用于生产轮盘的方法技术

技术编号:1082989 阅读:228 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种形成轮盘的方法,包括下列步骤: 将扁平的盘坯料形成为大体上碗形的轮盘,所述轮盘限定一轮盘轴线; 形成所述碗形的轮盘以形成与窗部成形区域相邻的轮辐成形区域; 在每个所述窗部成形区域中沿大体上垂直的方向形成窗部,其中每个窗部都具有与所述轮盘的周界周围的连续外带圈接近的相应外边缘,其中所述窗部限定了在相邻窗部之间的多个轮辐,和其中每个所述窗部沿着所述外带圈的角度尺寸(angular size)优选地大于每个所述轮辐的角度尺寸; 通过使斜楔模(cam die)紧靠地径向接合在所述外带圈的至少一部分上,使所述外带圈部分地闭合成圆柱形形状,其中所述斜楔模包括具有中间水平凸出部的倾斜接合面,所述中间水平凸出部用于接收所述外带圈的周缘,以减少所述外带圈的起伏;和 通过轴向地摩擦(wiping)所述外带圈,使所述外带圈基本上完全闭合成圆柱形形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及车轮,更具体地涉及一种用于生产适合于在这种车轮 中使用的轮盘的改进方法。
技术介绍
一种传统的制造好的车轮包括具有内盘和外轮辋的由两部分组成 的构造,盘包括内轮安装部和外环形部,轮安装部限定了内侧安装面 并且包括中心导向部或轮毂孔和多个突耳,所述突耳接收穿过其中形 成的孔以将车轮安装到车辆的车轴。轮辋由钢、铝或其他合金制造, 并且包括内侧胎边座保持凸缘、内侧胎边座、轴向延伸的腔、外侧胎 边座和外侧胎边座保持凸缘。盘的外环形部典型地通过焊接固定到轮 辋的内径向表面。用于盘的一些优选材料是钢和其他合金,其能由扁坯冷加工成所 需的最终形状的盘。利用几级模沖压和沖孔,能经济地生产足够尺寸精度和强度的轮盘。在1996年10月29日授予Daudi的美国专利 5568745中示出了用多级的高速递压设备制造轮盘的先进的模沖压的 例子,其全部在此并入作为参考。除了对轮盘与轮辋的强度和形状的严格要求之外,轮盘的有吸引 力的式样也是所需的。在典型的轮盘中形成窗部以便通过在每对相邻 的窗部之间形成单个轮辐赋予车轮有轮辐的外观。窗部还用来使冷空 气能流向安装在车轮内侧的制动单元。为了进一步改进冲压的轮盘的式样,可以在将轮盘装配到轮辋之 后,将各种形状的覆层和保护层应用于轮盘的外侧。覆层形状可以与 轮盘的形状相符或它可以提供非常不同的外观。与实际的式样无关, 优选地要在安装覆层之后留下足够的"看穿,,面积以允许足够的气流冷却车轮和制动器。车轮式样的最近趋势使得需要提供很大的窗部以使得窗部之间的 单一轮辐尽可能地小。当使用覆层时,轮盘中很大的窗部尺寸在式样和覆层上提供了较大的灵活性以使得覆层窗部能位于更随意的位置 中。用由扁坯生产冲压的轮盘的传统技术,不可能获得较大的窗部尺 寸。在制造过程中,典型地在将窗部冲出之前使坯料弯曲以形成外带 團,因为如果首先冲出窗部,则它们将在弯曲的过程中变形到不能接 受的程度。在窗部尺寸较大的情况下,沖孔操作变得愈加困难,因为 需要在它们被沖出时提供容纳锻屑的空间。为了获得较大的窗部尺寸,采用了其他成形方法,例如铝的铸造。 然而,这些其他方法和材料不能较好地适合于低成本的批量生产。因 而,希望在沖压的轮盘的情况下获得增大的窗部尺寸。与本申请同时申请的标题为"用于具有很大的窗部的轮子的盘成形方法"的共同待决的美国申请(Attorney Docket 1-27067 )教导了一 种改进的盘成形方法,即使在冲出较大的窗部之后将外带圏弯曲,该 盘成形方法也在保持盘强度和避免变形的同时实现了增大的窗部尺 寸。中间的凸轮系统操作在用摩擦模实现的最终成形之前执行了预成 形,以使得可以在不引入使盘变弱或使窗部形状变形的应力的情况下 形成盘。与外带圏的预成形和最终成形相关的潜在问题是非计划中的起 伏。由于大窗部的存在,可能产生外带圈径向长度的周期性变化。非 计划中的长度变化能产生最终外带圈中的起伏,其沿与车轮轴线平行 和/或与车轮轴线垂直的方向延伸。当将形成的轮盘置于轮辋内以进行 焊接时,与车轮轴线平行的任何起伏都会引起焊缝呈波状,使得执行 焊接操作更加困难。与车轮轴线垂直的起伏导致轮盘和轮辋沿着焊缝 的不连续接触,妨碍了坚固的焊接缝的形成。因而,希望减少起伏。典型地用一连串压力机工位执行形成轮盘的模沖压操作,其中在 工位之间传送被部分完成的零件。除了多个工位之外,能设立每个工位执行一个以上的相容金属成形操作,例如在零件的另一个区域中穿 出孔的同时将零件的一些部分弯曲。为了用最少的设备和工厂车间面 积最经济地生产一零件,希望使用需要最少数量的工位的制造方法。 就工具的原始成本和在工具的使用寿命期间的维护而言,生产成本还 取决于由每组沖模执行的成形操作的复杂性。因而,还希望发现一种 操作顺序以在不增加所需工位数量的情况下用较不复杂的步骤形成所 需的轮盘。
