CN112171186A - 一种车轮轮辐制造方法及车轮轮辐 - Google Patents

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杨荣
胡飞
刘梦洁
王科见
程小强
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Abstract

本发明公开了一种车轮轮辐制造方法，包括以下步骤：S1、型材选型：选用或制备带有与轮辐成品外轮廓面形状相适配的变截面的板状型材；S2、卷圆：将步骤S1获得的板状型材依据轮辐大小剪切，得到长度适用的型材，而后卷圆、对口，对接缝焊接，制得轮辐粗坯；S3、修形：对步骤S2获得的轮辐粗坯进行整形加工，制得轮辐精坯；S4、机加工：对步骤S3获得的轮辐精坯进行包括装配孔、中心孔、端面和外径的机加工，制得轮辐。本发明还保护上述方法制备的车轮。本发明能够有效提高材料利用率，并能极大地提高生产效率，制备的轮辐强度高，焊缝不易开裂。

Description

一种车轮轮辐制造方法及车轮轮辐
技术领域
本发明涉及汽车零部件制造技术领域，特别涉及一种车轮轮辐制造方法及车轮轮辐。
背景技术
车轮轮辐作为车轮上重要支撑部件之一，对其强度有很高的要求。目前车轮轮辐常规的生产方法有两种：方法一，如图1所示，下圆饼料-成型(旋压或冲压)-冲中心孔和螺栓孔-冲散热孔-压散热孔倒角-扩螺栓孔-车加工。方法二(公开专利号CN109175916A)，如下图2所示，筒体(无缝钢管，或者用平板料卷圆后焊接)-打磨焊缝-成型-旋压-冲孔-车加工
然而，上述两种常规轮辐生产方式都存在一定的缺陷。方法一，生产轮辐采用圆饼料生产轮辐，圆饼料下料及冲中心孔时均会产生较多的废料，且每个轮辐均需要通过旋压达到等强度变截面目的，生产效率较低。方法二，采用条料卷圆或者无缝钢管来生产轮辐，虽然避免了方法一冲中心孔轮辐废料较多的问题，但是仍然存在需要单个轮辐进行旋压以达到等强度变截面目的，所以生产效率比较低。同时采用这种方法，焊接后进行成型与旋压工序，因材料的变形量大易在焊接处开裂或形成裂纹，降低了轮辐的强度。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的至少一种技术问题，提供一种车轮轮辐制造方法及车轮轮辐，能够有效提高材料利用率，并能极大地提高生产效率，制备的轮辐强度高，焊缝不易开裂。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车轮轮辐制造方法，包括以下步骤：
S1、型材选型：选用或制备带有与轮辐成品外轮廓面形状相适配的变截面的板状型材；
S2、卷圆：将步骤S1获得的板状型材依据轮辐大小剪切，得到长度适用的型材，而后卷圆、对口，对接缝焊接，制得轮辐粗坯；
S3、修形：对步骤S2获得的轮辐粗坯进行整形加工，制得轮辐精坯；
S4、机加工：对步骤S3获得的轮辐精坯进行包括装配孔、中心孔、端面和外径的机加工，制得轮辐。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤S1中，所述选用或制备的型材是通过热轧或、冷加工或机加工制得的变截面的型材。
进一步，所述步骤S1中，所述型材的材料型面为等强度变截面。
优选的，所述步骤S1中，所述型材的底面厚度最大，所述型材的锥面的厚度沿底面至另一面逐渐变薄。
进一步，所述步骤S2中，所述焊接后，需对焊缝处理到与母材平齐。
进一步，所述步骤S3中，所述整形加工包括对轮辐的辐底进行墩平，以满足轮辐的平面度需求，对轮辐的圆锥面进行扩张，以保证轮辐圆锥面的圆度。
进一步，所述步骤S4中，所述装配孔包括螺栓孔和散热孔。
进一步，所述步骤S4中，所述装配孔采用冲压方式加工，所述中心孔、端面和外径采用车削加工。
本发明还保护上述的一种车轮轮辐制造方法制造的车轮轮辐。
本发明具有以下有益效果：
本发明采用特定型面的型材，可根据轮辐受力特点对型面进行等强度变截面的设计，使轮辐强度能得到保证。
本发明采用特定型面的型材，能有效地避免轮辐中心孔等废料的产生，材料利用率高。
本发明采用变截面设计的型材，使每个轮辐在生产中不需要通过旋压等加工工艺即可达到等强度变截面目的，因此生产效率得到极大提高。
本发明因采用变截面型材，轮辐焊接后没有大变形量的生产工序，轮辐焊缝处不易形成裂纹等缺陷，焊缝的强度能得到保证。
附图说明
图1是背景技术方法一圆饼料制造轮辐的流程示意图；
图2是背景技术方法二筒形件制造轮辐的流程示意图；
图3是本发明工艺流程图；
图4是本发明的制造方法的流程示意图；
图5是本发明的轮辐选用型材的剖面结构示意图；
1、底面，2、锥面。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
名词解释：
变截面：基于轮辐形状，由底面、锥面和端面等多个面连续折弯而成的弯折面。
等强度变截面：轮辐各部位不是等厚度的，根据轮辐的受力特点，轮辐受力较大部位的料比较厚，受力较小的部位料比较薄。
如图3～图5所示，本发明设计的一种车轮轮辐制造方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、型材选型：选用或制备带有与轮辐成品外轮廓面形状相适配的变截面的板状型材；
S2、卷圆：将步骤S1获得的板状型材依据轮辐大小剪切，得到长度适用的型材，而后卷圆、对口，对接缝焊接，制得轮辐粗坯；
S3、修形：对步骤S2获得的轮辐粗坯进行整形加工，制得轮辐精坯；
S4、机加工：对步骤S3获得的轮辐精坯进行包括装配孔、中心孔、端面和外径的机加工，制得轮辐。
本发明的核心是采用特定的型材作为原料制备轮辐，以克服现有生产工艺存在的技术问题。
发明人经过对现有轮辐工艺分析发现，现有轮辐的生产主要存在轮辐中心孔废料多、材料利用率低，轮辐旋压生产效率低的缺点。且现有的生产工艺主要是经过机加工加工出外轮廓面，在此过程中，轮辐坯料因弯折、旋压等作用力产生变形，会存在较大的内应力，对轮辐性能有较大影响。后续使用时，一旦因压力等问题导致轮辐受力过大，在内应力的协同作用之下，轮辐便极易发生开裂等问题。尤其是现有平板料卷圆后焊接方法生产的轮辐，因焊接后旋压成型出外轮廓面，因材料的变形量大易在焊接处开裂或形成裂纹，更加降低了轮辐的强度。在现有的制造工艺的主体思路下，对现有轮辐工艺改进无法完全解决上述问题。
本发明的发明人采用了新的制备思路，也就是本发明中所采用的选用特定变截面的型材作为原材料进行轮辐的加工，可以有效解决上述问题。采用特定的变截面板状型材，在制备型材时将轮辐的外轮廓面先加工出来，由于针对板状材料进行加工，应力相对较小，而且板状材料可以通过去应力的手段消除加工应力，这样就能有效解决轮辐内应力的问题。后续进行卷圆和其它工艺过程产生的应力远远小于外轮廓的加工产生的应力，采用相应的去应力手段能够一定程度消除这些应力，最终的轮辐内应力能够控制在较佳的水平，远超现有工艺制造的轮辐，有效保证了轮辐的强度。
在本发明较为优选的实施方式中，所述步骤S1中，所述选用或制备的型材是通过热轧或、冷加工或机加工制得的变截面的型材。
本实施方式在制备型材时，需要对制备后的变截面的型材进行消除应力的处理。
在本发明较为优选的实施方式中，所述步骤S1中，所述型材的材料型面为等强度变截面。
优选的，所述步骤S1中，所述型材的底面厚度最大，所述型材的锥面的厚度沿底面至另一面逐渐变薄。
采用等强度变截面设计，能够确保制备出的轮辐各部分强度相对一致，针对轮辐的受力特点，能够进一步保证轮辐具有较佳的强度。
在本发明较为优选的实施方式中，所述步骤S2中，所述焊接后，需对焊缝处理到与母材平齐。
在上述处理时，需要注意需对轮辐两个端头进行切口，保证对焊前两个端口不存在毛刺以及斜口。轮辐焊接后，需对焊缝进行处理，将焊缝处理与母材平齐，并保证不伤害到母体。这样能够确保焊缝处的强度，避免轮辐受压开裂。
在本发明较为优选的实施方式中，所述步骤S3中，所述整形加工包括对轮辐的辐底进行墩平，以满足轮辐的平面度需求，对轮辐的圆锥面进行扩张，以保证轮辐圆锥面的圆度。
在本发明较为优选的实施方式中，所述步骤S4中，所述装配孔包括螺栓孔和散热孔。
在本发明较为优选的实施方式中，所述步骤S4中，所述装配孔采用冲压方式加工，所述中心孔、端面和外径采用车削加工。
采用上述机加工方式进行加工，能够确保加工过程中的加工应力较低，而且生产效率较高。
本发明还保护上述的一种车轮轮辐制造方法制造的车轮轮辐。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (9)

