CN109013970A - 一种适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺，其流程为：平板首先经过卷圆、对焊、焊缝处理后，形成具有一定壁厚的大直径筒形或管状工件；筒形工件再经过单端收口旋压，形成一端半闭合、另一端开口的窝形件或碗形件；窝形件再经过内外轮廓旋压，可形成轮辐、轮毂或刹车鼓壳体等产品；最终经过少量机加工形成最终产品。除去机加工，平板卷旋的工艺流程中无中孔废料、边角料产生，相比传统工艺更加经济、省料。

Description

一种适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺
技术领域
本发明涉及一种适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺，用于市面上的中卡、大卡、中巴、大巴等，具备与传统工艺制造的轮辐轮毂同等甚至更优的使用性能。
背景技术
传统钢制车轮经过几十年的发展已形成较为成熟的工艺路线；而双金属刹车鼓成形技术也在近些年内异军突起，不同于传统刹车鼓采用的整体铸造工艺，刹车鼓壳体的旋压技术已成功应用。
对于传统钢制车轮，车轮一般由轮辐与轮辋两部分组成，轮辐与轮辋分别经过各自的一系列工艺流程成形，最后两者焊合形成车轮。其中轮辐的工艺流程为：采用液压机冲制而成的具有一定直径的圆形钢饼料作为原材料，在经过液压机冲制中孔与螺栓孔之后，通过强力旋压，形成具备一定轮廓形状的窝形件或碗形件，即为轮辐。在此过程中，两道液压机的冲制分别产生了边角料与中孔废料，该部分废料在整体原材料中占有较大比重。
对于双金属刹车鼓壳体，其工艺流程为：采用液压机冲制而成的具有一定直径的圆形钢饼料作为原材料，在经过液压机冲制定位孔之后，通过强力旋压，形成具备一定的轮廓形状的筒形件，之后再通过滚槽，形成外表面带有波浪槽的双金属刹车鼓壳体，之后该壳体还需通过液压机冲制中孔与螺栓孔。在此过程中，三道液压机的冲制同样产生边角料与中孔废料，并同样占有较大比重。
综上所述，以上两种车轮部件的工艺路线均产生了较多的废料，材料利用率较低。
发明内容
本发明的目的是针对现有工艺的不足，提供一种适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺，采用具有一定厚度的长方形平板作为原材料，该平板与传统工艺采用的车轮用钢在材质相同；在整个平板卷旋的工艺流程中，原材料的材料利用率可达到最大化，不再有传统工艺的边角料与中孔废料。
本发明所述的适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺，包括如下步骤：
步骤一、卷圆：利用卷圆机对规定尺寸的长方形平板进行卷圆变形，形成筒形件；
步骤二、对焊：利用对焊机对卷圆后的筒件的对接口进行闪光对焊，形成完全闭合的筒形件；
步骤三、焊缝处理：利用刨渣机、滚压机、端切机等对焊接时产生的焊缝进行处理，去除焊渣，并修平焊接处的焊口；
步骤四：收口旋压：利用旋压机对焊缝处理完毕的筒形件进行单端的强制收口旋压，使两端开口的筒形件形成一端半闭合、另一端开口的窝形件或碗形件；
步骤五、轮廓旋压：将窝形件放置于最终成形的芯模上，利用旋压机对其内外轮廓进行旋压，形成轮辐的形状；
步骤六、机加工：将轮廓旋压得到的轮辐经过少量机加工形成最终产品，其加工尺寸与传统轮辐相同。
所述平板材质为普通的车轮用钢。
所述步骤四工艺中时，直筒件的上部分悬空，下部分套入收口芯模中，收口芯模带动直筒件旋转，之后收口旋压粗旋轮与收口旋压精旋轮趋近，且强制对毛坯的上端开口进行缩径、收口，使两端开口的筒形件形成一端半闭合、另一端开口的窝形件或碗形件。
所述步骤五工艺中，通过步骤四得到的窝形件，将窝形件套入轮廓成形芯模中，轮廓成形芯模带动窝形件旋转，之后轮廓旋压粗旋轮与轮廓旋压精旋轮趋近，并按照一定的轨迹进行走位，对窝形件进行强力旋压，进行壁厚减薄与轮廓成形，最终形成轮辐形状。
通过以上描述可知，本发明的有益效果在于：
1、本发明工艺经过卷圆、对焊、焊缝处理、收口旋压、轮廓旋压和机加工等工序，形成满足图纸与使用需求的轮辐、车轮或刹车鼓壳体，除去最终的机加工，整个过程无中孔废料、边角料产生，相比传统工艺更加经济、省料。
2、本发明中含卷圆、对焊和焊缝处理，与轮辋的工艺流程有相同之处，因此最佳情况下可以做到局部并线处理，减少设备投资和人员安排。
3、本发明的两次旋压将工件的整体包括安装平面均进行了加强，具备更高的抗拉强度与屈服强度，晶粒组织细密、使用性能较高。
4、本发明适用于有内胎车轮轮辐、无内胎车轮轮辐、一体化车轮、双金属刹车鼓壳体等，轮辐规格包含市面上常用的型号。
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。
下面结合附图对一种平板卷旋式轮辐轮毂进行详细的说明（以无内胎车轮轮辐为例）。
