CN115889579A - 一种皮卡钢制车轮轮辐的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，包括成型工序：利用成型装置将轮辐初样进行压制成型，得到轮辐本体，在轮辐本体上形成有向轮辐外侧突出的凸起部；修边工序：对所述轮辐本体外围修边处理时完成对中心处冲中心工艺孔，中心工艺孔与轮辐本体同轴；翻边工序：对中心工艺孔预翻凸台，凸台与凸起部同向设置；冲孔工序：利用冲孔模具对翻边后的轮辐本体打中心孔和螺栓孔，得到轮辐。本发明提供的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法不仅能够保证轮辐的导正和定位稳定性，还能在不增加工序的基础上，保障螺栓孔和中心孔的同心度和径跳，降低了轮辐径跳平均值，提高合成一次下线合格率，进而提升了皮卡钢制车轮轮辐的制造效率。

Description

一种皮卡钢制车轮轮辐的制造方法

技术领域

本发明涉及汽车车轮制造领域，具体涉及一种皮卡钢制车轮轮辐的制造方法。

背景技术

车轮由轮辋和轮辐焊接合成，轮胎充气配合安装在轮辋上，轮辐安装车的前后轴上，其中，轮辐是车辆承载的重要部件，其承受着车辆的垂直负荷、横向力、驱动扭矩和行驶过程中所产生的各种应力。因此，对车轮轮辐的设计及制造有很高的要求，其制造工艺是确保车轮轮辐性能的关键因素之一。

皮卡车使用场景广泛，使用条件差，相应承载力也大，承载整车重量的前后轴相对乘用车轴大，因此，其轮辐制作要求相对更为严格，现有的皮卡车轮辐修边后的冲孔工艺主要有以下两种方式：一种是在修边工序和冲外边一起冲，工艺简单，工序少，其缺点是在后续工序中，中心孔尺寸变形大，轮辐径跳差；另一种是在完成工艺孔后，单独冲中心孔，保障了中心孔尺寸，但转序导致尺寸偏差，引起轮辐径跳值偏大。上述两种工艺方法都存在轮辐径跳值偏大的缺点，轮辋与轮辐焊接合成后径跳值会进一步变大，降低了合成一次合格率，同时，车轮径跳值偏大影响整车的舒适性，产品缺乏竞争性。

发明内容

基于上述表述，本发明提供了一种皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，以解决现有技术中钢制车轮轮辐径跳值偏大的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，包括：

成型工序：利用成型装置将轮辐初样进行压制成型，得到轮辐本体，其中，在所述轮辐本体上形成有向轮辐外侧突出的凸起部；

修边工序：对所述轮辐本体外围修边处理时完成对中心处冲中心工艺孔，其中，所述中心工艺孔与所述轮辐本体同轴；

翻边工序：对所述中心工艺孔预翻凸台，所述凸台与所述凸起部同向设置；

冲孔工序：利用冲孔模具对翻边后的轮辐本体打中心孔和螺栓孔，得到轮辐。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，在所述成型工序之前，还包括：

拉伸工序：对轮辐坯料进行第一次拉伸，在第一次拉伸后，根据轮辐形状要求进行第二次拉伸，得到拉伸后的所述轮辐初样。

进一步的，在所述拉伸工序之前，还包括：

落料工序：利用落料机进行落料，得到所述轮辐坯料。

进一步的，所述成型装置包括：底座、定位件及成型本体；

所述底座的上表面和所述成型本体的下表面分别具有与所述轮辐初样的外表面和内表面大致相同的形状，以构建形成与所述轮辐初样相适配的容置空间；定位件设于所述底座上，用于定位所述成型本体。

进一步的，所述冲孔模具包括上模机构及下模机构；

所述上模机构和所述下模机构相对设置，在进行冲孔工序前，将所述翻边后的轮辐本体放置于所述下模机构上，利用所述上模机构对所述翻边后的轮辐本体施压，以得到所述中心孔和所述螺栓孔。

