CN111660721A - 一种轻量化整体式汽车车轮及其制备方法 - Google Patents

一种轻量化整体式汽车车轮及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轻量化整体式汽车车轮及其制备方法，涉及汽车车轮技术领域。包括轮辋、轮辐及气门嘴，轮辋的边沿设有第一轮缘，轮辋自边沿向另一端面延伸依次形成长肩胎圈座、第一加强凸峰、车轮槽底、第二加强凸峰、短肩胎圈座及连接部位。该轻量化整体式汽车车轮的制备方法，轮辐和轮辋采用整体式无焊接焊缝式连接方式，即旋压成型，去除了原有的轮辐和轮辋单个制作完成后再用焊接设备焊接在一起的加工制作方式，这样可以更好的增加车轮强度，避免在高速行驶过程中汽车受力容易出现焊缝开裂、漏气、偏焊等问题，提高驾驶员的安全性，同时也降低了制作工序，改变了原有的工艺制作繁琐，材料消耗多等问题，节能又环保。

Description

一种轻量化整体式汽车车轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车车轮技术领域，具体为一种轻量化整体式汽车车轮及其制备方法。
背景技术
车轮通常由两个主要部件轮辋和轮辐组成，轮辋是在车轮上安装和支承轮胎的部件，轮辐是在车轮上介于车轴和轮辋之间的支承部件，车轮除上述部件外，有时还包含轮毂，随着社会的不断进步，我们很多人都成了有车一族，人们对车的要求也不断的提高，比如说，从美观、性能以及性价比上都有很高的要求，车的美观程度主要是取决于壳体和车轮，除了主壳体之外，车轮对车整体的美观程度以及性能都有很大的帮助。
众所周知，车轮的轻量化是目前国内汽车车轮行业的发展趋势，原有车轮重量较重，这样就加重了整车的重量，在车轮加工用料方面，由于原有车轮重量较大，所以对钢材的消耗要多，车轮的加工成本要高，现有的汽车车轮中的轮辐和轮辋是通过液压机进行装配在一起，装配完成后在通过焊接设备进行焊接在一起，这样的焊接制作方式在焊接的过程中会导致焊缝处产生漏焊、偏焊、气泡等安全隐患，也会导致汽车车轮在高速行驶的过程中出现焊缝开裂等安全隐患，给汽车驾驶员造成不必要的安全隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种轻量化整体式汽车车轮及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的原有车轮重量较大、原始焊接方式带来的产品安全隐患的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轻量化整体式汽车车轮，包括轮辋、轮辐及气门嘴，所述轮辋的边沿设有第一轮缘，所述轮辋自边沿向另一端面延伸依次形成长肩胎圈座、第一加强凸峰、车轮槽底、第二加强凸峰、短肩胎圈座及连接部位，连接部位为轮辐和轮辋整体式无焊接焊缝式连接点，所述气门嘴安装于轮辋上，所述轮辐与轮辋接合面的外沿设有第二轮缘，所述轮辐上设有风孔，所述轮辐的另一端面依次设有螺栓孔和中心孔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一轮缘与第二轮缘呈对称分布，且两者外形一致。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一加强凸峰与第二加强凸峰为但不限于凸形峰，还可以是凹形峰，且凸形峰凸起高度在0.5-8mm范围内，圆弧的大小在5-20mm范围内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述由轮辋和轮辐构成的汽车车轮形状可以是但不限于无凸峰窄槽底、两侧或单侧凸峰窄槽底、无凸峰宽槽底、两侧或单侧凸峰宽槽底。
作为本发明的一种优选技术方案，所述风孔以中心孔为轴心呈等距均匀分布于轮辐上，所述螺栓孔以中心孔为轴心呈等距均匀分布于轮辐的端面上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述风孔的形状可以是但不限于圆形、椭圆形及桃型等，所述气门嘴的端头延伸至风孔处。
