CN110666188A - 轮毂的机加工工艺和制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种轮毂的机加工工艺和制造工艺，机加工工艺包括：将内撑夹具伸入轮毂内圈；张紧内撑夹具，使内撑夹具的弧面向外撑紧轮毂；精车轮毂的外轮辋。通过本发明的技术方案，有效地增大了夹具和轮毂之间的接触面积，减小了压强，避免轮毂上涂层被压伤而产生夹持印，保证了轮毂装夹的精度，提升了精车外轮辋的加工质量，避免精车后出现跳动和动平衡量超差，还缩短了工艺流程，提升了生产效率。

Description

轮毂的机加工工艺和制造工艺

技术领域

本发明涉及轮毂生产技术领域，具体而言，涉及一种轮毂的机加工工艺和制造工艺。

背景技术

一些工程轮毂与常规轮毂结构不同，只有一端有轮缘结构，这种只有一端有轮缘的工程轮毂，一般采用铝板条料卷圆、焊接、扩口、滚形、扩涨、切割等工艺，该生产工艺需要大量的焊接设备和滚压设备，以及大量的焊接工人和检测人员，工艺流程长且复杂，生产效率低，质量不便于保证；另外一些工厂采用铸造和机加工的方式进行这类轮毂的生产，但是在精车时，往往需要多次装夹，容易装夹不正导致跳动和动平衡超差而报废，且卡盘为了夹牢需要保持较大的夹紧力，这就容易夹伤轮缘外的涂层。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种轮毂的机加工工艺。

本发明的另一个目的在于提供一种轮毂的制造工艺。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种轮毂的机加工工艺，包括：将内撑夹具伸入轮毂内圈；张紧内撑夹具，使内撑夹具的弧面向外撑紧轮毂；精车轮毂的外轮辋。

在该技术方案中，通过采用内撑夹具伸入轮毂内圈内，从轮毂的内部以撑紧的方式实现轮毂的夹持，由于轮毂内部不易被看到，因此对于外观的要求降低，且内撑夹具的表面为弧面，这样便于和轮毂的内表面贴合，增加了内撑夹具和轮毂的内表面的接触面积，从而减小夹具对轮毂内表面的压强，进而可以避免轮毂上涂层被压伤而产生夹持印，同时保证了轮毂装夹的精度，提升了精车外轮辋的加工质量，避免精车后出现跳动和动平衡量超差。

还需要指出的是，通过内撑夹具从轮毂内部撑紧轮毂实现夹持，这样在进行轮毂的精车时，可以一次性的完成精车前轮辋和切割后轮辋的作业，避免了两次装夹，缩短了工艺流程，提升了生产效率。

在上述技术方案中，将内撑夹具伸入轮毂内圈，具体包括：将内撑夹具从轮毂的后轮缘一侧伸入轮毂内圈。

在该技术方案中，通过将内撑夹具从轮毂后轮缘的一侧伸入轮毂内圈，使后轮缘一侧位于加工机床和前轮缘之间，这样在切除后轮缘之后，后轮缘在离心力的作用下，会贴在加工机床的夹具面上，不会打伤轮毂，且受到轮毂的阻挡，也不会从内撑夹具上飞出而造成安全事故。

在上述技术方案中，在精车轮毂的外轮辋之后，还包括：切除轮毂的后轮缘。

在上述技术方案中，在张紧内撑夹具之前，还包括：将内撑夹具上的凹槽对准轮毂的内轮辋上的加强凸峰；张紧内撑夹具，使内撑夹具的弧面向外撑紧轮毂，具体包括：张紧内撑夹具，使内撑夹具的弧面向外撑紧轮毂，并使加强凸峰插入凹槽。

在该技术方案中，通过将内撑夹具上的凹槽对准轮毂的内轮辋上的加强凸峰，并在张紧内撑夹具时，是加强凸峰插入凹槽内，可以确保内撑夹具和轮毂内表面之间具有足够的接触面积，避免内撑夹具直接撑在加强凸峰上导致加强凸峰上的压力过大而被夹伤；另外，将内撑夹具上的凹槽对准加强凸峰，还可以起到定位的作用，有利于提升装夹效率，进而提升生产效率。