进一步的，所述上模机构包括：螺栓孔凸模、中心孔凸模、退料板、凸模固定板及上模座；

所述凸模固定板设于所述上模座朝向所述下模机构的一侧，所述螺栓孔凸模和所述中心孔凸模均设于所述凸模固定板背离所述上模座的一侧，其中，所述中心孔凸模的中心轴线位于所述冲孔模具的中心轴线处，且，所述中心孔凸模远离所述凸模固定板的一侧设有避让槽，所述避让槽用于避让所述凸台；

所述退料板连接于所述所述上模座朝向所述下模机构的一侧，且位于所述凸模固定板的外围，所述退料板的外轮廓与所述轮辐本体的凸起部的形状相适配。

进一步的，所述上模机构还包括导正销；

所述导正销连接于所述中心孔凸模远离所述凸模固定板的一侧，所述导正销与所述中心孔凸模同轴设置；在进行所述冲孔工序，所述导正销的外径不小于所述凸台的内径，以对所述轮辐进行定位和导正。

进一步的，所述下模机构包括：螺栓孔凹模、中心孔凹模、凹模固定板及下模座；

所述凹模固定板设于所述所述下模座朝向所述上模机构的一侧，所述螺栓孔凹模和所述中心孔凹模均设于所述凹模固定板背离所述下模座的一侧，其中，所述螺栓孔凹模设有与所述螺栓孔凸模相适配的第一型腔，所述中心孔凹模设有与所述中心孔凸模相适配的第二型腔。

进一步的，所述冲孔模具还包括控制装置，所述控制装置与所述上模机构电性连接，所述控制装置用于控制所述上模机构朝向或远离所述下模机构移动。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

本发明提供的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法通过成型工序、修边工序、翻边工序和冲孔工序，其中，在修边工序中对轮辐本体的中心处冲中心工艺孔，并对中心工艺孔进行修边处理，得到一个与轮辐本体同轴的小的中心孔，然后，在翻边工序中，对这个小的中心孔进行翻边操作，得到凸台，凸台与轮辐的外径保持同心，通过凸台与冲孔模具的配合关系，实现对轮辐的定位和导正，且，预翻的中心孔增强了中心孔刚度，类似于加强筋，中心孔不易变形；在冲孔工序中，利用翻边时预翻的中心工艺孔进行导正，利用冲孔模具将冲中心大孔与冲螺栓孔设计在一起冲，能够进一步减小了中心孔与轮辐外径的同心度误差，使螺栓孔和中心孔的同心度和径跳能够得到保障。本发明提供的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法利用修边工序和翻边工序能够保证在冲孔过程中轮辐的导正和定位稳定性的效果，同时，利用冲孔工序使螺栓孔和中心孔一并冲压，进一步保障了螺栓孔和中心孔的同心度和径跳，在不增加工序的基础上，降低了轮辐径跳平均值，提高合成一次下线合格率，进而提升了皮卡钢制车轮轮辐的制造效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的车轮的合成总成示意图；

图2为本发明实施例提供的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法的示意图；

图3为本发明实施例中提供的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法的工艺示意图；

图4为本发明实施例中冲孔模具的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、轮辐；11、轮辐本体；111、凸台；12、中心孔；13、螺栓孔；

2、轮辋；

3、冲孔模具；31、上模机构；311、螺栓孔凸模；312、中心孔凸模；3121、避让槽；313、凸模固定板；314、上模座；315、退料板；316、导正销；32、下模机构；321、中心孔凹模；322、螺栓孔凹模；323、凹模固定板；324、下模座。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1至图5所示，本发明实施例提供了一种皮卡钢制车轮轮辐1的制造方法，包括：

步骤S1、成型工序：利用成型装置将轮辐初样进行压制成型，得到轮辐本体11，其中，在轮辐本体11上形成有向轮辐1外侧突出的凸起部。

步骤S2、修边工序：对轮辐本体11外围修边处理时完成对中心处冲中心工艺孔，并对中心工艺孔进行修边处理，其中，中心工艺孔与轮辐本体11同轴。

步骤S3、翻边工序：对中心工艺孔预翻凸台111，凸台111与凸起部同向设置。

步骤S4、冲孔工序：利用冲孔模具3对翻边后的轮辐本体11打中心孔12和螺栓孔13，得到轮辐1。

具体地，如图1所示，车轮的合成总成由轮辋2和轮辐1焊接而成，轮辐1外径与轮辋2的槽底过盈配合后焊接，轮辐中心孔12与轮辐1外径的同心度直接影响两者配合合成的径跳。

