CN110641222A - 一种高强度车轮及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度车轮，涉及到车轮领域，包括轮毂和轮胎，所述轮毂的中部设置有连接块，所述轮毂包括轮辋，所述轮辋的一侧固定连接有内轮辐，所述内轮辐的外侧固定连接有外轮辐，所述内轮辐的两侧均设置有加强板。本发明还公开了一种高强度车轮的制造方法，包括以下步骤：A：轮辋制造、B：轮辐制造、C：轮毂制造、D：零件安装、E：轮胎制备以及F：轮胎安装。本发明通过将轮辐设置为内轮辐和外轮辐，内轮辐与轮辋的内壁连接，外轮辐与轮辋的内壁连接，同时在内轮辐的两侧设置有高强度符合材料制成的加强板，提高了轮毂的强度；通过在轮胎的内部设置有防刺层，提高了轮胎的使用寿命。

Description

一种高强度车轮及其制造方法
技术领域
本发明涉及车轮领域，特别涉及一种高强度车轮及其制造方法。
背景技术
机动车辆通常具有四个车轮，每个车轮都包括车轮部件和轮胎。车轮部件包括辐条、轮辋以及轮胎。已知的车轮部件通常由钢或铝制成。不太常见的是，车轮部件也可以例如由热塑性材料代替铝制成。热塑性材料具有较低的密度，并且与铝相比可以被用于制造具有相对复杂形状的车轮部件，从而可以满足特殊的设计要求。现有的轮辐通过埋弧焊或气保焊以角焊缝的方式与轮辋焊接连接在一起，这种方式制成的轮毂强度不高，在使用的过程中容易出现变形的情况，影响车辆驾驶人员的人身安全。因此，发明一种高强度车轮及其制造方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度车轮及其制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度车轮，包括轮毂和轮胎，所述轮毂的中部设置有连接块，所述轮毂包括轮辋，所述轮辋的一侧固定连接有内轮辐，所述内轮辐的外侧固定连接有外轮辐，所述内轮辐的两侧均设置有加强板；
所述轮辋的外侧开设有凹槽，所述轮胎放置于凹槽内，所述凹槽的槽底中部固定连接有阻尼凸块，所述阻尼凸块的两侧均设置有凸起；
所述轮胎包括胎面，所述胎面的内部设置有充气腔，所述充气腔的内壁上设置有防刺层，所述充气腔的中部设置有弹性隔板，所述弹性隔板的中部两侧均设置有隔气层。
优选的，所述内轮辐的内侧中部设置有导风板，所述导风板由高强度导热材料制成。
优选的，所述导风板的中部贯穿连接有连接轴，所述连接轴的一端通过轴承与内轮辐活动连接，所述连接轴的另一端固定连接有旋钮。
优选的，所述导风板的两端均开设有通槽，所述通槽的内部贯穿连接有插杆，所述插杆的中部镶嵌有磁铁块。
优选的，所述内轮辐的内侧两端均开设有插槽，所述插槽与插杆相适配，且插槽的内壁上粘接连接有弹性填充层。
优选的，所述插槽设置有多个，多个插槽呈等间距弧形设置。
一种高强度车轮的制造方法，包括以下步骤：
A：轮辋制造：首先通过铸造工艺制得轮毂铸件，然后切除轮毂铸件的两浇口部，获得轮辋型面，再对轮辋型面进行旋压拉伸，旋压出轮辋，获得轮辋成品；
B：轮辐制造：首先通过铸造工艺制得内轮辐和外轮辐，然后通过注塑工艺将热塑性复合材料通过模具注入内轮辐的两侧，使之冷却形成加强板，然后将内轮辐和外轮辐通过激光焊接成型，形成轮辐成品；
C：轮毂制造：沿轮辋的轴线方向，将至少部分轮辐放入所述轮辋内，采用激光焊接的方式将所述轮辐与所述轮辋焊接在一起，形成轮毂成品；
