CN1509826A - 汽车铝合金轮圈的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车铝合金轮圈的制造方法，其包括采用铝合金材料，加工制成断面形状与所需要轮圈断面造型相同的长条平板形状铝挤型板，经计算裁剪成特定长度铝挤型板；将裁剪成特定长度铝挤型板放置在上下模具间，经冲压使铝挤型板两端形成弧缘；铝挤型板弧缘两端裁切倾斜角度；将两端具有倾斜角度的铝挤型板放置在活动模具中，活动模具包括设圆形外轮廓面心模块及左右模块，活动的左右模块靠合时，将铝挤型板压合成型一圆圈体，圆圈体上形成一等宽平行接缝；焊合接缝；进行金属表面硬化处理；进行车削加工，使圆形圈体壁厚达标成光滑外表面，成轮圈半成品，轮圈设肋条，其上设螺孔，供轮盘通过螺合元件锁固成完整轮圈。

Description

汽车铝合金轮圈的制造方法

技术领域

本发明涉及汽车车轮，尤其涉及一种汽车铝合金轮圈的制造方法。

背景技术

现有的汽车铝合金轮圈的制造方法，如美国第4589177号、第4185370号专利，都是先将平板状的铝合金板体制成弯曲的圆形形状，然后采用焊接加工的方式将已经呈圆形形状的铝合金板体两端焊合成一圈体，再通过压模机以特定形状的模具进行辊压，以对该圈体形平板板体由浅而深缓慢进行不同深度的凹凸面成型辊压。上述轮圈制造方法是由原属平板状的铝合金圈体，通过辊压加工方式，制成断面形状为所需要形状的铝合金轮圈，这种加工过程中需要不断替换多组不同形状的辊压模具，并分别对圈体形状的板体进行辊压成型为所需要的形状，因此制造过程缓慢，程序繁杂，成本较高。另外，现有的铝合金轮圈的制造过程，其平板状的铝合金板体的材质密度不高，在辊压过程中会出现因辊压力量不均匀而使铝合金轮圈发生重量分布不等配及铝材表面气泡粒度较大，当其装填在高速钢丝轮胎上以后，高压冲气时容易发生泄漏气体的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述缺点，本发明提供一种汽车铝合金轮圈的制造方法，该方法生产工艺合理，简单方便，生产效率高，使用该方法制造的轮圈价格较低且品质优良。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，包括a、采用铝合金材料，通过铝挤型加工方式，制成断面形状与所需要轮圈断面造型相同的长条平板形状的铝挤型板；b、通过圆周长公式的计算，用机具裁剪成特定长度的铝挤型板；c、将裁剪成特定长度的铝挤型板，放置在一组上模具、下模具之间，经由冲压加工方式使铝挤型板两端形成弧缘；d、在铝挤型板成型为弧缘的两端，裁切特定的倾斜角度；e、将两端具有倾斜角度的铝挤型板，放置在一组活动模具中，该活动模具包括设有一圆形外轮廓面的心模块以及可活动脱模的左右两模块，心模块可在铝挤型板上活动位移，使活动的左右模块通过油压系统驱动而相互位移，呈靠近或分离状态，两活动模块靠合时，将铝挤型板一次压合成型一圆圈体，并在圆圈体上形成一等宽平行的接缝；f、由焊接设备将接缝焊合；g、进行金属表面硬化处理；h、进行CNC自动车削加工，使圆形圈体壁厚达到标准值，且形成光滑的外表面，成为汽车轮圈的半成品。

前述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其中a步骤依所需轮圈断面造型完成的铝挤型板板体上一体成型设有肋条。

前述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其中a步骤依所需轮圈断面造型完成的铝挤型板板体上一体成型设有唇缘。

前述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其中a步骤依所需轮圈断面造型完成的铝挤型板板体上一体成型设有的肋条为单线式。

前述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其中a步骤依所需轮圈断面造型完成的铝挤型板板体上一体成型设有的肋条为双线式。