一种轻量化整体式汽车车轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、圆筒制作，采用钢板作为原材料经剪条料，在装有卷圆机上进行卷圆压平，在对口焊机上对焊焊接，刨渣，辊压，端切及水冷加工后获得筒体；
S2、局部加热成型处理，通过对圆管的局部进行升温加热处理，使其可以通过下一工序进行局部挤压变形处理；
S3、挤压成型处理，通过专用的挤压成型模具，对加热区域进行挤压成型处理；
S4、精加工压型处理，通过专用的挤压成型模具，对前一工序的初步成型处理进行精加工压型处理；
S5、一次压平，对车轮的安装平面进行压平处理；
S6、冲中心孔，通过专用的冲孔模具对轮辐的端面进行中心孔冲压处理；
S7、旋压成型，对整体式车轮的整个型面进行初步加工处理；
S8、旋压精加工处理，对整体式车轮的形状进行精加工处理；
S9、滚压精确定型处理，对整体车轮的各部位尺寸进行最后的定尺寸处理；
S10、扩涨定经，通过扩涨定形模具，对车轮的内部尺寸进行定尺寸处理；
S11、冲螺栓孔，通过专用的冲孔模具对轮辐的端面进行螺栓孔冲压处理；
S12、冲风孔，通过专用的冲孔模具对轮辐的端面进行风孔冲压处理；
S13、挤风孔毛刺，对冲风孔时，风孔周边的毛刺进行挤压去毛刺处理；
S14、扩螺栓孔，对前工序加工的螺栓孔进行精加工处理；
S15、挤螺栓孔毛刺，对螺栓孔周边进行挤压毛刺处理；
S16、二次压平，对轮辐安装平面进行二次压平处理；
S17、车削处理，主要对车轮的轮缘进行车削处理；
S18、压刻标识，根据需要进行标识的压刻和打印；
S19、修磨处理，对整体式车轮的毛刺进行修磨处理。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S1中，圆筒制作可以是但不限于无缝钢管、铝合金圆管及自制圆管，可以满足本车轮的生产要求。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S6中，在通过压型处理以后，中心孔处于椭圆形且圆周伴有波浪形，冲中心孔是为后一工序旋压成型方便定位。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S8中，包括对槽底、轮缘等整个整体式车轮的型面进行一个精加工和处理。
与现有技术相比，本发明提供了一种轻量化整体式汽车车轮及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该轻量化整体式汽车车轮，第一加强凸峰与第二加强凸峰主要是起到增加整个车轮的强度的作用，提高整个车轮的承载能力，防止车轮短肩在受到扭力的作用下发生变型等问题，车轮槽底主要是便于安装轮胎防爆装置和增强整个车轮的强度，避免车轮应力集中造成的开裂等问题。
2、该轻量化整体式汽车车轮的制备方法，轮辐和轮辋采用整体式无焊接焊缝式连接方式，即旋压成型，去除了原有的轮辐和轮辋单个制作完成后再用焊接设备焊接在一起的加工制作方式，这样可以更好的增加车轮强度，避免在高速行驶过程中汽车受力容易出现焊缝开裂、漏气、偏焊等问题，提高驾驶员的安全性，同时也降低了制作工序，改变了原有的工艺制作繁琐，材料消耗多等问题，节能又环保。
附图说明
图1为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的结构示意图；
图2为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的侧视图；
图3为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的局部剖析图；
图4为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的局部剖析示例图一；
图5为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的局部剖析示例图二；
图6为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的局部剖析示例图三；