如图2所示，先利用成型装置将轮辐1初样进行压制成型，得到轮辐本体11，然后在轮辐1的修边冲中心工艺孔，进一步在翻边工序设计预翻凸台111形成小中心孔，从而保障了小中心孔与轮辐1直端的同心度。

预翻的凸台111不仅增强了中心孔12的刚度，类似于加强筋，小中心孔不易变形而且在后续工序中起到有效可靠的导正作，利用预翻的中心孔凸台与轮辐1外径的一齐成型，保障同心度。

最后，在冲孔工序，螺栓孔13和中心孔12可以利用冲孔模具3一道冲裁完成，冲孔时利用预翻的小中心孔导正，完成冲中心孔12和螺栓孔13，螺栓孔13相对中心孔12的位置度误差小于0.1mm，轮辐1径跳值能降低0.4mm以上，合成一次下线合格率大于99％，减少了合成返修量，产品性能质量得到提升。

需要说明的是，现有技术中，螺栓孔13和中心孔12通常不在同一工序上，需要进行转序，在转序时，必定存在多次定位误差，且利用螺栓孔凸模311形状或轮辐1外径导正的效果都不及本发明实施例提及的预翻凸台111形成的小中心孔。

本发明提供的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法通过成型工序、修边工序、翻边工序和冲孔工序，其中，在修边工序中对轮辐本体11的中心处冲中心工艺孔，并对中心工艺孔进行修边处理，得到一个与轮辐本体11同轴的小的中心孔，然后，在翻边工序中，对这个小的中心孔进行翻边操作，得到凸台111，凸台111与轮辐1的外径保持同心，通过凸台111与冲孔模具3的配合关系，实现对轮辐1的定位和导正，且，预翻的中心孔12增强了中心孔12刚度，类似于加强筋，中心孔12不易变形；在冲孔工序中，利用翻边时预翻的中心工艺孔进行导正，利用冲孔模具3将冲中心大孔与冲螺栓孔13设计在一起冲，能够进一步减小了中心孔与轮辐1外径的同心度误差，使螺栓孔13和中心孔12的同心度和径跳能够得到保障。本发明提供的皮卡钢制车轮轮辐1的制造方法利用修边工序和翻边工序能够保证在冲孔过程中轮辐1的导正和定位稳定性的效果，同时，利用冲孔工序使螺栓孔13和中心孔12一并冲压，进一步保障了螺栓孔13和中心孔12的同心度和径跳，在不增加工序的基础上，降低了轮辐1径跳平均值，提高合成一次下线合格率，进而提升了皮卡钢制车轮轮辐1的制造效率。

在可选的实施例中，在成型工序之前，还包括：

拉伸工序：对轮辐坯料进行第一次拉伸，在第一次拉伸后，根据轮辐1形状要求进行第二次拉伸，得到拉伸后的轮辐初样。

进一步地，在拉伸工序之前，还包括：

落料工序：利用落料机进行落料，得到轮辐坯料。

具体地，如图3所示，轮辐1制作的工艺依次为：落料、拉伸、反拉伸、成型、修边、翻边和冲螺栓孔13及中心孔12。通过落料后的拉伸和反拉伸得到初具形态的轮辐初样，然后利用成型设备对其进行成型得到轮辐本体11，通过修边和翻边得到小中心孔12凸台111，最后将轮辐本体11放置于冲孔模具3上，对其进行冲孔，得到需要的轮辐1。

其中，预翻的小中心孔凸台111高度约8-10mm，凸台111过矮在后续冲孔中导正效果差；若预翻凸台111较高时，因冲中心孔12上的导正销316的空间受限和退料力困难，会导致凸台111粘在外表面，不能掉落，无法进行下一次冲裁。