1.一种车轮轮辐制造方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、型材选型：选用或制备带有与轮辐成品外轮廓面形状相适配的变截面的板状型材；
S2、卷圆：将步骤S1获得的板状型材依据轮辐大小剪切，得到长度适用的型材，而后卷圆、对口，对接缝焊接，制得轮辐粗坯；
S3、修形：对步骤S2获得的轮辐粗坯进行整形加工，制得轮辐精坯；
S4、机加工：对步骤S3获得的轮辐精坯进行包括装配孔、中心孔、端面和外径的机加工，制得轮辐。
2.根据权利要求1所述的一种车轮轮辐制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述选用或制备的型材是通过热轧或冷加工或机加工制得的变截面的型材。
3.根据权利要求1所述的一种车轮轮辐制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述型材的材料型面为等强度变截面。
4.根据权利要求3所述的一种车轮轮辐制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述型材的底面(1)厚度最大，所述型材的锥面(2)的厚度沿底面(1)至另一面逐渐变薄。
5.根据权利要求1所述的一种车轮轮辐制造方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述焊接后，需对焊缝处理到与母材平齐。
6.根据权利要求1所述的一种车轮轮辐制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，所述整形加工包括对轮辐的辐底进行墩平，以满足轮辐的平面度需求，对轮辐的圆锥面进行扩张，以保证轮辐圆锥面的圆度。
7.根据权利要求1所述的一种车轮轮辐制造方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述装配孔包括螺栓孔和散热孔。
8.根据权利要求1所述的一种车轮轮辐制造方法，其特征在于：所述步骤S4中，所述装配孔采用冲压方式加工，所述中心孔、端面和外径采用车削加工。
9.一种权利要求1～8所述的一种车轮轮辐制造方法制造的车轮轮辐。
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