在上述技术方案中，在将内撑夹具伸入轮毂内圈之前，还包括：使用拉爪夹具装夹轮毂的前轮缘；对前轮缘装夹完成的轮毂进行第一次车削；在完成第一次车削后，使用定位夹具装夹轮毂的后轮缘；对后轮缘装夹完成的轮毂进行钻铣加工；在完成钻铣加工后，使用拉爪夹具或卡盘装夹轮毂的后轮缘；对后轮缘装夹完成的轮毂进行第二次车削；对完成第二次车削的轮毂进行前处理；和/或在切除轮毂的后轮缘后，还包括：松开内撑夹具，取下轮毂；取下挂在内撑夹具上的后轮缘。

本发明第二方面的技术方案提供了一种轮毂的制造工艺，包括上述第一方面中任一项技术方案的轮毂的机加工工艺。

在该技术方案中，通过采用上述任一项技术方案的轮毂的机加工工艺，从而具有了上述技术方案的全部有益效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，在轮毂的机加工工艺之前，还包括：

铸造工艺，轮毂采用铸造工艺一体成型毛坯。

在该技术方案中，通过采用铸造工艺一体成型轮毂的毛坯，适用于铸造轮毂企业的生产工艺和设备，无需增加新的生产线投资，更无需研发新的生产工艺尤其是焊接工艺，工艺流程大幅缩短，有利于提升轮毂的生产效率；采用铸造工艺，轮毂的结构强度更均匀，不在需要单独生产轮辐中盘，生产效率更高。

在上述技术方案中，铸造工艺包括重力铸造工艺、低压铸造工艺中的任意一种。

在该技术方案中，采用重力铸造工艺和低压铸造工艺，相对于高压铸造工艺而言，工艺流程更简单，适用于大多数铸造企业，有利于轮毂的大量生产。

在上述技术方案中，在使用重力铸造工艺成型毛坯时，轮毂的毛坯的后轮缘设于模具上部的冒口位置处。

在上述技术方案中，可以理解，在重力铸造中，冒口处最后冷却，使得轮毂毛坯的下部结构强度高于上部的结构强度，而将后轮缘设置在模具上部的冒口位置处，即将要切除的部位设置在最后冷却的冒口处，这样有利于保证轮毂的机械性能，缩短工艺流程。

在进行轮毂的机加工工艺之前，还包括：表面处理工艺，表面处理工艺包括对轮毂的抛丸处理。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的轮毂的机加工工艺的流程示意图；

图2是本发明的另一个实施例的轮毂的机加工工艺的流程示意图；

图3是本发明的另一个实施例的轮毂的机加工工艺的流程示意图；

图4是本发明的一个实施例的轮毂的制造工艺的流程示意图。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图4描述根据本发明的一些实施例。

实施例1

如图1所示，根据本发明提出的一个实施例的轮毂的机加工工艺，包括：

步骤S100：将内撑夹具伸入轮毂内圈；

步骤S102：张紧内撑夹具，使内撑夹具的弧面向外撑紧轮毂；

步骤S104：精车轮毂的外轮辋。

在该实施例中，通过采用内撑夹具伸入轮毂内圈内，从轮毂的内部以撑紧的方式实现轮毂的夹持，由于轮毂内部不易被看到，因此对于外观的要求降低，且内撑夹具的表面为弧面，这样便于和轮毂的内表面贴合，增加了内撑夹具和轮毂的内表面的接触面积，从而减小夹具对轮毂内表面的压强，进而可以避免轮毂上涂层被压伤而产生夹持印，同时保证了轮毂装夹的精度，提升了精车外轮辋的加工质量，避免精车后出现跳动和动平衡量超差。

还需要指出的是，通过内撑夹具从轮毂内部撑紧轮毂实现夹持，这样在进行轮毂的精车时，可以一次性的完成精车前轮辋和切割后轮辋的作业，避免了两次装夹，缩短了工艺流程，提升了生产效率。

