CN104816578B - 热轧车轮及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热轧车轮及制造方法。热轧车轮包括轮毂、轮辐和踏面，轮辐和踏面为整体结构，轮毂与轮辐之间焊接为一体。其制造方法，依次包括坯件→粗加工→热处理→精加工成型，坯件采用下列工序制造：①下料：选用与轮辐等厚度的钢板，切割中心轮毂孔及外圆呈环状板料毛坯件；选用与轮毂等外径的无缝钢管或锻件管料，切割呈轮毂粗加工件；②将①所述环状板料毛坯件放入专用的车轮热轧机上通过热旋压成型为坯件半成品件；③将①所述的轮毂粗加工件焊接在②所述坯件半成品的中心轮毂孔中成为坯件成品。本发明方法制造的热轧车轮避免了铸造坯件和锻造坯件具有的缺陷，后续加工省时、省力、省材料，极大地降低了生产成本。

Description

热轧车轮及制造方法

技术领域

本发明涉及一种车轮及制造方法，尤其涉及一种用于低速轻型轨道运输或交通及起重、运输机械行业使用的热轧车轮及制造方法。

背景技术

目前使用在低速轻型轨道运输或交通及起重、运输机械行业车轮，直径大于350mm以上时，大都采用铸造或锻压成型的形式制造，铸造方式生产的车轮普遍存在如内部组织粗大，常有缩松、气孔以及夹渣等铸造缺陷，铸造外观粗糙，而且一些工艺过程还难以精确控制，使得铸件质量不够稳定，废品率高，污染环境，能耗高；锻压成型方式生产的车轮易出现裂纹，而且对于起重机械行业使用的大型车轮锻压时对锻压设备要求功率高，且锻压成型后的车轮后序加工量大，不仅材料是很大的浪费，而且生产周期长，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缺陷少的，加工既省时又省力的热轧车轮及制造方法。

了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种热轧车轮，包括轮毂、轮辐和踏面，其创新在于：轮辐和踏面为整体结构，所述轮毂与轮辐之间是焊接为一体。

所述轮毂与轮辐之间的焊接处有焊接坡口。

一种上述热轧车轮的制造方法，依次包括坯件→粗加工→热处理→精加工成型，其创新在于：所述坯件包括轮毂、轮辐和踏面，采用下列工序制造：

①下料：选用与轮辐等厚度的钢板，按照符合轧制坯件工艺要求的毛坯件图纸尺寸切割中心轮毂孔及外圆呈环状板料毛坯件；

②轮毂下料：选用与轮毂等外径的无缝钢管或锻件管料，按照轮毂图纸要求增加工艺余量切割呈轮毂粗加工件；

③按照图纸要求将上述①所述坯件毛坯件放入专用的车轮热轧机上通过热旋压成型为坯件半成品件；

④按照图纸要求将上述②所述的轮毂粗加工件焊接在③所述坯件半成品的中心轮毂孔中成为坯件成品。

所述车轮热轧机，包括机架，机架上装有模头推进机构，所述模头推进机构的前端转动连接有模头，机架的底部安装有顶紧平台，且与顶紧平台相对应的机架的上方设置有旋转平台，所述模头推进机构包括推进叉，推进叉的前端通过轴转动连接模头；

所述机架上装有加热推进机构，所述加热推进机构上安装有加热装置；

所述加热推进机构包括与机架固定的加热推进油缸，加热推进油缸的活塞杆与加热装置固定连接，且加热装置为感应线圈加热装置，包括加热箱和加热头，加热箱与机架滑动配合，加热头伸向旋转平台；

所述模头推进机构包括与机架固定的模头推进油缸，模头推进油缸的活塞杆固定连接有推进叉，推进叉与机架滑动配合。

所述车轮热轧机的机架的底部通过顶紧油缸的活塞杆安装有顶紧平台，且顶紧平台与顶紧油缸的活塞杆可转动配合。

所述车轮热轧机的机架的上方固定有电机，电机的输出轴与旋转平台固定连接。

采用上述技术方案后，由于热轧车轮采用轮辐和踏面为整体结构，而轮毂与轮辐之间是焊接为一体。在其制造工序中由于坯件是焊接而成，车轮的踏面是通过车轮热轧机旋压而成，避免了铸造坯件的内部组织粗大，常有缩松、气孔以及夹渣等铸造缺陷，也没有锻造坯件的裂纹出现，更不需要大功率的锻压设备，后续加工省时、省力、省材料，极大地降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明热轧车轮坯件的结构示意图；

图2是本发明的车轮热轧机示意图；

图3是本发明热轧车轮一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。

参见图1所示，一种热轧车轮，包括轮毂10-1、轮辐10-2和踏面10-3，所述轮辐10-2和踏面10-3为整体结构，所述轮毂10-1与轮辐10-2之间是焊接为一体。