图7为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的局部剖析示例图四；
图8为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的凸峰剖析示例图一；
图9为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的凸峰剖析示例图二；
图10为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的连接部位放大图；
图11为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的风孔示例图一；
图12为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的风孔示例图二；
图13为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的风孔示例图三；
图14为本发明提出的一种轻量化整体式汽车车轮的制备工艺流程图。
图中：1、轮辋；2、轮辐；3、气门嘴；4、第一轮缘；5、长肩胎圈座；6、第一加强凸峰；7、车轮槽底；8、第二加强凸峰；9、短肩胎圈座；10、连接部位；11、第二轮缘；12、风孔；13、螺栓孔；14、中心孔。
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。
请参阅图1-图14，一种轻量化整体式汽车车轮，包括轮辋1、轮辐2及气门嘴3，所述轮辋1的边沿设有第一轮缘4，所述轮辋1自边沿向另一端面延伸依次形成长肩胎圈座5、第一加强凸峰6、车轮槽底7、第二加强凸峰8、短肩胎圈座9及连接部位10，连接部位10为轮辐2和轮辋1整体式无焊接焊缝式连接点，第一加强凸峰6与第二加强凸峰8主要是起到增加整个车轮的强度的作用，提高整个车轮的承载能力，防止车轮短肩在受到扭力的作用下发生变型等问题，车轮槽底7主要是便于安装轮胎防爆装置和增强整个车轮的强度，避免车轮应力集中造成的开裂等问题，所述气门嘴3安装于轮辋1上，所述轮辐2与轮辋1接合面的外沿设有第二轮缘11，所述轮辐2上设有风孔12，所述轮辐2的另一端面依次设有螺栓孔13和中心孔14，轮辐2和轮辋1采用整体式无焊接焊缝式连接方式，即旋压成型，去除了原有的轮辐2和轮辋1单个制作完成后再用焊接设备焊接在一起的加工制作方式，这样可以更好的增加车轮强度，避免在高速行驶过程中汽车受力容易出现焊缝开裂、漏气、偏焊等问题，提高驾驶员的安全性，同时也降低了制作工序，改变了原有的工艺制作繁琐，材料消耗多等问题，节能又环保。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述第一轮缘4与第二轮缘11呈对称分布，且两者外形一致。
本实施方案中，当第一轮缘4和第二轮缘11与轮胎的气密层相接触后，可起到承载和防止车轮脱胎的作用，长肩胎圈座5和短肩胎圈座9与轮胎的胎圈相接触后，起到承载和防止轮胎漏气的作用。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述第一加强凸峰6与第二加强凸峰8为但不限于凸形峰，还可以是凹形峰，且凸形峰凸起高度在0.5-8mm范围内，圆弧的大小在5-20mm范围内。
本实施方案中，第一加强凸峰6与第二加强凸峰8主要是起到增加整个车轮的强度的作用，提高整个车轮的承载能力，防止车轮短肩在受到扭力的作用下发生变型等问题。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述由轮辋1和轮辐2构成的汽车车轮形状可以是但不限于无凸峰窄槽底、两侧或单侧凸峰窄槽底、无凸峰宽槽底、两侧或单侧凸峰宽槽底。
本实施方案中，这里的槽底主要作用是便于安装轮胎防爆装置和增强整个车轮的强度，避免车轮应力集中造成的开裂等问题。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述风孔12以中心孔14为轴心呈等距均匀分布于轮辐2上，所述螺栓孔13以中心孔14为轴心呈等距均匀分布于轮辐2的端面上。