实施例2

如图2所示，在实施例1的基础上，根据本发明提出的另一个实施例的轮毂的机加工工艺，包括：

步骤S200：将内撑夹具从轮毂的后轮缘一侧伸入轮毂内圈；

步骤S202：将内撑夹具上的凹槽对准轮毂的内轮辋上的加强凸峰；

步骤S204：张紧内撑夹具，使内撑夹具的弧面向外撑紧轮毂，并使加强凸峰插入凹槽；

步骤S206：精车轮毂的外轮辋；

步骤S208：切除轮毂的后轮缘；

步骤S210：松开内撑夹具，取下轮毂；

步骤S212：取下挂在内撑夹具上的后轮缘。

在该实施例中，通过将内撑夹具从轮毂后轮缘的一侧伸入轮毂内圈，使后轮缘一侧位于加工机床和前轮缘之间，这样在切除后轮缘之后，后轮缘在离心力的作用下，会贴在加工机床的夹具面上，不会打伤轮毂，且受到轮毂的阻挡，也不会从内撑夹具上飞出而造成安全事故；进一步地，通过将内撑夹具上的凹槽对准轮毂的内轮辋上的加强凸峰，并在张紧内撑夹具时，是加强凸峰插入凹槽内，可以确保内撑夹具和轮毂内表面之间具有足够的接触面积，避免内撑夹具直接撑在加强凸峰上导致加强凸峰上的压力过大而被夹伤；另外，将内撑夹具上的凹槽对准加强凸峰，还可以起到定位的作用，有利于提升装夹效率，进而提升生产效率。

实施例3

如图3所示，在实施例1和实施例2的基础上，根据本发明提出的另一个实施例的轮毂的机加工工艺，包括：

步骤S300：使用数控车床的三点定位式拉爪夹具装夹轮毂的前轮缘；

步骤S302：对前轮缘装夹完成的轮毂进行第一次车削，加工轮毂的部分外轮辋、安装盘面、安装盘斜坡及辐条、内轮辋和中心孔；

步骤S304：在完成第一次车削后，取下轮毂，使用定位夹具装夹轮毂的后轮缘；

步骤S306：对后轮缘装夹完成的轮毂进行钻铣加工，钻铣PCD(Pitch CircleDiameter节圆直径)孔和气门孔；

步骤S308：在完成钻铣加工后，取下轮毂，使用数控车床的三点定位式拉爪夹具或卡盘装夹轮毂的后轮缘；

步骤S310：对后轮缘装夹完成的轮毂进行第二次车削，加工外轮辋的剩余部分、轮毂A面和卡口；

步骤S312：对完成第二次车削的轮毂进行前处理，前处理至少包括在涂装线上的清洗、喷涂和烘烤处理；

步骤S314：将完成前处理的轮毂送入精加工工序，使用数控机床的内撑夹具从轮毂的后轮缘一侧伸入轮毂内圈；

步骤S316：将内撑夹具上的凹槽对准轮毂的内轮辋上的加强凸峰；

步骤S318：张紧内撑夹具，使内撑夹具的弧面向外撑紧轮毂，并使加强凸峰插入凹槽；

步骤S320：精车轮毂的外轮辋；

步骤S322：切除轮毂的后轮缘；

步骤S324：松开内撑夹具，取下轮毂；

步骤S326：取下挂在内撑夹具上的后轮缘。

在该实施例中，在精车加工之前，通过先对轮毂进行两次车削加工，能够使轮毂上的大多数结构定型且保留较少的加工余量，从而减少后续的精车工作量，并便于保证后续的精车加工质量。

