CN114043172B - 商用车轮毂加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种商用车轮毂加工工艺，属于轮毂加工技术领域，具体包括以下步骤：加工轮毂的轴向第二端的外周面，加工轮毂的轴向第二端的内周面；加工轮毂轴向第一端的外周面，加工轮毂的轴向第一端的内周面；加工法兰盘上的孔；精加工轮毂的外周面和内周面。本发明提供的商用车轮毂加工工艺，以法兰盘为外部分界线，以轮毂内腔的任一安装棱边为内部分界线，依次完成轴向第二端的外周面，轴向第二端的内周面，轴向第一端的外周面以及轴向第一端的内周面的顺次加工，之后完成法兰盘上的孔的加工，最后整体精加工，以达到满足工艺的尺寸和精度。本发明提供的商用车轮毂加工工艺，相较于现有的轮毂加工工艺，加工工艺更为简便。

Description

商用车轮毂加工工艺

技术领域

本发明属于轮毂加工技术领域，更具体地说，是涉及一种商用车轮毂加工工艺。

背景技术

轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。又叫轮圈、钢圈、轱辘、胎铃。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多。

现有技术中，大型商用车轮毂结构较为复杂，尤其是采用合金材料后，为了提升其美观度和轻量化，其结构变得更为复杂，加工难度很大，往往需要很多道工序才能完成轮毂的加工成型，在此过程中需要反反复复的更换加工设备，更换轮毂位置等，导致商用车轮毂的加工工艺十分繁杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种商用车轮毂加工工艺，旨在解决反反复复的更换加工设备，更换轮毂位置等，导致商用车轮毂的加工工艺十分繁杂的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种商用车轮毂加工工艺，具体包括以下步骤：

S1：使用夹具对轮毂的轴向第一端和轮毂的径向外周面进行定位，以法兰盘为外部分界线，加工轮毂的轴向第二端的外周面，以内腔的任一安装棱边为内部分界线，加工轮毂的轴向第二端的内周面；

S2：翻转轮毂，使用夹具对轮毂的轴向第二端和轮毂的径向内周面进行定位，以法兰盘为外部分界线，加工轮毂轴向第一端的外周面，以内腔的所述安装棱边为内部分界线，加工轮毂的轴向第一端的内周面；

S3：使用夹具对轮毂的径向内周面和法兰盘的下端面进行定位，加工法兰盘上的孔；

S4：使用夹具装夹轮毂的径向外周面和法兰盘的任一端面进行定位，精加工轮毂的外周面和内周面。

在一种可能的实现方式中，在步骤S1、步骤S2和步骤S4中，采用双刀塔立车进行加工，在步骤S3中，采用立式加工中心进行加工。

在一种可能的实现方式中，在步骤S1中，

在加工轮毂的轴向第二端的外周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第二端的外周面，将刀头上的菱形刀片水平后固定，加工轴向第二端的外周面的V槽；

在加工轮毂的轴向第二端的内周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第二端的内周面，将刀头上的矩形刀片水平后固定，加工轴向第二端的内周面的矩形槽。

在一种可能的实现方式中，在步骤S2中，

在加工轮毂的轴向第一端的外周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第一端的外周面，将刀头上的菱形刀片水平后固定，加工轴向第一端的外周面的V槽，将刀头上的三角形刀片其刃部成60°后固定，加工轴向第一端的外周面的外螺纹，将刀头上的球形刀片固定，加工法兰盘根部的弧形槽；

在加工轮毂的轴向第一端的内周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第一端的内周面，将刀头上的矩形刀片水平后固定，加工轴向第二端的内周面的矩形槽。