图1为平板卷旋式轮辐的成形工序变化的结构图。
图2为平板卷旋式轮辐的收口旋压工艺示意图。
图3为平板卷旋式轮辐的轮廓旋压工艺示意图。
图中附图标记的含义：101收口旋压粗旋轮、102收口芯模、103收口旋压精旋轮、201轮廓旋压粗旋轮、202轮廓成形芯模、203轮廓旋压精旋轮。
具体实施方式
下面将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做出创造性劳动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。
一种平板卷旋式轮辐轮毂采用基于现有产品的重量和辐面厚度进行换算，采用具有一定长度、宽度、厚度的长方形平板作为原材料；具体工艺流程如下所述：
步骤一、卷圆：利用卷圆机对规定尺寸的长方形平板进行卷圆变形，形成筒形件，该平板材质为普通的车轮用钢；
步骤二、对焊：利用对焊机对卷圆后的筒件的对接口进行闪光对焊，形成完全闭合的筒形件；
步骤三、焊缝处理：利用刨渣机、滚压机、端切机等对焊接时产生的焊缝进行处理，去除焊渣，并修平焊接处的焊口；
步骤四、收口旋压：利用旋压机对焊缝处理完毕的筒形件进行单端的强制收口旋压，使两端开口的筒形件形成一端半闭合、另一端开口的窝形件或碗形件；
步骤五、轮廓旋压：将窝形件放置于最终成形的芯模上，利用旋压机对其内外轮廓进行旋压，形成轮辐的形状；
步骤六、机加工：将轮廓旋压得到的轮辐经过少量机加工形成最终产品，其加工尺寸与传统轮辐相同。
上述工艺流程中的步骤四的收口旋压工艺与步骤五的轮廓旋压工艺的示意图分别参照图2和图3所示。
如图2所示，在所述步骤四的收口旋压工艺工艺中时，毛坯为直筒件，直筒件的上部分悬空，下部分套入收口芯模102中，收口芯模102带动毛坯旋转，之后收口旋压粗旋轮101与收口旋压精旋轮103趋近，且强制对毛坯的上端开口进行缩径、收口，使两端开口的筒形件形成一端半闭合、另一端开口的窝形件或碗形件。
如图3所示，在所述步骤五的轮廓旋压工艺中，毛坯为通过收口旋压得到的窝形件，并采用与传统圆饼料旋压式轮辐完全相同的旋轮与芯模，包括轮廓旋压粗旋轮201、轮廓成形芯模202与轮廓旋压精旋轮203，旋压工艺也与传统工艺完全一致。将步骤四得到的窝形件套入轮廓成形芯模202中，轮廓成形芯模202带动窝形件旋转，之后轮廓旋压粗旋轮201与轮廓旋压精旋轮203趋近，并按照一定的轨迹进行走位，对窝形件进行强力旋压，进行壁厚减薄与轮廓成形，最终形成标准的、与传统轮辐一致的形状。
本发明适用于有内胎车轮轮辐、无内胎车轮轮辐、一体化车轮、双金属刹车鼓壳体等，需要根据各种产品的重量与辐面厚度来反算长方形平板料的规格尺寸，并通过卷圆得到相应直径、高度与壁厚的直筒件。一体化车轮与双金属刹车鼓壳体对应的直筒件高度比轮辐的更高，通过收口旋压得到的窝形件的直筒壁部位比轮辐的更长，因此相应的，在轮廓旋压时可旋压得到高度更高的工件。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
步骤一、卷圆：利用卷圆机对规定尺寸的长方形平板进行卷圆变形，形成筒形件；
步骤二、对焊：利用对焊机对卷圆后的筒件的对接口进行闪光对焊，形成完全闭合的筒形件；
步骤三、焊缝处理：利用刨渣机、滚压机、端切机等对焊接时产生的焊缝进行处理，去除焊渣，并修平焊接处的焊口；
步骤四、收口旋压：利用旋压机对焊缝处理完毕的筒形件进行单端的强制收口旋压，使两端开口的筒形件形成一端半闭合、另一端开口的窝形件或碗形件；
步骤五、轮廓旋压：将窝形件放置于最终成形的芯模上，利用旋压机对其内外轮廓进行旋压，形成轮辐的形状；
步骤六、机加工：将轮廓旋压得到的轮辐经过少量机加工形成最终产品，其加工尺寸与传统轮辐相同。
2.根据权利要求1所述的一种适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺，其特征在于：所述平板材质为普通的车轮用钢。
3.根据权利要求1所述的一种适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺，其特征在于：所述步骤四工艺中时，直筒件的上部分悬空，下部分套入收口芯模中，收口芯模带动直筒件旋转，之后收口旋压粗旋轮与收口旋压精旋轮趋近，且强制对毛坯的上端开口进行缩径、收口，使两端开口的筒形件形成一端半闭合、另一端开口的窝形件或碗形件。
4.根据权利要求1或2所述的一种适用于轮辐轮毂的平板卷旋成形工艺，其特征在于：所述步骤五工艺中，通过步骤四得到的窝形件，将窝形件套入轮廓成形芯模中，轮廓成形芯模带动窝形件旋转，之后轮廓旋压粗旋轮与轮廓旋压精旋轮趋近，并按照一定的轨迹进行走位，对窝形件进行强力旋压，进行壁厚减薄与轮廓成形，最终形成轮辐形状。
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