前述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其中c步骤中使用的上模具冲击面设有凹穴，该凹穴的形状与铝挤型板断面形状相同，下模具冲击面设有凸块，该凸块的形状与铝挤型板断面形状相同。

前述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其中e步骤中使用的两活动的左右模块上设有半圆形弧面。

前述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其中轮圈制成为圆形框体后，在与轮圈一体成型凸出的肋条上钻设螺孔，以便于轮盘通过螺合元件锁固，成为完整轮圈。

前述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其中轮圈制成为圆形框体后，在轮圈内环孔壁上焊接轮盘，成为完整轮圈。

本发明解决其技术问题还可采用如下技术方案：

一种汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，包括a、采用铝合金材料，通过铝挤型加工方式，制成断面形状与所需要轮圈断面造型相同的长条平板形状的铝挤型板；b、通过圆周长公式的计算，用机具裁剪成特定长度的铝挤型板；c、将裁剪成特定长度的铝挤型板，放置在一组上模具、下模具之间，经由冲压加工方式使铝挤型板两端形成弧缘；d、在铝挤型板成型为弧缘的两端，裁切特定的倾斜角度；e、将两端具有倾斜角度的铝挤型板，放置在一组活动模具中，该活动模具包括设有一圆形外轮廓面的心模块以及可活动脱模的左右两模块，心模块可在铝挤型板上活动位移，使活动的左右模块通过油压系统驱动而相互位移，呈靠近或分离状态，两活动模块靠合时，将铝挤型板一次压合成型一圆圈体，并在圆圈体上形成一等宽平行的接缝；f、由焊接设备将接缝焊合；g、进行CNC自动车削加工，使圆形圈体壁厚达到标准值，且形成光滑的外表面，成为汽车轮圈的半成品。

本发明的有益效果是，该方法通过铝挤型成型加工方式，根据所需要的轮圈断面造型，制作成铝挤型板，经由固定模具、活动模具的挤压加工，形成圆形轮圈，对合两端靠合形成一接缝，进行焊合，再对焊合成圆圈状的铝圈进行CNC自动车削加工和表面硬化处理，得到铝合金轮圈；在铝合金压合成一圆形的轮圈形状后，采用固定模具和活动模具压合的方式快速成型，尤其是活动模具由活动心模具及两半圆弧形的活动模具构成，使加工过程中快速且压合的成品尺寸精确。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明铝挤型条结构的外观示意图。

图2为本发明欲弯制平板状铝合金实施状态示意图。

图3为本发明弯制成型的铝合金板体结构示意图。

图4为本发明将弯制成型的铝合金板体两端部裁切成倾斜角示意图。

图5为本发明将弯制成型的铝合金板体进行整圆实施状态示意图。

图6为本发明整圆后的铝合金轮圈外观结构示意图。

图7为本发明铝合金轮圈两端并合焊接处结构示意图。

图8为本发明完成的轮圈加工结合轮盘(DISK)结构示意图。

图8a为本发明轮圈与轮盘(DISK)为焊接结合的实施例示意图。

图9为本发明制成的轮圈安装在车体上的示意图。

图中标号说明：10铝挤型板、11肋条、12唇缘、13弧缘、14接缝、15螺孔、10a成型铝挤型板、10b圆形轮圈、20上模具、21凹穴、30上模具、31凸块、40活动模具、41心模块、42外轮廓面、43活动左模块、44活动右模块、50轮盘、50A轮盘、51螺合元件、60车体。

具体实施方式

参阅图1所示，本发明汽车铝合金轮圈的制造方法，其采用铝合金材料，通过铝挤型加工方式，制成断面形状与所需要轮圈断面造型相同的长条平板形状的铝挤型板，通过圆周长公式的计算，用机具裁剪成特定长度的铝挤型板10，在该铝挤型板上一体成型设有肋条11及唇缘12，本实施例中肋条11为双线式，凡是采用单线式肋条或者不设置肋条式的铝挤型板，都属于本发明轮圈的技术范畴。

