上端面上时，上环形压块与下环形压块之间的间距小于A步骤中的钢圈圆筒的两端面之间的间距；
所述B步骤依次包括如下步骤：
B1：将钢圈圆筒套在下内模上；然后，旋转执行装置带动上内模旋转，同时升降执行装置带动上内模往下移动，并由钢圈圆筒的上端口插入钢圈圆筒内，当上环形压块与下环形压块之间的间距与A步骤中的钢圈圆筒的两端面之间的间距相同时，上内模停止下移；此时钢圈圆筒的下端面抵靠在下环形压块上，上端面抵靠在上环形压块上；
B2：第一推移执行装置带动深凹槽预滚压轮往钢圈圆筒的外侧面移动，从而在钢圈圆筒的外侧面中部滚压出截面呈圆弧形的环形凹槽（2）；在深凹槽预滚压轮滚压过程中，当深凹槽预滚压轮与钢圈圆筒的外侧面接触时，升降执行装置带动上内模继续往下移动，从而在环形凹槽滚压成型过程中，通过上环形压块将钢圈圆筒的上端往下挤压；
B3：当深凹槽预滚压轮在钢圈圆筒的外侧面中部轮滚压出预定深度的环形凹槽时，第一推移执行装置带动深凹槽预滚压轮往远离钢圈圆筒的外侧面方向移动，同时上内模停止下移；
B4：第二推移执行装置带动深凹槽成型滚压轮往环形凹槽方向移动，从而在环形凹槽的基础上，在钢圈圆筒的外侧面中部滚压出预定形状的深凹槽；在深凹槽成型滚压轮滚压过程中，当深凹槽成型滚压轮与钢圈圆筒表面接触时，升降执行装置带动上内模继续往下移动，从而在深凹槽滚压成型过程中，通过上环形压块将钢圈圆筒的上端继续往下挤压，直至上内模的下端面抵靠在下内模的上端面上；
B5：当深凹槽成型滚压轮在钢圈圆筒的外侧面中部轮滚压出预定形状的深凹槽后，第二推移执行装置带动深凹槽成型滚压轮往远离钢圈圆筒的外侧面方向移动；
B6：旋转执行装置停止工作；同时升降执行装置带动上内模往上移动。
2.根据权利要求1所述的一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，其特征是，B2及B3步骤中上内模往下移动的速度为匀速下移，B4及B5步骤中上内模往下移动的速度逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，其特征是，B2及B3步骤中上内模往下移动的行程为L1，B4及B5步骤中上内模往下移动的行程为L2，并且L2大于2倍的L1。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，其特征是，B3步骤中的环形凹槽的槽深小于B5步骤中的深凹槽的槽深，且B3步骤中的环形凹槽的槽深与B5步骤中的深凹槽的槽深之差为1至3毫米。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，其特征是，所述上转轴及下转轴竖直设置，第一导轨及第二导轨水平设置，所述升降执行装置为升降油缸，所述旋转执行装置包括用于驱动上转轴转动的驱动电机；第一推移执行装置及第二推移执行装置为平移气缸或油缸。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种内挤外旋压式的钢圈轮辋制作方法，其特征是，A步骤与B步骤之间还包括以下步骤：
A1：将钢圈圆筒的两端扩口成喇叭形。
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- 2014-11-04 CN CN201410611837.XA patent/CN104475525B/zh active Active
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Denomination of invention: A Method for Manufacturing Steel Rims with Inner Extrusion and Outer Spinning Effective date of registration: 20231025 Granted publication date: 20160420 Pledgee: China Construction Bank Wenling sub branch Pledgor: ZHEJIANG FENGCHI MECHANICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2023980062678 |