D：零件安装：将导风板安装在内轮辐上，通过耐高温胶将阻尼凸块以及凸起安装在轮辋的凹槽内；
E：轮胎制备：首先将橡胶树脂混合材料，通过成型模具形成轮胎的成型面，然后在成型面的内侧放置防刺层，通过热压合将防刺层固定在成型面上，然后将弹性隔板和隔气层通过热压合固定在成型面上，然后将成型面卷起闭合，通过压力粘合形成轮胎成品；
F：轮胎安装，将经过密封检测的成品轮胎安装到轮辋的凹槽内，然后通过充气孔向轮胎内充气，直至轮胎达到相应的胎压，此时车轮制备完成。
优选的，所述步骤A中轮毂铸件铸造的温度为300～400℃，旋压拉伸的温度为360～460℃。
优选的，所述步骤B中热塑性复合材料是聚乙烯PE、聚丙稀PP、聚苯乙烯系塑料PS、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料ABS、聚对苯二甲酸类塑料PET、聚对苯二甲酸类塑料ACRYLIC、聚甲基丙烯酸甲酯POLYIMIDE、热塑聚氨基甲酸酯和尼龙中的两种及其以上的任意几种复合配比。
优选的，所述步骤D中的凸起由橡胶和泡沫的复合材料制成。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过将轮辐设置为内轮辐和外轮辐，内轮辐与轮辋的内壁连接，外轮辐与轮辋的内壁连接，同时在内轮辐的两侧设置有高强度符合材料制成的加强板，提高了轮毂的强度；
2、本发明通过在轮胎的内部设置有防刺层，提高了轮胎的使用寿命，通过在轮胎的内部设置有弹性隔板和隔气层，弹性隔板和隔气层将轮胎内的充气腔分为四层，使得轮胎漏气时不影响轮胎的继续使用；
3、本发明通过在内轮辐上设置有导风板，导风板的角度设置为可调节结构，使得车轮在运动时，通过导风板能够将外界的空气导入车轮内部的制动装置内，提高了风冷散热的效果。
附图说明
图1为本发明整体结构的剖面示意图。
图2为本发明轮毂结构的示意图。
图3为本发明轮胎结构的剖面示意图。
图4为本发明导风板结构的剖面示意图。
图5为本发明导风板结构的示意图。
图中：1、轮毂；2、轮胎；3、连接块；4、轮辋；5、内轮辐；6、外轮辐；7、加强板；8、凹槽；9、阻尼凸块；10、凸起；11、胎面；12、充气腔；13、防刺层；14、弹性隔板；15、隔气层；16、导风板；17、连接轴；18、旋钮；19、通槽；20、插杆；21、磁铁块；22、插槽；23、弹性填充层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
本发明提供了如图1-5所示的一种高强度车轮，由图1和图2所示，包括轮毂1和轮胎2，轮毂1的中部设置有连接块3，轮毂1包括轮辋4，轮辋4的一侧固定连接有内轮辐5，内轮辐5的外侧固定连接有外轮辐6，内轮辐5和外轮辐6相互配合提高了轮毂1的强度，内轮辐5的两侧均设置有加强板7，加强板7有高强度符合材料制成，提高了轮辐的连接强度。
由图3所示，轮辋4的外侧开设有凹槽8，轮胎2放置于凹槽8内，凹槽8的槽底中部固定连接有阻尼凸块9，阻尼凸块9能够将车轮行驶产生的噪音以振动的形式转化为热能，起到了降噪的作用，阻尼凸块9的两侧均设置有凸起10，凸起10的设置起到了增强轮胎2与轮毂1摩擦的作用，防止轮胎2与轮毂1发生相对位移；
具体的，轮胎2包括胎面11，胎面11的内部设置有充气腔12，充气腔12的内壁上设置有防刺层13，防刺层13由金属网制成，充气腔12的中部设置有弹性隔板14，弹性隔板14的中部两侧均设置有隔气层15，弹性隔板14和隔气层15的设置起到了密封的作用，使得轮胎2漏气内的充气腔12在漏气后不影响轮胎2的使用。