参阅图2、图3所示，将裁剪成特定长度的铝挤型板10，放置在一组上模具20、下模具30之间，该上模具20冲击面设有凹穴21，该凹穴21的形状与铝挤型板10断面形状相同，下模具30冲击面设有凸块31，该凸块31的形状与铝挤型板10断面形状相同，经由冲压加工方式使铝挤型板10两端向上翘起形成弧缘13，成型为铝挤型板10A。

参阅图4所示，在已经弯制呈两端翘起成弧缘13的铝挤型板10A的板体上，以裁切机具将该板体的断面处裁切呈一适当倾斜角度θ，该倾斜角度θ根据所需要制造的轮圈的直径而定，原则上其角度值与欲制造的轮圈的直径大小成反比，使铝合金板体制成一圆形体时，其接缝可成为平行状态，以便于焊接加工。

参阅图5所示，在本发明的实施例中，经由图3加工步骤成型后，可进一步将两端已经成型为具有倾斜角度的铝挤型板10A，放置在一组活动模具40中，该活动模具40包括设有一圆形外轮廓面42的心模块41，其可活动突伸下降在铝挤型板10A面上；另该活动模具40中还包括设在两侧的活动左模块43和活动右模块44，两侧的活动左模块43和右模块44通过油压系统驱动而相互位移，呈靠近或分离状态，活动左模块43上设有半圆形弧面431，活动右模块44上设有半圆形弧面441，半圆形弧面431和半圆形弧面441表面设成与铝挤型板10A断面形状相同的凹凸形状，在两模块靠合后，成为一完整的铝材质圆圈体，当两模块在进行近靠动作时，可凭借心模块41为中心基准模具，使两侧的活动模块43、44将铝挤型板10A挤压成一圆形体。

参阅图6所示，当将铝挤型板10A顺利压合成圆形轮圈10B后，根据铝合金板材的厚度、板材型号的性质，经过精密的计算后将其两端挤压成圆形，使板体断面缘端合并形成一接缝14。

参阅图7所示，上述接缝14，在原垂直断面经整圆后，垂直断面将自然对靠成一外侧缘开缝间隙较内侧缘开缝间隙为大的V形接缝，该V形接缝采用现有焊接加工工艺进行焊接时，虽然具有斜平面以堵塞焊料的方便性，但是，本发明为了获取更好的焊合强度，因此，V形接缝改进成等宽的平行接缝14；为了防止应力集中，需在进行整圆动作之前，在铝挤型板10A的两末端，将该板材断面处裁切一个适当的倾斜角度，为此，经由油压机具动作，使两活动模块43、44将铝挤型板10A挤压后，可在其上形成等宽的平行接缝14，该倾斜角度值的大小，需要根据实际欲制造汽车车轮直径尺寸的大小而进行不同的设定，再经由焊接工艺对该等宽的平行接缝14进行焊接(图6所示)；然后进行CNC自动车削加工，使圆形圈体壁后达到标准值，且形成光滑的外表面，并进行T4或T6金属表面硬化处理，即完成汽车轮圈的制造。

参阅图8所示，在后续的加工制造步骤中，可在圆形轮圈10B的肋条11上以分度仪器钻设数个对称的螺孔15，设置有花样造型的轮盘50的周缘相同设有等数的螺孔，以便通过螺合元件51穿过螺孔15而将轮盘50与圆形轮圈10B相互螺合一体；如果圆形轮圈没有设置凸出的肋条，则利用焊接工艺使轮盘焊接固定在圆形轮圈内的适当位置上，成为一个完整的汽车轮圈(图8a所示)，因此方便变换不同式样的轮盘造型，以达到多款式不同车轮圈式样共用以轮圈外框的目的。

