CN110126545A - 一种内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂 - Google Patents

Abstract

一种内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂，涉及铝合金轮毂制造领域，设有铝合金轮毂主体，铝合金轮毂主体的内轮缘处的内侧壁上设有经凝固后具有弹性的液态胶层连接的弹性和韧性高于铝合金的支撑套环；支撑套环的横截面L型，支撑套环位于轮辋的一端上设有向外凸起的环形锁定座，环形锁定座的外端和支撑套环的另一端与内轮缘的内侧壁和轮辋内侧壁接触、涨紧在内轮缘处的内侧壁上，轮辋内侧壁上设有与环形锁定座配合的定位槽，定位槽在铝合金轮毂主体的轴向上的宽度大于环形锁定座在铝合金轮毂主体的轴向上的宽度，定位槽在近内轮缘侧为燕尾槽，环形锁定座卡设在定位槽内远离内轮缘侧，支撑套环上设有与定位槽连通的注胶孔，注胶孔上设有密封盖。详细讲是一种内轮缘处的抗冲击、抗疲劳性能高，内轮缘处不易开裂、安全性高的的内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂。

Description

一种内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂

技术领域

本发明涉及铝合金轮毂制造领域，详细讲是一种内轮缘处的抗冲击、抗疲劳性能高，内轮缘处不易开裂、安全性高的的内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂。

背景技术

我们知道，现行铝合金车轮铸造技术，无论低压铸造还是重力铸造，车轮均呈现外侧轮缘有辐条支撑，而内轮缘则为无任何支撑完全悬空结构，由于整个轮辋及内轮缘均是悬空的，在车辆行驶过程中，内轮缘频频遭受撞击变形、恢复再变形，如此循环周而复始，逐渐达到铝合金材质的屈服极限，在该部位产生塑性变形，进而形成肉眼难以识别的细微裂纹。研究表明：细微裂纹一旦产生，将会以几何级的速度向四周及深度方向延伸。所以一旦达到了铝合金材质的屈服极限以后，首先会产生微裂纹，继续使用则车轮内轮缘处会出现目测可见疲劳裂纹（因遭受长时间重复的应力导致屈服疲劳产生裂纹称为疲劳裂纹）；此刻车辆一旦遇到较大的冲击，甚至会导致车毁人亡的惨剧，为车辆行驶留下了极大安全隐患。经消费者反馈，无论是国产品牌，还是合资品牌，乃至豪华品牌，铝合金车轮内轮缘开裂均是客观存在的事实。目前厂家大多采用增加内轮缘及内侧轮辋厚度的措施，其弊端有二：一则是增强效果不甚理想，仍然时有轮缘变形或开裂的市场反馈与投诉；二则为确保铸造时铸件的顺序凝固条件，必须符合壁厚梯度原则（即越靠近浇口部位要求截面积越大，内轮缘及轮辋是距离浇口最远的区域），而今最远离浇口部位内轮缘及轮辋部位加厚，也必须更多增加该铸件其它部位的铸造毛坯余量，造成后道加工工序余量大幅增加，耗费更多人力物力及能源，同时也会大幅增加铝耗（熔炼环节平均铝耗---也即蒸发掉的铝材，约为5%左右），工艺出品率(即车轮成品净重与铸件毛坯的百分比)大幅降低，增加企业成本。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种内轮缘处的抗冲击、抗疲劳性能高，内轮缘处不易开裂、安全性高的内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂，设有铝合金轮毂主体，其特征在于铝合金轮毂主体的内轮缘处的内侧壁上设有经凝固后具有弹性的液态胶层连接的弹性和韧性高于铝合金的支撑套环；所述的支撑套环的横截面L型，支撑套环外侧面的形状与铝合金轮毂主体内轮缘处的内侧壁形状相同，支撑套环位于轮辋的一端上设有向外凸起的环形锁定座，环形锁定座的外端和支撑套环的另一端与内轮缘的内侧壁和轮辋内侧壁接触、涨紧在内轮缘处的内侧壁上，轮辋内侧壁上设有与环形锁定座配合的定位槽，定位槽在铝合金轮毂主体的轴向上的宽度大于环形锁定座在铝合金轮毂主体的轴向上的宽度，定位槽在近内轮缘侧为燕尾槽，环形锁定座卡设在定位槽内远离内轮缘侧，支撑套环上设有与定位槽连通的注胶孔，注胶孔上设有密封盖。

