CN116475801A - 一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置及其加工方法。本发明包括基面支板，所述基面支板上设有中心定位座，所述中心定位座连接有与轮毂半成品工件的轮毂中心孔底端配合的定位芯；定位爪，用于将轮毂内轮缘固定于所述基面支板上；定位组件，包括穿过轮毂半成品工件的轮辐窗口的侧定位杆、连接于所述侧定位杆下端并且能够沿所述基面支板上一支点进行360°旋转和平移的下支板，以及活动连接于所述侧定位杆上端的球面定位板。本发明提高了轮毂装饰孔加工的精度，精车后有效的控制装饰孔口沿处宽窄边问题，且生产效率高和制造成本低。

Description

一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及轮毂制造技术领域，尤其是指一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置及其加工方法。

背景技术

为了满足美观和个性化需求，车轮外表面通常会安装一些装饰钉（也称为柳钉）。同时，为了追求轻量化和精细化，以满足当前汽车油耗高和电池续航能力提升的趋势，也变得越来越重要。目前，装饰钉的加工通常采用沉孔铸面成型和预铸点的机加工工艺。然而，这种方法的加工效率极低，铸面变形公差一般在±0.8mm，钻孔深度也很难保证。如果采用钻加工，同样会受到铸面变形的影响，导致加工后的孔口位置不准确，影响视觉效果。为了解决这些问题并实现批量产业化，迫切需要开发高质量的解决方案。

发明内容

为此，本发明提供一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置及其加工方法，通过采用铸面型腔半预铸、机加精准定位和一体式刀具设计等工艺创新，提高了轮毂装饰孔的精度和加工形位尺寸，精车后有效的控制装饰孔口沿处宽窄边问题，并且工艺稳定性、生产效率高和制造成本低。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置，包括：

基面支板，用于放置轮毂半成品工件，所述基面支板支撑于轮毂半成品工件的轮毂内轮唇，所述基面支板上设有中心定位座，所述中心定位座连接有与轮毂半成品工件的轮毂中心孔底端配合的定位芯；

设于基面支板上的定位爪，用于将轮毂内轮唇固定于所述基面支板上；

定位组件，所述定位组件包括穿过轮毂半成品工件的轮辐窗口的侧定位杆、连接于所述侧定位杆下端并且能够沿所述基面支板上一支点进行360°旋转和平移的下支板，以及活动连接于所述侧定位杆上端的球面定位板；其中，所述球面定位板的一端向上倾斜并连接有定位球，所述定位球的球面能够与轮毂半成品工件的装饰钉台的窗口立面相贴合。

在本发明的一种实施方式中，所述下支板设有调节槽，所述调节槽内设有连接于所述基面支板的第一锁紧螺栓。

在本发明的一种实施方式中，所述定位组件还包括旋转台，所述旋转台可升降且可转动地连接于所述侧定位杆上端，所述球面定位板还设有移动滑槽，所述移动滑槽内设有与所述旋转台上端相连的第二锁紧螺栓。

在本发明的一种实施方式中，沿所述旋转台下端轴向设有旋转槽，所述侧定位杆上端设有与所述旋转槽插配的插头，所述旋转台侧端连接有将所述旋转台与所述插头锁紧的第三锁紧螺栓。

在本发明的一种实施方式中，所述侧定位杆轴向方向设有阶梯过渡结构，所述侧定位杆在所述侧定位杆下端至所述阶梯过渡结构的部分直径大于所述阶梯过渡结构至所述侧定位杆上端的部分直径。

在本发明的一种实施方式中，所述侧定位杆的硬度HRC≥38。

在本发明的一种实施方式中，所述定位球的硬度HRC≥20.3。

本发明还提供一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的加工方法，所述方法包括：

S1、将铝液浇注到模具中，以获得铸件毛坯，所述铸件毛坯设有多个外边缘具有脱模角度的预铸台，所述预铸台用于加工后形成装饰钉台，所述预铸台底部直径比待安装的装饰钉直径大，所述预铸台上留有预铸窝，将铸件毛坯进行车削加工后，得到轮毂半成品工件，其包括轮毂内轮唇、轮毂中心孔、轮辐窗口、法兰平面、装饰钉台及其窗口立面；

S2、将中心定位座上的定位芯与轮毂中心孔底端配合，随后将侧定位杆穿过轮辐窗口，通过调整下支板、侧位杆、旋转台和球面定位板的位置，使定位球与装饰钉台的窗口立面相贴合，并调整定位球位置使其至轮毂中心孔的距离与多个预铸窝的节圆半径之差在±2.5mm内，将第一锁紧螺栓、第二锁紧螺栓和第三锁紧螺栓进行预锁紧；

