轻量化复合轮毂、轮毂单元总成及轮毂的制造方法技术

本发明专利技术公开了轻量化复合轮毂、轮毂单元总成及轮毂的制造方法，涉及商用车轮毂技术领域，轻量化复合轮毂包括铸铁骨架体和铝合金包覆体，铝合金包覆体铸造包裹于铸铁骨架体外侧；铸铁骨架体包括套状骨架本体和舵状骨架，舵状骨架一体设置于套状骨架本体外侧，铝合金包覆体包括铸造于套状骨架本体上的套状骨架包覆体和铸造于舵状骨架上的舵状骨架包覆体，套状骨架包覆体和舵状骨架包覆体一体铸造成型；舵状骨架包括多个舵柄和将多个舵柄连接在一起的舵环，舵柄的一端与套状骨架本体一体设置，舵柄的另一端开设有车轮螺栓安装孔，套状骨架本体开设有半轴螺栓安装孔或端盖螺栓安装孔。该轻量化复合轮毂既能实现轮毂的轻量化，其结构又具有较高的强度。

Lightweight composite hub, hub unit assembly and manufacturing method of hub

【技术实现步骤摘要】
轻量化复合轮毂、轮毂单元总成及轮毂的制造方法
本专利技术涉及商用车轮毂
，具体涉及轻量化复合轮毂、轮毂单元总成及轮毂的制造方法。
技术介绍
随着中国经济的快速增长，以电商、危化品、冷链等为代表的高端物流迅猛发展，其对车辆的轻量化要求更为突出；以1辆牵引车为例(每年运行约20万公里)，每减重1Kg,每年多赚运费近200元；所以商用车用户及整车厂对轻量化的需求迫在眉睫。商用车传统轮毂的材质为球墨铸铁，产品质量较重，有较大的轻量化空间；但轮毂又是承载和使车辆转动的重要安全零部件，其承载能力及其他性能指标要求高。一般球墨铸铁的密度约为7.2-7.3Kg/m3，铝的密度仅为2.7Kg/m3，约为球墨铸铁的37.5％左右；所以用铝合金代替铸铁将成为轮毂轻量化的重要方法；但同时还要保持相应的轮毂疲劳强度。即在实现轮毂轻量化的同时还要确保轮毂的疲劳强度是目前轮毂生产中亟需要解决的问题。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种轻量化复合轮毂，该轮毂既能实现轮毂的轻量化，其结构具有较高的强度。作为同一个专利技术构思，本专利技术另一个要解决的技术问题是，提供一种轻量化复合轮毂的制造方法。作为同一个专利技术构思，本专利技术再一个要解决的技术问题是，提供一种轮毂单元总成。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：轻量化复合轮毂，包括：铸铁骨架体和铝合金包覆体，所述铝合金包覆体铸造包裹于所述铸铁骨架体外侧；所述铸铁骨架体包括套状骨架本体和舵状骨架，所述舵状骨架一体设置于所述套状骨架本体外侧，所述铝合金包覆体包括铸造于所述套状骨架本体上的套状骨架包覆体和铸造于所述舵状骨架上的舵状骨架包覆体，所述套状骨架包覆体和所述舵状骨架包覆体一体铸造成型；所述舵状骨架包括多个舵柄和将所述多个舵柄连接在一起的舵环，所述舵柄的一端与所述套状骨架本体一体设置，所述舵柄的另一端开设有车轮螺栓安装孔，所述套状骨架本体开设有半轴螺栓安装孔或端盖螺栓安装孔。优选的，所述套状骨架本体的开设有所述半轴螺栓安装孔或所述端盖螺栓安装孔的部分向外凸出形成凸出部，相邻所述凸出部之间形成凹槽部。优选的，所述凸出部的外侧壁设置有机加工台阶。优选的，所述凹槽部的外侧壁设置有铸造台阶。