进一步地，成型装置包括：底座、定位件及成型本体。

底座的上表面和成型本体的下表面分别具有与轮辐初样的外表面和内表面大致相同的形状，以构建形成与轮辐初样相适配的容置空间；定位件设于底座上，用于定位成型本体。通过设置成型装置能够有效的保障轮辐的初成型。

在可选的实施例中，如图4所示，冲孔模具3包括上模机构31及下模机构32。

上模机构31和下模机构32相对设置，在进行冲孔工序前，将翻边后的轮辐本体11放置于下模机构32上，利用上模机构31对翻边后的轮辐本体11施压，以得到中心孔12和螺栓孔13。

其中，上模机构31包括：螺栓孔凸模311、中心孔凸模312、退料板315、凸模固定板313及上模座314。

具体地，凸模固定板313设于上模座314朝向下模机构32的一侧，螺栓孔凸模311和中心孔凸模312均设于凸模固定板313背离上模座314的一侧，其中，中心孔凸模312的中心轴线位于冲孔模具3的中心轴线处，且，如图5所示，中心孔凸模312远离凸模固定板313的一侧设有避让槽3121，避让槽3121用于避让凸台111。

退料板315连接于上模座314朝向下模机构32的一侧，且位于凸模固定板313的外围，退料板315的外轮廓与轮辐本体11的凸起部的形状相适配。

具体地，在冲螺栓孔13及中心孔12工序，为降低轮辐1变形量，按轮辐1的外形状制作形状相适配的退料板315，以避免轮辐1形状的变形而影响径跳，退料板315为刚性材料。

上模机构31还包括导正销316，导正销316连接于中心孔凸模312远离凸模固定板313的一侧，导正销316与中心孔凸模312同轴设置；在进行冲孔工序，导正销316的外径不小于凸台111的内径，以对轮辐1进行定位和导正。

其中，导正销316的外径不能过度追求导向，否则凸台111废料无法退料，导正销316外径略微大于凸台111内径0.02-0.03mm为宜。

下模机构32包括：螺栓孔凹模322、中心孔凹模321、凹模固定板323及下模座324。

凹模固定板323设于下模座324朝向上模机构31的一侧，螺栓孔凹模322和中心孔凹模321均设于凹模固定板323背离下模座324的一侧，其中，螺栓孔凹模322设有与螺栓孔凸模311相适配的第一型腔，中心孔凹模321设有与中心孔凸模312相适配的第二型腔。

需要说明的是，因翻边工序预翻了小中心孔，冲中心孔12的中心孔凸模312比正常冲断时的凸模要略高出一个预翻的中心凸台111高度，即在中心孔凸模312的中心出设置有能够避让凸台111的避让槽3121，以使冲掉的预翻小中心孔凸台111废料低于中心孔凹模321平面，且，在径向，凸台111与避让槽3121的内壁面留有间隙，避让槽3121的深度高于凸台111的高度，完全避让凸台111，防止中心孔凸模312接触预翻的凸台111，导致中心孔12变形起到的导向不佳，同时避免凸台111废料在冲孔时卡住，使凸台111废料能够顺利掉落，保障下一件工件的定位。

在可选的实施例中，冲孔模具3还包括控制装置，控制装置与上模机构31电性连接，控制装置用于控制上模机构31朝向或远离下模机构32移动。

具体地，本发明实施例提供的冲孔模具3的操作过程为：轮辐1定位在凹模上后，位于中心的凸台111和导正销316对轮辐1进行修正以使中心孔12位于中心位置；在控制装置的作用下，上模机构31下行，退料板315的下表面与轮辐1的上表面抵接，螺栓孔凸模311和中心孔凸模312相继冲裁轮辐1；冲裁结束后，上模机构31上行，释放轮辐1，完成一次冲压。