在一种可能的实现方式中，在步骤S3中，

在加工法兰盘上的孔时，使用钻头完成外侧孔的加工，使用铣刀完成外侧孔的导角，再利用钻头和铣刀完成内侧孔的加工和导角，之后利用铣刀进行外侧孔和内侧孔背面的导角。

在一种可能的实现方式中，在步骤S3之后，使用铣刀完成轮毂内腔局部的导角。

在一种可能的实现方式中，在加工外侧孔时，先从法兰盘的一端进行加工盲孔，加工深度为外侧孔深度的1/2，再从法兰盘的另一端进行加工，直至形成与盲孔完全贯通的通孔。

在一种可能的实现方式中，盲孔和通孔同轴，且通孔直径为盲孔直径的1.2-1.3倍。

在一种可能的实现方式中，在步骤S4中，

在精加工轮毂的外周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轮毂的轴向第二端的外周面；

在精加工轮毂的内周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工所述安装棱边的上部区域，将刀头上的菱形刀片向上倾斜45°后固定，加工所述安装棱边的下部区域。

在一种可能的实现方式中，在步骤S3之后，轮毂在夹具的夹持状态下，整体进行淬火处理，再进行精加工。

本发明提供的商用车轮毂加工工艺的有益效果在于：与现有技术相比，以法兰盘为外部分界线，以轮毂内腔的任一安装棱边为内部分界线，依次完成轴向第二端的外周面，轴向第二端的内周面，轴向第一端的外周面以及轴向第一端的内周面的顺次加工，之后完成法兰盘上的孔的加工，最后整体精加工，以达到满足工艺的尺寸和精度。本发明提供的商用车轮毂加工工艺，相较于现有的轮毂加工工艺，利用法兰盘构建外部分界线，利用任一安装棱边构建内部分界线的形式，使得加工工艺更为简便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的商用车轮毂加工工艺的流程图；

图2为本发明实施例提供的商用车轮毂加工工艺的步骤S1的加工示意图；

图3为本发明实施例提供的商用车轮毂加工工艺的步骤S2的加工示意图；

图4为本发明实施例提供的商用车轮毂加工工艺的步骤S4的加工示意图。

附图标记说明：

100、轴向第一端；200、轴向第二端；300、法兰盘。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的商用车轮毂加工工艺进行说明。所述商用车轮毂加工工艺，具体包括以下步骤：

S1：使用夹具对轮毂的轴向第一端100和轮毂的径向外周面进行定位，以法兰盘300为外部分界线，加工轮毂的轴向第二端200的外周面，以内腔的任一安装棱边为内部分界线，加工轮毂的轴向第二端200的内周面；

S2：翻转轮毂，使用夹具对轮毂的轴向第二端200和轮毂的径向内周面进行定位，以法兰盘300为外部分界线，加工轮毂轴向第一端100的外周面，以内腔的所述安装棱边为内部分界线，加工轮毂的轴向第一端100的内周面；

S3：使用夹具对轮毂的径向内周面和法兰盘300的下端面进行定位，加工法兰盘300上的孔；

S4：使用夹具装夹轮毂的径向外周面和法兰盘300的任一端面进行定位，精加工轮毂的外周面和内周面。

本发明提供的商用车轮毂加工工艺，与现有技术相比，以法兰盘300为外部分界线，以轮毂内腔的任一安装棱边为内部分界线，依次完成轴向第二端200的外周面，轴向第二端200的内周面，轴向第一端100的外周面以及轴向第一端100的内周面的顺次加工，之后完成法兰盘300上的孔的加工，最后整体精加工，以达到满足工艺的尺寸和精度。本发明提供的商用车轮毂加工工艺，相较于现有的轮毂加工工艺，利用法兰盘300构建外部分界线，利用任一安装棱边构建内部分界线的形式，使得加工工艺更为简便。

具体的，在选择特定的安装棱边作为内部基准时，需根据加工设备而确定，同时考虑轮毂自身结构，当轮毂轴向距离较大，且内腔直径偏小时，选取靠近中部的安装棱边作为基准，方便加工。同时考虑轮毂轴向第一端100和轴向第二端200的差值，选取的安装棱边应尽量靠近轴向第一端100和轴向第二端200的二者中较长的一侧，方便下刀加工。

可选的，在步骤S1中，在加工轮毂的轴向第二端200的外周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第二端200的外周面，将刀头上的菱形刀片水平后固定，加工轴向第二端200的外周面的V槽；