S3、将轮辐窗口倾斜通过侧定位杆，以轮毂中心孔为径向定位，落于定位芯外侧，轮毂内轮唇平面接触于基面支板上，将轮毂半成品工件旋转，松开第一锁紧螺栓、第二锁紧螺栓和第三锁紧螺栓，使定位球的球面能够与装饰钉台窗口立面点接触，并在定位球四周留有1.5mm以上间隙，再次锁紧第一锁紧螺栓、第二锁紧螺栓和第三锁紧螺栓，再通过定位爪将轮毂内轮唇固定于所述基面支板上；

S4、以定位球为加工基准，利用数控机床控制一体式合金钻头对预铸窝加工装饰钉的沉孔，控制所述沉孔直径的偏移量，使其落于预铸窝顶部口沿内侧，如果偏向某一个方向，调整数控机床的加工循环指令，按世界坐标系正负数值增大或减小来调整偏差角度，保证预铸窝的窝口沿不被加工，随后，在轮毂半成品工件上分别进行螺栓孔和气门孔加工，加工完毕后，定位爪松开轮毂内轮唇；

S5、将轮毂半成品工件以轮毂中心孔和轮毂内轮唇平面为基准进行二序加工，得到外轮缘、外轮辋、帽口、外表装饰面、装饰钉边带，其边带口沿保留原铸窝形态，使精车宽窄边无偏差。

在本发明的一种实施方式中，所述一体式合金钻头包括大径端和小径端，所述大径端的直径比装饰钉的直径大0.12-0.35mm。

在本发明的一种实施方式中，所述大径端与所述小径端同心度偏差不大于0.025mm。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置及其加工方法，通过采用铸面型腔半预铸、机加精准定位和一体式刀具设计等工艺创新，提高了轮毂装饰孔的精度和加工形位尺寸，并且工艺稳定性、生产效率高和制造成本低。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的轮毂装饰孔型面加工定位装置结构示意图。

图2是轮毂结构示意图。

图3是一体式合金钻头的结构示意图。

图4是预铸台的结构示意图。

图5是沉孔的加工的结构示意图。

说明书附图标记说明：

100、轮毂半成品工件；110、轮毂内轮唇；120、轮辐窗口；130、装饰钉台；131、窗口立面；140、预铸台；150、轮毂中心孔；160、法兰平面；200、装饰钉；300、机加工沉孔大径端；400、预铸窝；410、理论锥面；420、实际锥面；500、一体式合金钻头；510、大径端；520、小径端；600、窄边精车面；700、沉孔；

1、基面支板；11、中心定位座；12、定位芯；

2、定位爪；

3、定位组件；31、侧定位杆；311、插头；312、阶梯过渡结构；32、下支板；321、调节槽；322、第一锁紧螺栓；33、球面定位板；331、移动滑槽；332、第二锁紧螺栓；34、定位球；35、旋转台；351、旋转槽；352、第三锁紧螺栓。

实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征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的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

实施例

参照图1所示，本发明的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置，包括：

基面支板1，用于放置轮毂半成品工件100，所述基面支板1支撑于轮毂半成品工件100的轮毂内轮唇110，所述基面支板1上设有中心定位座11，所述中心定位座11连接有与轮毂半成品工件100的轮毂中心孔150底端配合的定位芯12；

设于基面支板1上的定位爪2，用于将轮毂内轮唇110固定于所述基面支板1上；

定位组件3，所述定位组件3包括穿过轮毂半成品工件100的轮辐窗口120的侧定位杆31、连接于所述侧定位杆31下端并且能够沿所述基面支板1上一支点进行360°旋转和平移的下支板32，以及活动连接于所述侧定位杆31上端的球面定位板33；其中，所述球面定位板33的一端向上倾斜并连接有定位球34，所述定位球34的球面能够与轮毂半成品工件100的装饰钉台130的窗口立面131相贴合。

具体地，所述下支板32设有调节槽321，所述调节槽321内设有连接于所述基面支板1的第一锁紧螺栓322。

具体地，所述定位组件3还包括旋转台35，所述旋转台35可升降且可转动地连接于所述侧定位杆31上端，所述球面定位板33还设有移动滑槽331，所述移动滑槽331内设有与所述旋转台35上端相连的第二锁紧螺栓332。

具体地，沿所述旋转台35下端轴向设有旋转槽351，所述侧定位杆31上端设有与所述旋转槽351插配的插头311，所述旋转台35侧端连接有将所述旋转台35与所述插头311锁紧的第三锁紧螺栓352。

具体地，所述侧定位杆31轴向方向设有阶梯过渡结构312，所述侧定位杆31在所述侧定位杆31下端至所述阶梯过渡结构312的部分直径大于所述阶梯过渡结构312至所述侧定位杆31上端的部分直径。