本发明中所述的支撑套环的材质为金属材质65Mn、铜-锌合金、钛-镍合金等，或非金属材质丁苯橡胶、碳纤维等。

本发明中所述的凝固后具有弹性的液态胶层是使用玻璃胶、热熔胶等凝固后具有弹性的液态胶由注胶孔注入后凝固而成。

本发明中所述的支撑套环与内轮缘的内侧壁接触的一端上设有在铝合金轮毂主体轴向上左右凸出的接触座。接触座增大了支撑套的环端面与内轮缘的内侧壁接触的面积，避免局部受力过大。

本发明中所述的铝合金轮毂主体内轮缘的最小内径或轮辋在定位槽近内轮缘侧的最小内径大于定位槽在远离内轮缘侧的内径。确保环形锁定座可以顺利安装入定位槽内。

本发明中所述的支撑套环除两端分别与内轮缘的内侧壁和轮辋内侧壁接触，其余部位与铝合金轮毂主体的内侧壁距离1.5-2.0mm。

本发明中所的铝合金轮毂主体的内轮缘内侧设有圆弧形的轮缘退刀槽。与定位槽远离内的轮缘侧面相配合，可以阻挡支撑套环轴向推进到设定位置后停止轴向移动，安装方便、快捷。

本发明使用支撑套环通过弹性的液态胶层与铝合金轮毂主体的内轮缘及部分轮辋进行缓冲及轴向定位连接，为铝合金轮毂内侧悬空部位提供支撑，降低发生轮缘冲击变形、冲击裂纹及疲劳裂纹的风险；同时为保持铝合金汽车轮优良的舒适度性能，以及支撑套环自身的吸能性。液态胶层在铝合金轮毂与支撑套环之间形成径向缓冲，与定位槽的燕尾槽侧配合形成倒钩自锁结构，与定位槽远离内轮缘一侧的端面共同固定住支撑套环的轴向自由度。本发明可大幅提升铝合金轮毂内轮缘及靠近内轮缘一侧的轮辋部位的抗冲击、抗疲劳性能以及吸能性，进而提升整个铝合金车轮的性能，极大程度上降低轮毂变形及开裂的风险；同时因内轮缘部位强度得到大幅提升，可以适度减薄该部位厚度，使其铸件状态更符合壁厚梯度原理，大大降低产品毛坯重量，提升铝合金车轮的工艺出品率，可以使铝合金车轮制造企业更好的履行节能减排的社会责任。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A处局部放大图；

图3是本发明中支撑套环的结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示的内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂，设有铝合金轮毂主体1，铝合金轮毂主体1与现有的铝合金轮毂结构相同，本发明的特点是：铝合金轮毂主体1的内轮缘4处的内侧壁（内轮缘4的内侧壁和部分轮辋6内侧壁）上设有经凝固后具有弹性的液态胶层5连接的弹性和韧性（塑性）高于铝合金材质的支撑套环2，支撑套环的材质为金属材质65Mn、铜-锌合金、钛-镍合金等，或非金属材质丁苯橡胶、碳纤维等。所述的凝固后具有弹性的液态胶层是使用玻璃胶、热熔胶等凝固后具有弹性的液态胶由注胶孔注入后凝固而成。所述的支撑套环2的横截面（单侧）呈L型，支撑套环2（径向）外侧面的形状与铝合金轮毂主体1内轮缘处和部分轮辋6的内侧壁形状大致相同，支撑套环2位于轮辋6的一端上设有（径向）向外凸起的环形锁定座7，环形锁定座7的（径向）外端面和支撑套环的（L型）另一端面与内轮缘的内侧壁和轮辋内侧壁接触、将支撑套环涨紧安装在内轮缘处的内侧上（内轮缘的内侧壁和部分轮辋内侧壁），轮辋6内侧壁上设有与环形锁定座7配合的环形定位槽，环形定位槽在铝合金轮毂主体的轴向上的宽度大于环形锁定座7在铝合金轮毂主体的轴向上的宽度，通常为环形定位槽在铝合金轮毂主体的轴向上的宽度为环形锁定座7的 5-20倍。定位槽在近内轮缘侧为燕尾槽（横截面呈倒钩状），环形锁定座7卡设在定位槽内远离内轮缘侧、环形锁定座在铝合金轮毂主体的轴向上远离内轮缘侧的端面与定位槽远离内轮缘侧的侧壁贴靠，支撑套环除两端分别与内轮缘的内侧壁和轮辋内侧壁接触（涨紧配合）外，其余部位与铝合金轮毂主体的内侧壁距离1.5-2.0mm，该距离内被填充液体胶、凝固后形成液态胶层。支撑套环2上设有与定位槽连通的用于向其内填充液体胶的注胶孔9，注胶孔9上设有密封盖8。