由图4和图5所示，内轮辐5的内侧中部设置有导风板16，导风板16由高强度导热材料制成，导风板16的中部贯穿连接有连接轴17，连接轴17的一端通过轴承与内轮辐5活动连接，连接轴17的另一端固定连接有旋钮18，通过旋钮18能够调节导风板16的两端均开设有通槽19，通槽19的内部贯穿连接有插杆20，插杆20的中部镶嵌有磁铁块21，磁铁块21与内轮辐5起到相互吸附的作用，将插杆20固定在插槽22内，使得插杆20将导风板16限位，内轮辐5的内侧两端均开设有插槽22，插槽22设置有多个，多个插槽22呈等间距弧形设置，插槽22与插杆20相适配，且插槽22的内壁上粘接连接有弹性填充层23，弹性填充层23的设置能够将插杆20限位，防止插杆20松脱。
本发明还公开了一种高强度车轮的制造方法，包括以下步骤：
A：轮辋制造：首先通过铸造工艺制得轮毂1铸件，轮毂1铸件铸造的温度为300～400℃，然后切除轮毂1铸件的两浇口部，获得轮辋4型面，再对轮辋4型面进行旋压拉伸，旋压出轮辋4，获得轮辋4成品，旋压拉伸的温度为360～460℃；
B：轮辐制造：首先通过铸造工艺制得内轮辐5和外轮辐6，然后通过注塑工艺将热塑性复合材料通过模具注入内轮辐5的两侧，使之冷却形成加强板7，然后将内轮辐5和外轮辐6通过激光焊接成型，形成轮辐成品，其中，热塑性复合材料是聚乙烯PE、聚丙稀PP、聚苯乙烯系塑料PS、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料ABS、聚对苯二甲酸类塑料PET、聚对苯二甲酸类塑料ACRYLIC、聚甲基丙烯酸甲酯POLYIMIDE、热塑聚氨基甲酸酯和尼龙中的两种及其以上的任意几种复合配比；
C：轮毂制造：沿轮辋4的轴线方向，将至少部分轮辐放入轮辋4内，采用激光焊接的方式将轮辐与轮辋4焊接在一起，形成轮毂1成品；
D：零件安装：将导风板16安装在内轮辐5上，通过耐高温胶将阻尼凸块9以及凸起10安装在轮辋4的凹槽8内，凸起10由橡胶和泡沫的复合材料制成；
E：轮胎制备：首先将橡胶树脂混合材料，通过成型模具形成轮胎2的成型面，然后在成型面的内侧放置防刺层13，通过热压合将防刺层13固定在成型面上，然后将弹性隔板14和隔气层15通过热压合固定在成型面上，然后将成型面卷起闭合，通过压力粘合形成轮胎2成品；
F：轮胎安装，将经过密封检测的成品轮胎2安装到轮辋4的凹槽8内，然后通过充气孔向轮胎2内充气，直至轮胎2达到相应的胎压，此时车轮制备完成。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强度车轮，包括轮毂(1)和轮胎(2)，其特征在于：所述轮毂(1)的中部设置有连接块(3)，所述轮毂(1)包括轮辋(4)，所述轮辋(4)的一侧固定连接有内轮辐(5)，所述内轮辐(5)的外侧固定连接有外轮辐(6)，所述内轮辐(5)的两侧均设置有加强板(7)；
所述轮辋(4)的外侧开设有凹槽(8)，所述轮胎(2)放置于凹槽(8)内，所述凹槽(8)的槽底中部固定连接有阻尼凸块(9)，所述阻尼凸块(9)的两侧均设置有凸起(10)；
所述轮胎(2)包括胎面(11)，所述胎面(11)的内部设置有充气腔(12)，所述充气腔(12)的内壁上设置有防刺层(13)，所述充气腔(12)的中部设置有弹性隔板(14)，所述弹性隔板(14)的中部两侧均设置有隔气层(15)。