本实施方案中，风孔12主要是起到散热的作用，汽车在行驶的过程中，汽车车轮处于高速旋转的状态，这样汽车车轮本身会产生一定的热量，所以就需要风孔12来进行散热，螺栓孔13是主要是与汽车的制动毂进行固定，中心孔14主要是与汽车的制动毂进行固定。
作为本实施例的一种具体技术方案，所述风孔12的形状可以是但不限于圆形、椭圆形及桃型等，所述气门嘴3的端头延伸至风孔12处。
本实施方案中，气门嘴3主要是起到给轮胎充气的作用。
一种轻量化整体式汽车车轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、圆筒制作，采用钢板作为原材料经剪条料，在装有卷圆机上进行卷圆压平，在对口焊机上对焊焊接，刨渣，辊压，端切及水冷加工后获得筒体，圆筒制作可以是但不限于无缝钢管、铝合金圆管及自制圆管，可以满足本车轮的生产要求；
S2、局部加热成型处理，通过对圆管的局部进行升温加热处理，使其可以通过下一工序进行局部挤压变形处理，减少拉薄量；
S3、挤压成型处理，通过专用的挤压成型模具，对加热区域进行挤压成型处理；
S4、精加工压型处理，通过专用的挤压成型模具，对前一工序的初步成型处理进行精加工压型处理；
S5、一次压平，对车轮的安装平面进行压平处理，减少后序工序的加工误差，便于加工；
S6、冲中心孔14，通过专用的冲孔模具对轮辐2的端面进行中心孔14冲压处理，在通过压型处理以后，中心孔处于椭圆形且圆周伴有波浪形，冲中心孔是为后一工序旋压成型方便定位，使其在后序加工精度有所保障且定位准确；
S7、旋压成型，对整体式车轮的整个型面进行初步加工处理，为了给后序减少加工量，使其在后一工序加工时更加容易成型；
S8、旋压精加工处理，对整体式车轮的形状进行精加工处理，包括槽底、轮缘等整个整体式车轮的型面进行一个精加工和处理；
S9、滚压精确定型处理，对整体车轮的各部位尺寸进行最后的定尺寸处理；
S10、扩涨定经，通过扩涨定形模具，对车轮的内部尺寸进行定尺寸处理；
S11、冲螺栓孔13，通过专用的冲孔模具对轮辐2的端面进行螺栓孔13冲压处理，螺栓孔13是与汽车的制动鼓配合在一起，起到固定的作用；
S12、冲风孔12，通过专用的冲孔模具对轮辐2的端面进行风孔12冲压处理，风孔12主要是起到散热的作用；
S13、挤风孔12毛刺，对冲风孔12时，风孔12周边的毛刺进行挤压去毛刺处理，为了更好的增加风孔12周边的强度，防止车轮在风孔12周边开裂等问题；
S14、扩螺栓孔13，对前工序加工的螺栓孔13进行精加工处理，达到需要的尺寸值；
S15、挤螺栓孔13毛刺，对螺栓孔13周边进行挤压毛刺处理，为了更好的增加风孔12周边的强度，防止车轮在螺栓孔周边开裂；
S16、二次压平，对轮辐2安装平面进行二次压平处理，前几道工序在制作的过程中，车轮均受到力的变形，所以会导致安装平面发生变形，从而要进行二次压平；
S17、车削处理，主要对车轮的轮缘进行车削处理；
S18、压刻标识，根据需要进行标识的压刻和打印；
S19、修磨处理，对整体式车轮的毛刺进行修磨处理，使其表面光滑无划伤。
综上所述，该轻量化整体式汽车车轮及其制备方法，第一加强凸峰6与第二加强凸峰8主要是起到增加整个车轮的强度的作用，提高整个车轮的承载能力，防止车轮短肩在受到扭力的作用下发生变型等问题，车轮槽底7主要是便于安装轮胎防爆装置和增强整个车轮的强度，避免车轮应力集中造成的开裂等问题；轮辐2和轮辋1采用整体式无焊接焊缝式连接方式，即旋压成型，去除了原有的轮辐2和轮辋1单个制作完成后再用焊接设备焊接在一起的加工制作方式，这样可以更好的增加车轮强度，避免在高速行驶过程中汽车受力容易出现焊缝开裂、漏气、偏焊等问题，提高驾驶员的安全性，同时也降低了制作工序，改变了原有的工艺制作繁琐，材料消耗多等问题，节能又环保。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种轻量化整体式汽车车轮，包括轮辋(1)、轮辐(2)及气门嘴(3)，其特征在于：所述轮辋(1)的边沿设有第一轮缘(4)，所述轮辋(1)自边沿向另一端面延伸依次形成长肩胎圈座(5)、第一加强凸峰(6)、车轮槽底(7)、第二加强凸峰(8)、短肩胎圈座(9)及连接部位(10)，连接部位(10)为轮辐(2)和轮辋(1)整体式无焊接焊缝式连接点，所述气门嘴(3)安装于轮辋(1)上，所述轮辐(2)与轮辋(1)接合面的外沿设有第二轮缘(11)，所述轮辐(2)上设有风孔(12)，所述轮辐(2)的另一端面依次设有螺栓孔(13)和中心孔(14)。