本发明进一步改进，所述的支撑套环与内轮缘的内侧壁接触的一端上设有在铝合金轮毂主体轴向上左右凸出的接触座；接触座增大了支撑套的环端面与内轮缘的内侧壁接触的面积，避免局部受力过大。所述的铝合金轮毂主体内轮缘的最小内径或轮辋在定位槽近内轮缘侧的最小内径大于定位槽在远离内轮缘侧的内径（直径）；确保环形锁定座可以顺利安装入定位槽内。所的铝合金轮毂主体的内轮缘内侧设有圆弧形的轮缘退刀槽。与定位槽远离内的轮缘侧面相配合，可以阻挡支撑套环轴向推进到设定位置后停止轴向移动，安装方便、快捷。

本发明使用支撑套环通过弹性的液态胶层与铝合金轮毂主体的内轮缘及部分轮辋进行缓冲及轴向定位连接，为铝合金轮毂内侧悬空部位提供支撑，降低发生轮缘冲击变形、冲击裂纹及疲劳裂纹的风险；同时为保持铝合金汽车轮优良的舒适度性能，以及支撑套环自身的吸能性。液态胶层在铝合金轮毂与支撑套环之间形成径向缓冲，与定位槽的燕尾槽侧配合形成倒钩自锁结构，与定位槽远离内轮缘一侧的端面共同固定住支撑套环的轴向自由度。本发明可大幅提升铝合金轮毂内轮缘及靠近内轮缘一侧的轮辋部位的抗冲击、抗疲劳性能以及吸能性，进而提升整个铝合金车轮的性能，极大程度上降低轮毂变形及开裂的风险；同时因内轮缘部位强度得到大幅提升，可以适度减薄该部位厚度，使其铸件状态更符合壁厚梯度原理，大大降低产品毛坯重量，提升铝合金车轮的工艺出品率，可以使铝合金车轮制造企业更好的履行节能减排的社会责任。

Claims (6)

1.一种内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂，设有铝合金轮毂主体，其特征在于铝合金轮毂主体的内轮缘处的内侧壁上设有经凝固后具有弹性的液态胶层连接的弹性和韧性高于铝合金的支撑套环；所述的支撑套环的横截面呈L型，支撑套环外侧面的形状与铝合金轮毂主体内轮缘处的内侧壁形状相同，支撑套环位于轮辋的一端上设有向外凸起的环形锁定座，环形锁定座的外端和支撑套环的另一端与内轮缘的内侧壁和轮辋内侧壁接触、涨紧在内轮缘处的内侧壁上，轮辋内侧壁上设有与环形锁定座配合的定位槽，定位槽在铝合金轮毂主体的轴向上的宽度大于环形锁定座在铝合金轮毂主体的轴向上的宽度，定位槽在近内轮缘侧为燕尾槽，环形锁定座卡设在定位槽内远离内轮缘侧，支撑套环上设有与定位槽连通的注胶孔，注胶孔上设有密封盖。

2.根据权利要求1所述的内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂，其特征在于所述的支撑套环的材质为金属材质65Mn、铜-锌合金、钛-镍合金等，或非金属材质丁苯橡胶、碳纤维等。

3.根据权利要求1所述的内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂，其特征在于所述的凝固后具有弹性的液态胶层是使用玻璃胶、热熔胶等凝固后具有弹性的液态胶由注胶孔注入后凝固而成。

4.根据权利要求1所述的内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂，其特征在于所述的支撑套环与内轮缘的内侧壁接触的一端上设有在铝合金轮毂主体轴向上左右凸出的接触座。

5.根据权利要求1所述的内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂，其特征在于所述的铝合金轮毂主体内轮缘的最小内径或轮辋在定位槽近内轮缘侧的最小内径大于定位槽在远离内轮缘侧的内径。

6.根据权利要求1所述的内轮缘有套环支撑的铝合金轮毂，其特征在于所述的支撑套环除两端分别与内轮缘的内侧壁和轮辋内侧壁接触，其余部位与铝合金轮毂主体的内侧壁距离1.5-2.0mm。