具体地，所述侧定位杆31的硬度HRC≥38。

具体地，所述定位球34为硬度HRC≥20.3的钢珠。

通过上述设置，侧定位杆31通过轮辐窗口120，通过球面并与装饰钉200旁的窗口立面131相贴合，能够在每次产品加工前提供精准定位；

实施例

一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的加工方法，利用实施例1中所述的轮毂装饰孔型面加工定位装置，所述方法包括：

S1、将铝液浇注到模具中，以获得铸件毛坯，所述铸件毛坯设有多个外边缘具有脱模角度的预铸台140，所述预铸台140用于加工后形成装饰钉台130，所述预铸台140底部直径比待安装的装饰钉200直径大不小于0.5mm，所述预铸台140上留有预铸窝400，将铸件毛坯进行车削加工后，得到轮毂半成品工件100，其包括轮毂内轮唇110、轮毂中心孔150、轮辐窗口120、法兰平面160、装饰钉台130及其窗口立面131；

S2、将中心定位座11上的定位芯12与轮毂中心孔150底端配合，随后将侧定位杆31穿过轮辐窗口120，通过调整下支板32、侧位杆、旋转台35和球面定位板33的位置，使定位球34与装饰钉台130的窗口立面131相贴合，并调整定位球34位置使其至轮毂中心孔150的距离与多个预铸窝400的节圆半径之差在±2.5mm内，将第一锁紧螺栓322、第二锁紧螺栓332和第三锁紧螺栓352进行预锁紧；

S3、将轮辐窗口120倾斜通过侧定位杆31，以轮毂中心孔150为径向定位，落于定位芯12外侧，轮毂内轮唇110平面接触于基面支板1上，将轮毂半成品工件100旋转，松开第一锁紧螺栓322、第二锁紧螺栓332和第三锁紧螺栓352，使定位球34的球面能够与装饰钉台130窗口立面131点接触，并在定位球34四周留有1.5mm以上间隙，再次锁紧第一锁紧螺栓322、第二锁紧螺栓332和第三锁紧螺栓352，再通过定位爪2将轮毂内轮唇110固定于所述基面支板1上；

S4、以定位球34为加工基准，利用数控机床控制一体式合金钻头500对预铸窝400加工装饰钉200的沉孔700；由于预铸窝400与装饰钉台130的窗口立面131的距离很小且定位球34至轮毂中心孔150的距离与多个预铸窝400的节圆半径之差很小，加工沉孔700时，其直径偏移量可以控制，并落于预铸窝400顶部口的内侧。控制所述沉孔700直径的偏移量，使其落于预铸窝400顶部口沿内侧，如果偏向某一个方向，调整数控机床的加工循环指令，按世界坐标系正负数值增大或减小来调整偏差角度，保证预铸窝400的窝口沿不被加工，随后，在轮毂半成品工件100上分别进行螺栓孔和气门孔加工，加工完毕后，定位爪2松开轮毂内轮唇110；

S5、将轮毂半成品工件100放置专用液压三爪型工装中，以轮毂中心孔150和轮毂内轮唇110平面为基准进行二序加工，得到外轮缘、外轮辋、帽口、外表装饰面、装饰钉边带，其边带口沿保留原铸窝形态，使精车宽窄边无偏差，得到装饰钉边带有窄边精车面600的铝合金轮毂。

本实施例中，所述一体式合金钻头500包括大径端510和小径端520，所述大径端510的直径比装饰钉200的直径大0.12-0.35mm；所述大径端510与所述小径端520同心度偏差不大于0.025mm。

本实施例中，预铸窝400至装饰钉台130的窗口立面131的偏距（图4中a）不大于4mm，大径端510钻入预铸窝400底壁的深度（图4中b）不大于0.4mm，预铸窝400的理论锥面410（大径）与实际锥面420的中心偏差范围（图5中c和d）在±0.8mm以内；所述一体式合金钻头500的大径端510与预铸窝400的实际锥面420的偏距（图5中e和f）在0.34-1.95mm之间。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置，其特征在于，包括：

基面支板（1），用于放置轮毂半成品工件（100），所述基面支板（1）支撑于轮毂半成品工件（100）的轮毂内轮唇（110），所述基面支板（1）上设有中心定位座（11），所述中心定位座（11）连接有与轮毂半成品工件（100）的轮毂中心孔（150）底端配合的定位芯（12）；

设于基面支板（1）上的定位爪（2），用于将轮毂内轮唇（110）固定于所述基面支板（1）上；

定位组件（3），所述定位组件（3）包括穿过轮毂半成品工件（100）的轮辐窗口（120）的侧定位杆（31）、连接于所述侧定位杆（31）下端并且能够沿所述基面支板（1）上一支点进行360°旋转和平移的下支板（32），以及活动连接于所述侧定位杆（31）上端的球面定位板（33）；其中，所述球面定位板（33）的一端向上倾斜并连接有定位球（34），所述定位球（34）的球面能够与轮毂半成品工件（100）的装饰钉台（130）的窗口立面（131）相贴合。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置，其特征在于，所述下支板（32）设有调节槽（321），所述调节槽（321）内设有连接于所述基面支板（1）的第一锁紧螺栓（322）。