技术实现思路
本专利技术提供了一种改进的轮盘成形方法,其实现了增大的窗部尺 寸。该方法减少了起伏,同时避免了复杂的穿孔操作并减少了压力机 工位的数量。在本专利技术的一个方面中,提供了一种用于形成轮盘的方法。将扁 平的盘坯料形成为碗形的轮盘,形成碗形的轮盘以形成与窗部成形区 域相邻的轮辐成形区域,在每个窗部成形区域中沿基本上垂直的方向 形成窗部,其中每个窗部都具有与轮盘周界周围的连续外带圈接近的 相应外边缘。窗部限定了在相邻窗部之间的多个轮辐,每个窗部沿着 外带圈的角度尺寸优选地大于每个轮辐的角度尺寸。通过使斜楔模紧 靠地接合在外带團的至少一部分上,外带围部分地闭合成圆柱形形状, 其中斜楔模包括具有中间凸出部的接合面,中间凸出部用于接收外带 圏的周缘以减少外带圈的起伏。通过轴向地摩擦外带圈,外带圏基本 上完全闭合成圆柱形形状。从下面结合附图作出的本专利技术的详细说明,本专利技术的其他优点对 于本领域技术人员将变得显而易见。附图说明图l是根据本专利技术一实施例制造的轮盘的透视图。图2是结合有轮辋的图1的轮盘的透视图。图3和3A是在根据本专利技术第一实施例的笫一操作处理轮盘之后的闭合的压力机的横截面图。图4、 4A和4B是在根据本专利技术第一实施例的第二操作处理轮盘 之后的闭合的压力机的横截面图。图5、 5A和5B是在根据本专利技术第一实施例的第三操作处理轮盘 之后的闭合的压力机的横截面图。图6、 6A和6B是在根据本专利技术第一实施例的第四操作处理轮盘 之后的闭合的压力机的横截面图。图7和7A是在根据本专利技术第一实施例的第五操作处理轮盘之后 的闭合的压力机的横截面图。图8是在根据本专利技术第一实施例的第六操作处理轮盘之前的打开 的压力机的横截面图。图8A是第六操作的模具的一部分的顶视平面图; 图8B和8C是在根据笫六操作处理轮盘之后的闭合的压力机的横 截面图。图9和9A是在根据本专利技术第一实施例的第七操作处理轮盘之后 的闭合的压力机的横截面图。图10、 IOA和IOB是在根据本专利技术第一实施例的第八操作处理轮 盘之后的闭合的压力机的横截面图。图11是根据本专利技术第二实施例的第四操作处理轮盘之后的闭合 的压力机的横截面图,该第四操作可以代替在与本专利技术第一实施例相 关的图6、 6A和6B中所示的第四操作。图12和12A是根据本专利技术第二实施例的第五操作处理轮盘之后 的闭合的压力机的横截面图,该第五操作可以代替在与本专利技术第一实 施例相关的图7和7A中所示的第五操作。图12B是本专利技术第二实施例的第五操作的模具的一部分的顶视平 面图。具体实施例方式参考图1,具有所示形状的轮盘IO利用冷冲压由扁材制成。在它被制造出之后,可以将盘IO焊接、铆接或用其他方式合适地固定到合 适的轮辋ll,如图2中所示,以生产具有车轮或轮盘轴线X的车轮W。 轮辋11由合适的材料制造,例如钢、铝或其合金、镁、或钛。轮盘10由具有冷加工所需的展延性的合适材料制造或用其他方 式形成,例如钢、铝或其合金、钢、镁、或钛。轮盘10包括大体上位 于中心的轮安装面或轮廓12、多个向外延伸的单一轮辐13、和外环形 轮辋连接带闺或凸缘14。在所示的实施例中,盘10包括五个这种单 一轮辐13,它们与轮安装面12和外带圏14成一整体。在所示的实施 例中,轮辐被形成为实心轮辐;然而,如果希望的话,轮辐13中的一 个或多个可以具有形成于其中的(多个)孔洞(未示出)本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种形成轮盘的方法,包括下列步骤: 将扁平的盘坯料形成为大体上碗形的轮盘,所述轮盘限定一轮盘轴线; 形成所述碗形的轮盘以形成与窗部成形区域相邻的轮辐成形区域; 在每个所述窗部成形区域中沿大体上垂直的方向形成窗部,其中每个窗部都具有与所述轮盘的周界周围的连续外带圈接近的相应外边缘,其中所述窗部限定了在相邻窗部之间的多个轮辐,和其中每个所述窗部沿着所述外带圈的角度尺寸(angular size)优选地大于每个所述轮辐的角度尺寸; 通过使斜楔模(cam die)紧靠地径向接合在所述外带圈的至少一部分上,使所述外带圈部分地闭合成圆柱形形状,其中所述斜楔模包括具有中间水平凸出部的倾斜接合面,所述中间水平凸出部用于接收所述外带圈的周缘,以减少所述外带圈的起伏;和 通过轴向地摩擦(wiping)所述外带圈,使所述外带圈基本上完全闭合成圆柱形形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:A·科尔曼T·查尼基B·福勒
申请(专利权)人:海斯莱默茨国际公司
类型:发明
国别省市:US

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