参阅图8、图9所示，轮盘50锁合安装方式，可区分为外锁固式及内锁固式，为了使装置在车体60上的轮距增加时，可将轮盘50A锁固在圆形轮圈10B靠近长边延伸段X侧，以使轮盘50A与汽车轮壳锁固后，令轮胎定位距离较为分开；反之，如将轮盘50锁固在圆形轮圈10B靠近短边延伸段Y侧，使轮盘50与汽车轮壳锁固后，轮胎定位的距离较为靠近。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1、一种汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，包括a、采用铝合金材料，通过铝挤型加工方式，制成断面形状与所需要轮圈断面造型相同的长条平板形状的铝挤型板；b、通过圆周长公式的计算，用机具裁剪成特定长度的铝挤型板；c、将裁剪成特定长度的铝挤型板，放置在一组上模具、下模具之间，经由冲压加工方式使铝挤型板两端形成弧缘；d、在铝挤型板成型为弧缘的两端，裁切特定的倾斜角度；e、将两端具有倾斜角度的铝挤型板，放置在一组活动模具中，该活动模具包括设有一圆形外轮廓面的心模块以及可活动脱模的左右两模块，心模块可在铝挤型板上活动位移，使活动的左右模块通过油压系统驱动而相互位移，呈靠近或分离状态，两活动模块靠合时，将铝挤型板一次压合成型一圆圈体，并在圆圈体上形成一等宽平行的接缝；f、由焊接设备将接缝焊合；g、进行金属表面硬化处理；h、进行CNC自动车削加工，使圆形圈体壁厚达到标准值，且形成光滑的外表面，成为汽车轮圈的半成品。

2、根据权利要求1所述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，所述a步骤依所需轮圈断面造型完成的铝挤型板板体上一体成型设有肋条。

3、根据权利要求1所述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，所述a步骤依所需轮圈断面造型完成的铝挤型板板体上一体成型设有唇缘。

4、根据权利要求2所述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，所述a步骤依所需轮圈断面造型完成的铝挤型板板体上一体成型设有的肋条为单线式。

5、根据权利要求2所述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，所述a步骤依所需轮圈断面造型完成的铝挤型板板体上一体成型设有的肋条为双线式。

6、根据权利要求1所述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，所述c步骤中使用的上模具冲击面设有凹穴，该凹穴的形状与铝挤型板断面形状相同，下模具冲击面设有凸块，该凸块的形状与铝挤型板断面形状相同。

7、根据权利要求1所述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，所述e步骤中使用的两活动的左右模块上设有半圆形弧面。

8、根据权利要求1所述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，所述轮圈制成为圆形框体后，在与轮圈一体成型凸出的肋条上钻设螺孔，以便于轮盘通过螺合元件锁固，成为完整轮圈。

9、根据权利要求1所述的汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，所述轮圈制成为圆形框体后，在轮圈内环孔壁上焊接轮盘，成为完整轮圈。

10、一种汽车铝合金轮圈的制造方法，其特征在于，包括a、采用铝合金材料，通过铝挤型加工方式，制成断面形状与所需要轮圈断面造型相同的长条平板形状的铝挤型板；b、通过圆周长公式的计算，用机具裁剪成特定长度的铝挤型板；c、将裁剪成特定长度的铝挤型板，放置在一组上模具、下模具之间，经由冲压加工方式使铝挤型板两端形成弧缘；d、在铝挤型板成型为弧缘的两端，裁切特定的倾斜角度；e、将两端具有倾斜角度的铝挤型板，放置在一组活动模具中，该活动模具包括设有一圆形外轮廓面的心模块以及可活动脱模的左右两模块，心模块可在铝挤型板上活动位移，使活动的左右模块通过油压系统驱动而相互位移，呈靠近或分离状态，两活动模块靠合时，将铝挤型板一次压合成型一圆圈体，并在圆圈体上形成一等宽平行的接缝；f、由焊接设备将接缝焊合；g、进行CNC自动车削加工，使圆形圈体壁厚达到标准值，且形成光滑的外表面，成为汽车轮圈的半成品。

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