2.根据权利要求1所述的一种轻量化整体式汽车车轮，其特征在于：所述第一轮缘(4)与第二轮缘(11)呈对称分布，且两者外形一致。
3.根据权利要求1所述的一种轻量化整体式汽车车轮，其特征在于：所述第一加强凸峰(6)与第二加强凸峰(8)为但不限于凸形峰，还可以是凹形峰，且凸形峰凸起高度在0.5-8mm范围内，圆弧的大小在5-20mm范围内。
4.根据权利要求1所述的一种轻量化整体式汽车车轮，其特征在于：所述由轮辋(1)和轮辐(2)构成的汽车车轮形状可以是但不限于无凸峰窄槽底、两侧或单侧凸峰窄槽底、无凸峰宽槽底、两侧或单侧凸峰宽槽底。
5.根据权利要求1所述的一种轻量化整体式汽车车轮，其特征在于：所述风孔(12)以中心孔(14)为轴心呈等距均匀分布于轮辐(2)上，所述螺栓孔(13)以中心孔(14)为轴心呈等距均匀分布于轮辐(2)的端面上。
6.根据权利要求1所述的一种轻量化整体式汽车车轮，其特征在于：所述风孔(12)的形状可以是但不限于圆形、椭圆形及桃型等，所述气门嘴(3)的端头延伸至风孔(12)处。
7.一种轻量化整体式汽车车轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、圆筒制作，采用钢板作为原材料经剪条料，在装有卷圆机上进行卷圆压平，在对口焊机上对焊焊接，刨渣，辊压，端切及水冷加工后获得筒体；
S2、局部加热成型处理，通过对圆管的局部进行升温加热处理，使其可以通过下一工序进行局部挤压变形处理；
S3、挤压成型处理，通过专用的挤压成型模具，对加热区域进行挤压成型处理；
S4、精加工压型处理，通过专用的挤压成型模具，对前一工序的初步成型处理进行精加工压型处理；
S5、一次压平，对车轮的安装平面进行压平处理；
S6、冲中心孔(14)，通过专用的冲孔模具对轮辐(2)的端面进行中心孔(14)冲压处理；
S7、旋压成型，对整体式车轮的整个型面进行初步加工处理；
S8、旋压精加工处理，对整体式车轮的形状进行精加工处理；
S9、滚压精确定型处理，对整体车轮的各部位尺寸进行最后的定尺寸处理；
S10、扩涨定经，通过扩涨定形模具，对车轮的内部尺寸进行定尺寸处理；
S11、冲螺栓孔(13)，通过专用的冲孔模具对轮辐(2)的端面进行螺栓孔(13)冲压处理；
S12、冲风孔(12)，通过专用的冲孔模具对轮辐(2)的端面进行风孔(12)冲压处理；
S13、挤风孔(12)毛刺，对冲风孔(12)时，风孔(12)周边的毛刺进行挤压去毛刺处理；
S14、扩螺栓孔(13)，对前工序加工的螺栓孔(13)进行精加工处理；
S15、挤螺栓孔(13)毛刺，对螺栓孔(13)周边进行挤压毛刺处理；
S16、二次压平，对轮辐(2)安装平面进行二次压平处理；
S17、车削处理，主要对车轮的轮缘进行车削处理；
S18、压刻标识，根据需要进行标识的压刻和打印；
S19、修磨处理，对整体式车轮的毛刺进行修磨处理。
8.根据权利要求7所述的一种轻量化整体式汽车车轮的制备方法，其特征在于，所述S1中，圆筒制作可以是但不限于无缝钢管、铝合金圆管及自制圆管，可以满足本车轮的生产要求。
9.根据权利要求7所述的一种轻量化整体式汽车车轮的制备方法，其特征在于，所述S6中，在通过压型处理以后，中心孔(14)处于椭圆形且圆周伴有波浪形，冲中心孔(14)是为后一工序旋压成型方便定位。
10.根据权利要求7所述的一种轻量化整体式汽车车轮的制备方法，其特征在于，所述S8中，包括对槽底、轮缘等整个整体式车轮的型面进行一个精加工和处理。
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