一种上述热轧车轮的制造方法，依次包括坯件10→粗加工→热处理→精加工成型，所述坯件10包括轮毂10-1、轮辐10-2和踏面10-3，所述轮辐10-2和踏面10-3为整体结构，所述轮毂10-1与轮辐10-2之间是焊接为一体。采用下列工序制造：

①下料：选用与轮辐10-2等厚度的钢板，按照符合轧制坯件10工艺要求的毛坯件图纸尺寸切割中心轮毂孔及外圆呈环状板料毛坯件；

②轮毂10-1下料：选用与轮毂10-1等外径的无缝钢管或锻件管料，按照轮毂10-1图纸要求增加工艺余量切割呈轮毂10-1粗加工件；

③按照图纸要求将上述①所述坯件10毛坯件放入专用的车轮热轧机上通过热旋压成型为坯件10半成品件；

④按照图纸要求将上述②所述的轮毂10-1粗加工件焊接在③所述坯件10半成品的中心轮毂孔中成为坯件10成品。

参见图2所示，所述车轮热轧机，包括机架1，机架1上装有模头推进机构3，所述模头推进机构3的前端转动连接有模头7，机架1的底部安装有顶紧平台4，且与顶紧平台4相对应的机架1的上方设置有旋转平台5，所述模头推进机构3包括推进叉3-2，推进叉3-2的前端通过轴3-3转动连接模头7；

所述机架1上装有加热推进机构2，所述加热推进机构2上安装有加热装置6；

所述加热推进机构2包括与机架1固定的加热推进油缸2-1，加热推进

油缸2-1的活塞杆与加热装置6固定连接，且加热装置6为感应线圈加热装置，包括加热箱6-1和加热头6-2，加热箱6-1与机架1滑动配合，感应加热时间快，加热效果好，不仅耗能低，而且工作效率高，使用方便，没有危险性。本发明也可采用氧丙烷气体加热的方式进行加热。加热头6-2伸向旋转平台5；方便移动加热装置6，加热头6-2稳定；

所述模头推进机构3包括与机架1固定的模头推进油缸3-1，模头推进油缸3-1的活塞杆固定连接有推进叉3-2，推进叉3-2与机架1滑动配合。推进叉3-2的前端通过轴3-3转动连接模头7。模头7移动稳定方便，推进叉3-2与机架1滑动配合，连接牢固，滑动灵活。

所述车轮热轧机的机架1的底部通过顶紧油缸8的活塞杆安装有顶紧平台4，且顶紧平台4与顶紧油缸8的活塞杆可转动配合。方便升降顶紧平台4，夹紧代加工工件。

所述车轮热轧机的机架1的上方固定有电机9，电机9的输出轴与旋转平台5固定连接。

参见图3所示，下面以制造车轮直径Ф800 mm 车轮宽度B=150 mm 踏面宽度b=100mm幅板厚度δ=50mm热轧车轮为例对本发明作具体描述。

根据工艺要求：所述制造车轮的坯件下料直径Ф=1050，中心轮毂孔直径Ф265（Ф265为轮毂外径）；

轮毂毛坯尺寸为：Ф265/Ф150，长160mm。其中Ф150为轮毂内孔毛坯尺寸，实际尺寸为Ф160留10mm余量，长160为轮毂宽度毛坯尺寸，实际尺寸为150留10mm余量。

第一步制作坯件10:

①选料：选用与轮辐10-2等厚度的50mm钢板，并按照坯件（10）的工艺要求，切割外圆毛坯直径Ф=1050mm，中心轮毂孔直径Ф265mm，呈环状板料的坯件10毛坯件。

②轮毂（10-1）下料：选用与轮毂（10-1）等外径的Ф265mm，其内经为

Ф150mm的无缝钢管或锻件管料， 切割长度为160mm呈轮毂10-1粗加工件。

③按照图纸要求将上述①所述坯件10毛坯件放入专用的车轮热轧机上通过

热旋压成型为坯件10半成品件：将坯件10毛坯件放置在专用的车轮热轧机的机架1上方设置的旋转平台5中，且通过与旋转平台5相对应的安装在机架1底部的顶紧平台4将其顶紧，机架1的上方固定的电机9工作，通过旋转平台5和顶紧平台4带动坯件10毛坯件旋转，加热推进机构2包括与机架1固定的加热推进油缸2-1，的活塞杆连同与其固定连接的加热装置6沿机架1滑动推进，加热装置6为感应线圈加热装置，包括加热箱6-1和加热头6-2，加热箱6-1与机架1滑动配合，感应加热时间快，加热效果好，不仅耗能低，而且工作效率高，使用方便，没有危险性。加热头6-2伸向旋转平台5；方便移动加热装置6，加热头6-2稳定，感应线圈加热装置开始通电加热， 同时模头推进机构3包括与机架1固定的模头推进油缸3-1，模头推进油缸3-1的活塞杆固定连接有推进叉3-2，推进叉3-2与机架1滑动配合。推进叉3-2的前端通过轴3-3转动连接模头7。当感应线圈对坯件10毛坯件加热至工艺温度后，使模头7移动至坯件10毛坯件的外径处，对坯件10毛坯件开始热旋压动作，由模头7将坯件10毛坯件挤压成型 达设计要求坯件10半成品件后，模头推进机构3和加热推进机构2退回原位，旋转平台5停止旋转，放松顶紧平台4，利用坯件10半成品件自重自动从旋转平台5中脱落。