在加工轮毂的轴向第二端200的内周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第二端200的内周面，将刀头上的矩形刀片水平后固定，加工轴向第二端200的内周面的矩形槽。

请参阅图2，具体的加工顺序为T0至T4，依次完成轴向第二端200的外周面、第二端的外周面的V槽、轴向第二端200的内周面和轴向第二端200的内周面的矩形槽的加工。

可选的，在步骤S2中，在加工轮毂的轴向第一端100的外周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第一端100的外周面，将刀头上的菱形刀片水平后固定，加工轴向第一端100的外周面的V槽，将刀头上的三角形刀片其刃部成60°后固定，加工轴向第一端100的外周面的外螺纹，将刀头上的球形刀片固定，加工法兰盘300根部的弧形槽；

在加工轮毂的轴向第一端100的内周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第一端100的内周面，将刀头上的矩形刀片水平后固定，加工轴向第二端200的内周面的矩形槽。

请参阅图3，具体的加工顺序为T0至T6，依次完成轴向第一端100的外周面、轴向第一端100的外周面的V槽、轴向第一端100的外周面的外螺纹、法兰盘300根部的弧形槽、轴向第一端100的内周面以及轴向第二端200的内周面的矩形槽的加工。

可选的，在步骤S4中，在精加工轮毂的外周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轮毂的轴向第二端200的外周面；

在精加工轮毂的内周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工所述安装棱边的上部区域，将刀头上的菱形刀片向上倾斜45°后固定，加工所述安装棱边的下部区域。

请参阅图4，具体的加工顺序为T0至T3，依次完成轴向第二端200的外周面、安装棱边的上部区域和安装棱边的下部区域的加工。

在上述铣削工序中，以铣刀旋转作为主运动，工件或铣刀作为进给运动的切削加工。采用PCD刀具，即金刚石刀具，可确保加工面的外观质量和尺寸精度。对于大平面的加工采用逆铣的方式，对于拐角的加工采用顺铣的方式。

在进行铣削时，径向切深值与轴向切深值二者的比值应大于3，可大幅降低切削力，并能够获得更好的表面加工质量。

在选取刀具时，需要考虑铣刀的切削时间，时间太短会造成轮毂内部应力集中，影响其强度和使用寿命；时间太长则不利用效率的提升。

可选的，在步骤S3中，在加工法兰盘300上的孔时，使用钻头完成外侧孔的加工，使用铣刀完成外侧孔的导角，再利用钻头和铣刀完成内侧孔的加工和导角，之后利用铣刀进行外侧孔和内侧孔背面的导角。最后，使用铣刀完成轮毂内腔局部的导角。

具体的，在加工外侧孔时，先从法兰盘300的一端进行加工盲孔，加工深度为外侧孔深度的1/2，再从法兰盘300的另一端进行加工，直至形成与盲孔完全贯通的通孔。

外侧孔为边缘孔，为受力结构，且距边缘距离较小，尽可能减小应力的存在，减少开裂的风险。且由于法兰盘300厚度的影响，在加工该外侧孔时，采用双面加工的方式，减少单次加工行程，减少应力堆积。

优选的，盲孔和通孔同轴，且通孔直径为盲孔直径的1.2-1.3倍。

以通孔直径为标准加工尺寸，盲孔直径小于标准加工尺寸，通孔直径大于盲孔直径，反向加工通孔能够确保二者同轴，对盲孔进行二次修正，提高精度。

其中，轮毂在夹具的夹持状态下，整体进行淬火处理，再进行精加工。

夹持轮毂进行热处理的夹具，采用轴向夹持定位配合径向内外侧同步夹持定位的方式，在升温和骤冷过程中，确保轮毂保持原有形状，此外，完成淬火后的轮毂需要在室温状态连通夹具保持不低于2小时的时长，消除内部残余应力，再上车进行精加工。

