CN109108510A - 一种中空轮毂的制造方法 - Google Patents

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彭虎
赵江龙
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种中空轮毂的制造方法，该方法将单个轮毂的轮圈部分与轮盘部分分体制造成形并通过惯性旋转摩擦焊接实现快速的焊接结合，进而实现轮圈与轮盘组合构成的轮毂中空部分的成形与封闭。惯性旋转摩擦焊对于铝合金轮毂的典型的焊接热输入时间低于2秒，焊接速度快、效率高，特别适合于大批量中空铝合金轮毂的制造。

Description

一种中空轮毂的制造方法
技术领域
本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种中空轮毂的制造方法。
背景技术
汽车轮毂作为汽车重要的承载及驱动部件，其轻量化设计制造对于汽车使用过程中减少能源消耗意义重大。为了减轻轮毂重量同时确保其强度满足使用要求，轮毂设计中在其重要承载部位可采用中空设计；但是现有技术中缺乏可靠高效的中空轮毂制造方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种中空轮毂的制造方法，促进中空轮毂在汽车行业的使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种中空轮毂的制造方法，包含以下步骤：
步骤1：分别制造轮盘和轮圈，制造方法可以采用铸造成型或锻造成型，轮盘和轮圈的材质可以选用铝合金或镁合金；轮盘上设置用于焊接的第一外分岔和第一内分岔，轮圈上设置用于焊接的第二外分岔和第二内分岔；
步骤2：分别夹紧轮盘和轮圈，使得轮盘和轮圈的中轴线共线，轮盘的第一外分岔与轮圈的第二外分岔相对，轮盘的第一内分岔与轮圈的第二内分岔相对；保持轮盘与轮圈的焊接面之间的距离为5mm左右；
步骤3：旋转轮盘，为了增加储能，一般需要配置惯性飞轮与轮盘同步旋转；
步骤4：停止旋转轮盘，使轮盘依靠惯性自由旋转；将轮盘与轮圈接触并保持压力直至轮盘旋转停止，第一外分岔与第二外分岔接触，第一内分岔与第二内分岔接触；
步骤5：轮盘停止后继续保持压力3～5秒，完成焊接。
有益效果：本发明的中空轮毂制造方法将单个轮毂的轮圈部分与轮盘部分分体制造成形并通过惯性旋转摩擦焊接实现快速的焊接结合，进而实现轮圈与轮盘组合构成的轮毂中空部分的成形与封闭。惯性旋转摩擦焊对于铝合金轮毂的典型的焊接热输入时间低于2秒，焊接速度快、效率高，特别适合于大批量中空铝合金轮毂的制造。
附图说明
图1是实施例1所生产的轮毂的结构示意图。
图2是实施例1生产轮毂采用的焊接设备图。
其中：1、轮盘；101、第一外分岔；102、第一内分岔；2、轮圈；201、第二外分岔；202、第二内分岔；3、机架；4、电机；5、主轴；6、顶锻油缸；7、惯性飞轮；8、卡盘；9、预顶机构；10、导向机构；11、外圈夹紧机构；12、内圈支撑机构。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例中空轮毂的制造方法包含以下步骤：
步骤1：分别制造轮盘1和轮圈2，制造方法可以采用铸造成型或锻造成型，轮盘1和轮圈2的材质可以选用铝合金或镁合金；轮盘1和轮圈2的结构如图1所示，轮盘1上设置用于焊接的第一外分岔101和第一内分岔102，轮圈2上设置用于焊接的第二外分岔201和第二内分岔202；
步骤2：分别夹紧轮盘1和轮圈2，使得轮盘1和轮圈2的中轴线共线，轮盘1的第一外分岔101与轮圈2的第二外分岔201相对，轮盘1的第一内分岔102与轮圈2的第二内分岔202相对；保持轮盘1与轮圈2的焊接面之间的距离为5mm左右；
图2提供了一种用于焊接轮盘1和轮圈2的设备，包括机架3、电机4、主轴5、顶锻油缸6、惯性飞轮7、卡盘8、预顶机构9、导向机构10、外圈夹紧机构11和内圈支撑机构12；电机4、主轴5和顶锻油缸6均安装在机架3上，电机4驱动主轴5旋转，顶锻油缸6驱动主轴5向下运动；主轴5的末端连接惯性飞轮7和卡盘8；外圈夹紧机构11、内圈支撑机构12、预顶机构9和导向机构10位于卡盘8的正下方；
具体夹紧轮盘1和轮圈2的方法是：将轮圈2安装在卡盘8上，使用预顶机构9的顶杆从下方顶住轮盘1；将轮圈2套在内圈支撑机构12上，外圈夹紧机构11和内圈支撑机构12共同夹住轮圈2；
步骤3：启动电机4，将主轴5、惯性飞轮7和轮盘1加速至设定速度；
步骤4：停止电机4，使轮盘1依靠惯性自由旋转；启动顶锻油缸6将主轴5及轮盘1向下移动，将轮盘1与轮圈2接触并保持压力直至轮盘1旋转停止，第一外分岔101与第二外分岔201接触，第一内分岔102与第二内分岔202接触；
将第一外分岔101与第二外分岔201的接触称为a接触，将第一内分岔102与第二内分岔202的接触称为b接触；在实际应用中，通过设计第一外分岔101、第二外分岔201、第一内分岔102和第二内分岔202的尺寸可以控制a接触和b接触发生的先后顺序，a接触和b接触既可以同时发生可以先后发生；如果控制a接触先于b接触发生，应控制第一外分岔101和第二外分岔201因摩擦而产生的缩短量达到0.2～0.5mm后b接触发生；
步骤5：轮盘1停止后继续保持压力3～5秒，完成焊接；第一外分岔101与第二外分岔201结合，第一内分岔102与第二内分岔202结合，第一外分岔101、第二外分岔201、第一内分岔102和第二内分岔202形成空腔。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种中空轮毂的制造方法，其特征在于包含以下步骤：
步骤1：分别制造轮盘和轮圈，轮盘上设置用于焊接的第一外分岔和第一内分岔，轮圈上设置用于焊接的第二外分岔和第二内分岔；
步骤2：分别夹紧轮盘和轮圈，使得轮盘和轮圈的中轴线共线；
步骤3：旋转轮盘；
步骤4：停止旋转轮盘，使轮盘依靠惯性自由旋转；将轮盘与轮圈接触并保持压力直至轮盘旋转停止，第一外分岔与第二外分岔接触，第一内分岔与第二内分岔接触；
步骤5：轮盘停止后继续保持压力3～5秒，完成焊接。
2.根据权利要求1所述的中空轮毂的制造方法，其特征在于：所述轮盘和轮圈采用铸造成型或锻造成型的方式加工。
3.根据权利要求1所述的中空轮毂的制造方法，其特征在于：所述轮盘和轮圈的材质为铝合金或镁合金。
4.根据权利要求1所述的中空轮毂的制造方法，其特征在于：在步骤3中设置惯性飞轮与轮盘共同旋转。
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