实施例4

如图4所示，在上述第一方面任一项实施例的基础上，本发明第二方面的实施例提供了一种轮毂的制造工艺，包括：

步骤S400：原材料检验；

步骤S402：在检验合格后，熔炼原材料；

步骤S404：使用原材料，采用重力铸造工艺铸造轮毂毛坯；

步骤S406：对毛坯进行X射线检查；

步骤S408：检查合格后，切割浇冒口；

步骤S410：在浇冒口切割后，在毛坯上钻中心孔；

步骤S412：将钻完中心孔的毛坯进行热处理；

步骤S414：在热处理之后进行抛丸处理；

步骤S416：对完成抛丸处理的毛坯进行粗车加工；

步骤S418：对粗车加工后的轮毂进行前处理并喷漆；

步骤S420：对喷漆后的轮毂进行罩光处理；

步骤S422：对罩光处理后的轮毂进行烘烤；

步骤S424：完成烘烤后对轮毂进行精车加工，并使用内撑夹具进行装夹定位；

步骤S426：在完成精车加工后，取下轮毂，进行前处理；

步骤S428：前处理之后，对轮毂进行烘烤和检验；

步骤S430：将检验合格后的轮毂包装入库。

在本实施例中，通过采用铸造工艺一体成型轮毂的毛坯，适用于铸造轮毂企业的生产工艺和设备，无需增加新的生产线投资，更无需研发新的生产工艺尤其是焊接工艺，工艺流程大幅缩短，有利于提升轮毂的生产效率；采用铸造工艺，轮毂的结构强度更均匀，不在需要单独生产轮辐中盘，生产效率更高；进一步地，采用重力铸造工艺，工艺流程更简单，适用于大多数铸造企业，有利于轮毂的大量生产。

可以理解，在使用重力铸造工艺成型毛坯时，轮毂的毛坯的后轮缘设于模具上部的冒口位置处。

在上述实施例中，热处理包括固熔淬火、校正、强化时效等；机加工工艺至少包括步骤S416和步骤S424，步骤S416的粗车加工包括第一次车削和第二次车削，以及钻PCD(Pitch Circle Diameter节圆直径)孔等，即实施例3中的步骤S300至步骤S312；步骤S424的精车加工包括实施例1或实施例2的全部步骤；前处理、抛丸处理、喷漆、罩光等均属于表面处理工艺。

根据本申请提出的一个具体实施例的轮毂的制造工艺，采用铸造工艺生产工程轮毂毛坯，毛坯两端都设有轮缘结构，轮辋采用梯度设计，以符合铸造顺序凝固工艺，按普通的铝合金轮毂的热处理工艺进行热处理，在机加工时将轮毂车成成品所需的尺寸并保留轮辋部位的精车余量，首先是以前轮缘为装夹定位来车的内轮辋、安装盘、中心孔、后轮缘和一部分外轮辋，并在轮辋的内表面内车出若干条凸峰以加强轮辋结构，以车好的后轮缘为定位装夹部位，用数控加工中心钻铣轮辐上的PCD孔(螺栓孔)，再用数控车床的三瓣式内撑夹具或卡盘来夹紧定位后轮缘，以便车前轮缘和外轮辋的余下部分以及其他需要加工的部位，此时该轮毂仍保留两侧的轮缘结构，便于最后的精车装夹及表面处理等转运和摆放，按深LIP(车亮边)轮毂类型进行内外表面的喷涂处理，将待切除的一端(后轮缘)装在数控车床的三瓣式内撑夹具的内侧，内撑夹具通过三瓣夹具向外张紧在轮辋的内表面，夹具上设有凹槽避开内轮辋上的加强凸峰，内撑夹具具有接触面积大不易夹伤轮毂及油漆面的特点，轮辋跳动小、精车后动平衡偏差小，(如果用卡盘夹的话只能夹在前轮缘上，后轮缘离刀具一端近，装夹精度难保证，精车轮辋及切断后轮缘之后，容易出现跳动超差，前轮缘因为与卡盘是线性夹紧接触，非常容易夹伤外轮辋处的涂层)。

把轮辋外表面精车成光滑的圆桶形镜面，使用数控车床将多余的后轮缘切掉，被切掉的后轮缘因旋转离心力等会贴在车床夹具面上，不会打伤轮毂，取下轮毂后去毛刺、重新涂装前处理、喷精油或透明粉-烘烤-成品。

本具体实施例的轮毂的制造工艺，具有以下有益效果：

1)采用重力铸造或低压铸造得到轮毂毛坯，适用于铸造轮毂企业的生产工艺和设备，无需增加新的生产线投资，更无需研发新的生产工艺尤其是焊接工艺。

2)铸造工艺一体成型，轮毂的结构强度更均匀，不再需要单独生产轮辐中盘，生产效率更高，而轮辋焊接工艺需要单独生产轮毂中盘，如果采用低压或重力铸造轮毂中盘工艺，生产工艺及管理更复杂，转运过程磕碰伤问题会更突出，采用高压铸造生产轮毂中盘则大部分企业都需要委外生产，高压铸造设备投资额巨大，技术难题高，订单量少的话成本更高，机加工装夹及加工精度等难以保证，合格率低。