④将挤压成型的坯件10半成品件的中心轮毂孔处加工45°的焊接坡口。

⑤按照图纸要求将上述②所述的轮毂10-1粗加工件焊接在④所述坯件10半

成品的中心轮毂孔中成为坯件10成品。

第二步将坯件10进行半精加工，利用车床加工外圆、内孔及两端面至半精加工图纸要求呈坯件10半精加工件。

第三步将坯件10半精加工件进行消除焊接应力热处理。

第四步将经过热处理的坯件10半精加工件利用车床进行机械精加工达图纸要求呈热轧车轮成品。

第五步根据用户对车轮的设计要求，对热轧车轮成品10的踏面10-3处进行表面淬火，以便提高热轧车轮成品10的踏面10-3的强度。

第六步检验入库。

利用本发明的方法制作的热轧车轮，由于热轧车轮采用轮辐10-2和

踏面10-3为整体结构，而轮毂10-1与轮辐10-2之间是焊接为一体。在其制造工序中由于坯件10是焊接而成，车轮的踏面10-3是通过车轮热轧机旋压而成，避免了铸造坯件的内部组织粗大，常有缩松、气孔以及夹渣等铸造缺陷，也没有锻造坯件的裂纹出现，更不需要大功率的锻压设备，后续加工省时、省力、省材料，极大地降低了生产成本。

Claims (5)

1.一种热轧车轮的制造方法，所述热轧车轮包括轮毂（10-1）、轮辐（10-2）和踏面（10-3），轮辐（10-2）和踏面（10-3）为整体结构，所述轮毂（10-1）与轮辐（10-2）之间是焊接为一体, 其制造方法依次包括坯件（10）→粗加工→热处理→精加工成型，其特征在于：所述坯件（10）包括轮毂（10-1）、轮辐（10-2）和踏面（10-3），采用下列工序制造：

下料：选用与轮辐（10-2）等厚度的钢板，按照符合轧制坯件（10）工艺要求的毛坯件图纸尺寸切割中心轮毂孔及外圆呈环状板料毛坯件；

轮毂（10-1）下料：选用与轮毂（10-1）等外径的无缝钢管或锻件管料，按照轮毂（10-1）图纸要求增加工艺余量切割成轮毂（10-1）粗加工件；

按照图纸要求将所述坯件（10）毛坯件放入专用的车轮热轧机上通过热旋压成型为坯件（10）半成品件；

按照图纸要求将所述的轮毂（10-1）粗加工件焊接在所述坯件（10）半成品的中心轮毂孔中成为坯件（10）成品。

2.根据权利要求1所述热轧车轮的制造方法，其特征在于：所述车轮热轧机，包括机架（1），机架（1）上装有模头推进机构（3），所述模头推进机构（3）的前端转动连接有模头（7），机架（1）的底部安装有顶紧平台（4），且与顶紧平台（4）相对应的机架（1）的上方设置有旋转平台（5），所述模头推进机构（3）包括推进叉（3-2），推进叉（3-2）的前端通过轴（3-3）转动连接模头（7）；

所述机架（1）上装有加热推进机构（2），所述加热推进机构（2）上安装有加热装置（6）；

所述加热推进机构（2）包括与机架（1）固定的加热推进油缸（2-1），加热推进油缸（2-1）的活塞杆与加热装置（6）固定连接，且加热装置（6）为感应线圈加热装置，包括加热箱（6-1）和加热头（6-2），加热箱（6-1）与机架（1）滑动配合，加热头（6-2）伸向旋转平台（5）；

所述模头推进机构（3）包括与机架（1）固定的模头推进油缸（3-1），模头推进油缸（3-1）的活塞杆固定连接有推进叉（3-2），推进叉（3-2）与机架（1）滑动配合。

3.根据权利要求2所述热轧车轮的制造方法，其特征在于：所述车轮热轧机的机架（1）的底部通过顶紧油缸（8）的活塞杆安装有顶紧平台（4），且顶紧平台（4）与顶紧油缸（8）的活塞杆可转动配合。

4.根据权利要求2所述热轧车轮的制造方法，其特征在于：所述车轮热轧机的机架（1）的上方固定有电机（9），电机（9）的输出轴与旋转平台（5）固定连接。

5.根据权利要求1所述热轧车轮的制造方法，其特征在于：所述轮毂（10-1）与轮辐（10-2）之间的焊接处有焊接坡口。