3.根据权利要求1所述的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置，其特征在于，所述定位组件（3）还包括旋转台（35），所述旋转台（35）可升降且可转动地连接于所述侧定位杆（31）上端，所述球面定位板（33）还设有移动滑槽（331），所述移动滑槽（331）内设有与所述旋转台（35）上端相连的第二锁紧螺栓（332）。

4.根据权利要求3所述的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置，其特征在于，沿所述旋转台（35）下端轴向设有旋转槽（351），所述侧定位杆（31）上端设有与所述旋转槽（351）插配的插头（311），所述旋转台（35）侧端连接有将所述旋转台（35）与所述插头（311）锁紧的第三锁紧螺栓（352）。

5.根据权利要求1所述的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置，其特征在于，所述侧定位杆（31）轴向方向设有阶梯过渡结构（312），所述侧定位杆（31）在所述侧定位杆（31）下端至所述阶梯过渡结构（312）的部分直径大于所述阶梯过渡结构（312）至所述侧定位杆（31）上端的部分直径。

6.根据权利要求1所述的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置，其特征在于，所述侧定位杆（31）的硬度HRC≥38。

7.根据权利要求1所述的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的定位装置，其特征在于，所述定位球（34）的硬度HRC≥20.3。

8.一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的加工方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的轮毂装饰孔型面加工定位装置，所述方法包括：

S1、将铝液浇注到模具中，以获得铸件毛坯，所述铸件毛坯设有多个外边缘具有脱模角度的预铸台（140），所述预铸台（140）用于加工后形成装饰钉台（130），所述预铸台（140）底部直径比待安装的装饰钉（200）直径大，所述预铸台（140）上留有预铸窝（400），将铸件毛坯进行车削加工后，得到轮毂半成品工件（100），其包括轮毂内轮唇（110）、轮毂中心孔（150）、轮辐窗口（120）、法兰平面（160）、装饰钉台（130）及其窗口立面（131）；

S2、将中心定位座（11）上的定位芯（12）与轮毂中心孔（150）底端配合，随后将侧定位杆（31）穿过轮辐窗口（120），通过调整下支板（32）、侧位杆、旋转台（35）和球面定位板（33）的位置，使定位球（34）与装饰钉台（130）的窗口立面（131）相贴合，并调整定位球（34）位置使其至轮毂中心孔（150）的距离与多个预铸窝（400）的节圆半径之差在±2.5mm内，将第一锁紧螺栓（322）、第二锁紧螺栓（332）和第三锁紧螺栓（352）进行预锁紧；

S3、将轮辐窗口（120）倾斜通过侧定位杆（31），以轮毂中心孔（150）为径向定位，落于定位芯（12）外侧，轮毂内轮唇（110）平面接触于基面支板（1）上，将轮毂半成品工件（100）旋转，松开第一锁紧螺栓（322）、第二锁紧螺栓（332）和第三锁紧螺栓（352），使定位球（34）的球面能够与装饰钉台（130）窗口立面（131）点接触，并在定位球（34）四周留有1.5mm以上间隙，再次锁紧第一锁紧螺栓（322）、第二锁紧螺栓（332）和第三锁紧螺栓（352），再通过定位爪（2）将轮毂内轮唇（110）固定于所述基面支板（1）上；

S4、以定位球（34）为加工基准，利用数控机床控制一体式合金钻头（500）对预铸窝（400）加工装饰钉（200）的沉孔（700），控制所述沉孔（700）直径的偏移量，使其落于预铸窝（400）顶部口沿内侧，如果偏向某一个方向，调整数控机床的加工循环指令，按世界坐标系正负数值增大或减小来调整偏差角度，保证预铸窝（400）的窝口沿不被加工，随后，在轮毂半成品工件（100）上分别进行螺栓孔和气门孔加工，加工完毕后，定位爪（2）松开轮毂内轮唇（110）；

S5、将轮毂半成品工件（100）以轮毂中心孔（150）和轮毂内轮唇（110）平面为基准进行二序加工，得到外轮缘、外轮辋、帽口、外表装饰面、装饰钉边带，其边带口沿保留原铸窝形态，使精车宽窄边无偏差。

9.如权利要求8所述的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的加工方法，其特征在于，所述一体式合金钻头（500）包括大径端（510）和小径端（520），所述大径端（510）的直径比装饰钉（200）的直径大0.12-0.35mm。

10.如权利要求9所述的一种轮毂装饰孔和口沿宽窄边的加工方法，其特征在于，所述大径端（510）与所述小径端（520）同心度偏差不大于0.025mm。