本发明实施例提供的皮卡钢制车轮轮辐1的制造方法，一方面，不增加工序，降低了轮辐1径跳平均值，提高合成一次下线合格率，在修边工序冲中心工艺孔，翻边时预翻小中心孔12，利用预翻的中心孔12与轮辐1外径的一道成型，保障同心度，冲螺栓孔13时利用预翻的中心孔12导正，完成冲大孔及螺栓孔13，轮辐1径跳值能降低0.4mm以上，合成一次下线合格率大于99％，减少了合成返修量，产品性能质量得到提升；另一方面，螺栓孔13和中心孔12一道冲裁完成的，螺栓孔13相对中心孔12的位置度误差小于0.1mm，有效提高了皮卡轮辐1的制造效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，其特征在于，包括：

成型工序：利用成型装置将轮辐初样进行压制成型，得到轮辐本体，其中，在所述轮辐本体上形成有向轮辐外侧突出的凸起部；

修边工序：对所述轮辐本体外围修边处理时完成对中心处冲中心工艺孔，其中，所述中心工艺孔与所述轮辐本体同轴；

翻边工序：对所述中心工艺孔预翻凸台，所述凸台与所述凸起部同向设置；

冲孔工序：利用冲孔模具对翻边后的轮辐本体打中心孔和螺栓孔，得到轮辐。

2.根据权利要求1所述的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，其特征在于，在所述成型工序之前，还包括：

拉伸工序：对轮辐坯料进行第一次拉伸，在第一次拉伸后，根据轮辐形状要求进行第二次拉伸，得到拉伸后的所述轮辐初样。

3.根据权利要求2所述的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，其特征在于，在所述拉伸工序之前，还包括：

落料工序：利用落料机进行落料，得到所述轮辐坯料。

4.根据权利要求1所述的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，其特征在于，所述成型装置包括：底座、定位件及成型本体；

所述底座的上表面和所述成型本体的下表面分别具有与所述轮辐初样的外表面和内表面大致相同的形状，以构建形成与所述轮辐初样相适配的容置空间；定位件设于所述底座上，用于定位所述成型本体。

5.根据权利要求1所述的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，其特征在于，所述冲孔模具包括上模机构及下模机构；

所述上模机构和所述下模机构相对设置，在进行冲孔工序前，将所述翻边后的轮辐本体放置于所述下模机构上，利用所述上模机构对所述翻边后的轮辐本体施压，以得到所述中心孔和所述螺栓孔。

6.根据权利要求5所述的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，其特征在于，所述上模机构包括：螺栓孔凸模、中心孔凸模、退料板、凸模固定板及上模座；

所述凸模固定板设于所述上模座朝向所述下模机构的一侧，所述螺栓孔凸模和所述中心孔凸模均设于所述凸模固定板背离所述上模座的一侧，其中，所述中心孔凸模的中心轴线位于所述冲孔模具的中心轴线处，且，所述中心孔凸模远离所述凸模固定板的一侧设有避让槽，所述避让槽用于避让所述凸台；

所述退料板连接于所述所述上模座朝向所述下模机构的一侧，且位于所述凸模固定板的外围，所述退料板的外轮廓与所述轮辐本体的凸起部的形状相适配。

7.根据权利要求6所述的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，其特征在于，所述上模机构还包括导正销；

所述导正销连接于所述中心孔凸模远离所述凸模固定板的一侧，所述导正销与所述中心孔凸模同轴设置；在进行所述冲孔工序，所述导正销的外径不小于所述凸台的内径，以对所述轮辐进行定位和导正。

8.根据权利要求6所述的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，其特征在于，所述下模机构包括：螺栓孔凹模、中心孔凹模、凹模固定板及下模座；

所述凹模固定板设于所述所述下模座朝向所述上模机构的一侧，所述螺栓孔凹模和所述中心孔凹模均设于所述凹模固定板背离所述下模座的一侧，其中，所述螺栓孔凹模设有与所述螺栓孔凸模相适配的第一型腔，所述中心孔凹模设有与所述中心孔凸模相适配的第二型腔。

9.根据权利要求5所述的皮卡钢制车轮轮辐的制造方法，其特征在于，所述冲孔模具还包括控制装置，所述控制装置与所述上模机构电性连接，所述控制装置用于控制所述上模机构朝向或远离所述下模机构移动。

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