3)可以采用重力铸造工艺铸造轮毂毛坯，由于重力铸造本身的特点，冷却从模具的底部开设冷却，最后冷却到上部的冒口，就决定了轮毂毛坯的下部结构强度高于上部的结构强度，而该类型的工程轮毂正好要将上部相对机械强度较弱的后轮缘切除掉，留下结构强度更好的前轮缘、轮辐和轮辋部位，更容易保证了产品的机械性能。当然也可以使用低压铸造等其他铸造工艺生产毛坯。

4)当然也可采用低压铸造轮毂毛坯，与普通的深LIP面轮毂的铸造艺类似。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，有效地增大了夹具和轮毂之间的接触面积，减小了压强，避免轮毂上涂层被压伤而产生夹持印，保证了轮毂装夹的精度，提升了精车外轮辋的加工质量，避免精车后出现跳动和动平衡量超差，还缩短了工艺流程，提升了生产效率。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种轮毂的机加工工艺，其特征在于，包括：

将内撑夹具伸入轮毂内圈；

张紧所述内撑夹具，使所述内撑夹具的弧面向外撑紧所述轮毂；

精车所述轮毂的外轮辋。

2.根据权利要求1所述的轮毂的机加工工艺，其特征在于，

所述将内撑夹具伸入轮毂内圈，具体包括：

将所述内撑夹具从所述轮毂的后轮缘一侧伸入所述轮毂内圈。

3.根据权利要求2所述的轮毂的机加工工艺，其特征在于，

在精车所述轮毂的外轮辋之后，还包括：

切除所述轮毂的后轮缘。

4.根据权利要求3所述的轮毂的机加工工艺，其特征在于，

在张紧所述内撑夹具之前，还包括：

将所述内撑夹具上的凹槽对准所述轮毂的内轮辋上的加强凸峰；

所述张紧所述内撑夹具，使所述内撑夹具的弧面向外撑紧所述轮毂，具体包括：

张紧所述内撑夹具，使所述内撑夹具的弧面向外撑紧所述轮毂，并使所述加强凸峰插入所述凹槽。

5.根据权利要求4所述的轮毂的机加工工艺，其特征在于，

在所述将内撑夹具伸入轮毂内圈之前，还包括：

使用拉爪夹具装夹轮毂的前轮缘；

对所述前轮缘装夹完成的所述轮毂进行第一次车削；

在完成所述第一次车削后，使用定位夹具装夹所述轮毂的后轮缘；

对所述后轮缘装夹完成的所述轮毂进行钻铣加工；

在完成所述钻铣加工后，使用所述拉爪夹具或卡盘装夹所述轮毂的后轮缘；

对所述后轮缘装夹完成的所述轮毂进行第二次车削；

对完成所述第二次车削的所述轮毂进行前处理；和/或

在切除所述轮毂的后轮缘后，还包括：

松开所述内撑夹具，取下所述轮毂；

取下挂在所述内撑夹具上的后轮缘。

6.一种轮毂的制造工艺，其特征在于，

包括权利要求1-5中任一项所述的轮毂的机加工工艺。

7.根据权利要求6所述的轮毂的制造工艺，其特征在于，

在所述轮毂的机加工工艺之前，还包括：

铸造工艺，所述轮毂采用所述铸造工艺一体成型毛坯。

8.根据权利要求7所述的轮毂的制造工艺，其特征在于，

所述铸造工艺包括重力铸造工艺、低压铸造工艺中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的轮毂的制造工艺，其特征在于，

在使用所述重力铸造工艺成型所述毛坯时，所述轮毂的毛坯的后轮缘设于模具上部的冒口位置处。

10.根据权利要求9所述的轮毂的制造工艺，其特征在于，

在进行所述轮毂的机加工工艺之前，还包括：

表面处理工艺，所述表面处理工艺包括对所述轮毂的抛丸处理。

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