2.根据权利要求1所述的一种高强度车轮，其特征在于：所述内轮辐(5)的内侧中部设置有导风板(16)，所述导风板(16)由高强度导热材料制成。
3.根据权利要求2所述的一种高强度车轮，其特征在于：所述导风板(16)的中部贯穿连接有连接轴(17)，所述连接轴(17)的一端通过轴承与内轮辐(5)活动连接，所述连接轴(17)的另一端固定连接有旋钮(18)。
4.根据权利要求2所述的一种高强度车轮，其特征在于：所述导风板(16)的两端均开设有通槽(19)，所述通槽(19)的内部贯穿连接有插杆(20)，所述插杆(20)的中部镶嵌有磁铁块(21)。
5.根据权利要求4所述的一种高强度车轮，其特征在于：所述内轮辐(5)的内侧两端均开设有插槽(22)，所述插槽(22)与插杆(20)相适配，且插槽(22)的内壁上粘接连接有弹性填充层(23)。
6.根据权利要求5所述的一种高强度车轮，其特征在于：所述插槽(22)设置有多个，多个插槽(22)呈等间距弧形设置。
7.一种高强度车轮的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：轮辋制造：首先通过铸造工艺制得轮毂(1)铸件，然后切除轮毂(1)铸件的两浇口部，获得轮辋(4)型面，再对轮辋(4)型面进行旋压拉伸，旋压出轮辋，获得轮辋(4)成品；
B：轮辐制造：首先通过铸造工艺制得内轮辐(5)和外轮辐(6)，然后通过注塑工艺将热塑性复合材料通过模具注入内轮辐(5)的两侧，使之冷却形成加强板(7)，然后将内轮辐(5)和外轮辐(6)通过激光焊接成型，形成轮辐成品；
C：轮毂制造：沿轮辋(4)的轴线方向，将至少部分轮辐放入所述轮辋(4)内，采用激光焊接的方式将所述轮辐与所述轮辋(4)焊接在一起，形成轮毂(1)成品；
D：零件安装：将导风板(16)安装在内轮辐(5)上，通过耐高温胶将阻尼凸块(9)以及凸起(10)安装在轮辋(4)的凹槽(8)内；
E：轮胎制备：首先将橡胶树脂混合材料，通过成型模具形成轮胎(2)的成型面，然后在成型面的内侧放置防刺层(13)，通过热压合将防刺层(13)固定在成型面上，然后将弹性隔板(14)和隔气层(15)通过热压合固定在成型面上，然后将成型面卷起闭合，通过压力粘合形成轮胎(2)成品；
F：轮胎安装，将经过密封检测的成品轮胎(2)安装到轮辋(4)的凹槽(8)内，然后通过充气孔向轮胎(2)内充气，直至轮胎(2)达到相应的胎压，此时车轮制备完成。
8.根据权利要求7所述的一种高强度车轮的制造方法，其特征在于：所述步骤A中轮毂铸件铸造的温度为300～400℃，旋压拉伸的温度为360～460℃。
9.根据权利要求7所述的一种高强度车轮的制造方法，其特征在于：所述步骤B中热塑性复合材料是聚乙烯PE、聚丙稀PP、聚苯乙烯系塑料PS、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料ABS、聚对苯二甲酸类塑料PET、聚对苯二甲酸类塑料ACRYLIC、聚甲基丙烯酸甲酯POLYIMIDE、热塑聚氨基甲酸酯和尼龙中的两种及其以上的任意几种复合配比。
10.根据权利要求7所述的一种高强度车轮的制造方法，其特征在于：所述步骤D中的凸起(10)由橡胶和泡沫的复合材料制成。
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