优选的，为了确保轮毂淬火后内部不存在应力，在轴向和径向夹持定位状态下，采用轴向振动失效和径向振动失效的交替进行，且径向振动失效的时长不小于轴向振动失效时长的2倍，能够降低轮毂内腔直径的变形趋向，以及外侧孔和内侧孔的变形趋向。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.商用车轮毂加工工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：使用夹具对轮毂的轴向第一端和轮毂的径向外周面进行定位，以法兰盘为外部分界线，加工轮毂的轴向第二端的外周面，以内腔的任一安装棱边为内部分界线，加工轮毂的轴向第二端的内周面；

在加工轮毂的轴向第二端的外周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第二端的外周面，将刀头上的菱形刀片水平后固定，加工轴向第二端的外周面的V槽；在加工轮毂的轴向第二端的内周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第二端的内周面，将刀头上的矩形刀片水平后固定，加工轴向第二端的内周面的矩形槽；

S2：翻转轮毂，使用夹具对轮毂的轴向第二端和轮毂的径向内周面进行定位，以法兰盘为外部分界线，加工轮毂轴向第一端的外周面，以内腔的所述安装棱边为内部分界线，加工轮毂的轴向第一端的内周面；当轮毂轴向距离较大，且内腔直径偏小时，选取靠近中部的安装棱边作为基准，安装棱边应尽量靠近轴向第一端和轴向第二端的二者中较长的一侧；

在加工轮毂的轴向第一端的外周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第一端的外周面，将刀头上的菱形刀片水平后固定，加工轴向第一端的外周面的V槽，将刀头上的三角形刀片其刃部成60°后固定，加工轴向第一端的外周面的外螺纹，将刀头上的球形刀片固定，加工法兰盘根部的弧形槽；

在加工轮毂的轴向第一端的内周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轴向第一端的内周面，将刀头上的矩形刀片水平后固定，加工轴向第二端的内周面的矩形槽；S3：使用夹具对轮毂的径向内周面和法兰盘的下端面进行定位，加工法兰盘上的孔，轮毂在夹具的夹持状态下，整体进行淬火处理，夹持轮毂进行热处理的夹具，采用轴向夹持定位配合径向内外侧同步夹持定位的方式，完成淬火后的轮毂需要在室温状态连同夹具保持不低于2小时的时长，在轴向和径向夹持定位状态下，采用轴向振动失效和径向振动失效的交替进行，且径向振动失效的时长不小于轴向振动失效时长的2倍；

在铣削工序中，以铣刀旋转作为主运动，工件或铣刀作为进给运动的切削加工，径向切深值与轴向切深值二者的比值应大于3；

S4：使用夹具装夹轮毂的径向外周面和法兰盘的任一端面进行定位，精加工轮毂的外周面和内周面。

2.如权利要求1所述的商用车轮毂加工工艺，其特征在于，在步骤S1、步骤S2和步骤S4中，采用双刀塔立车进行加工，在步骤S3中，采用立式加工中心进行加工。

3.如权利要求1所述的商用车轮毂加工工艺，其特征在于，在步骤S3中，

在加工法兰盘上的孔时，使用钻头完成外侧孔的加工，使用铣刀完成外侧孔的导角，再利用钻头和铣刀完成内侧孔的加工和导角，之后利用铣刀进行外侧孔和内侧孔背面的导角。

4.如权利要求1所述的商用车轮毂加工工艺，其特征在于，在步骤S3之后，使用铣刀完成轮毂内腔局部的导角。

5.如权利要求1所述的商用车轮毂加工工艺，其特征在于，在加工外侧孔和内侧孔时，先从法兰盘的一端进行加工盲孔，加工深度为外侧孔或内侧孔深度的1/2，再从法兰盘的另一端进行加工，直至形成与盲孔完全贯通的通孔。

6.如权利要求5所述的商用车轮毂加工工艺，其特征在于，盲孔和通孔同轴，且通孔直径为盲孔直径的1.2-1.3倍。

7.如权利要求1所述的商用车轮毂加工工艺，其特征在于，在步骤S4中，

在精加工轮毂的外周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工轮毂的轴向第二端的外周面；

在精加工轮毂的内周面时，将刀头上的菱形刀片向下倾斜45°后固定，加工所述安装棱边的上部区域，将刀头上的菱形刀片向上倾斜45°后固定，加工所述安装棱边的下部区域。

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