优选的，所述舵状骨架开设有所述车轮螺栓安装孔的部分设置有螺栓安装端面，所述螺栓安装端面露出所述舵状骨架包覆体。优选的，所述舵状骨架上设置有防止车轮螺栓转动的防转挡台。优选的，所述铸铁骨架体内部开设有第一轴承孔、轮毂内腔、第二轴承孔和第一油封安装孔，所述第一轴承孔和所述第二轴承孔分别位于所述轮毂内腔的两侧，所述第一油封安装孔位于所述第一轴承孔的外侧。为解决上述第二个技术问题，本专利技术采用的轮毂制造方法，包括以下步骤：A、通过砂型铸造的方法铸造成型所述铸铁骨架体；B、抛丸清理打磨所述铸铁骨架体；C、在所述铸铁骨架体上加工出定位端面，所述定位端面用于将所述铸铁骨架体定位于铸铝模具中；D、将机加工后的所述铸铁骨架体进行酸洗及预加热；E、将D步骤中的所述铸铁骨架体放置在所述铸铝模具中，将铝合金通过铸造的方法包裹到所述铸铁骨架体上，形成复合轮毂；F、将E步骤中的所述复合轮毂通过热处理进行铝合金部分的强度提升；G、将F步骤中的所述复合轮毂加工至成品。优选的，在所述C步骤中，在所述套状骨架本体的开设有所述半轴螺栓安装孔或所述端盖螺栓安装孔的凸出部上机加工出台阶。为解决上述第三个技术问题，本专利技术提供了一种轮毂单元总成，该轮毂单元总成采用上述轻量化复合轮毂。采用了上述技术方案后，本专利技术的有益效果是：本专利技术的复合轮毂包括铸铁骨架体和铸造包裹于铸铁骨架体上的铝合金包覆体，铸铁骨架体上集中并一体设置了对疲劳强度和硬度要求较高的部位，轮毂的大部分载荷作用在铸铁骨架体上，铸铁骨架体与铝合金包覆体结合紧密，不易脱开，轮毂的承载能力更强。本专利技术中，铸铁骨架体包括套状骨架本体和舵状骨架，舵状骨架一体设置于套状骨架本体外侧，舵状骨架包括多个舵柄和将多个舵柄连接在一起的舵环，舵柄的一端与套状骨架本体一体设置，这种镂空结构的舵状骨架，在保证轮毂硬度和疲劳强度的前提下，可最大限度的保证减重效果。另外，本专利技术中轮毂单元总成的轴承在承载转动时会产生较大的摩擦热量，油封也会产生较大的热量，温度最高时可达120℃，高温会影响轴承滚动体的硬度和油封橡胶件密封效果、老化速度。铝的热传导系数高于铸铁很多，所以铝合金包覆体既起到减重效果，又增强散热效果。综上所述，与传统铸铁轮毂相比，本专利技术整体重量轻，轻量化可达28-35％，相对于铝合金等轻质材料的轮毂其结构强度高，满足轮毂作为车辆承载零部件对高承载能力的要求，并且成本低，比纯铝轮毂成本节约20-30％左右，既实现了轮毂轻量化同时又确保轮毂的疲劳强度要求，且散热效果好。附图说明图1是本专利技术轻量化复合轮毂的立体图；图2是图1的剖视结构示意图；图3是图1中本专利技术轻量化复合轮毂的分解结构示意图；图4是铸铁骨架体的结构示意图；图5是图4的剖视结构示意图；图6是本专利技术轮毂单元总成的立体图；图7是图6中的剖视结构示意图；图中：1-铸铁骨架体，11-套状骨架本体，110-凸出部，1101-机加工台阶，111-凹槽，1110-铸造台阶，12-舵状骨架，121-防转挡台，123-舵柄，124-舵环，2-铝合金包覆体，21-套状骨架包覆体,22-舵状骨架包覆体，31-车轮螺栓安装孔,32-螺栓安装端面，33-螺栓安装端面,41-第一轴承孔,42-轮毂内腔,43-第二轴承孔,44-半轴螺栓安装孔，45-第一油封安装孔，46-第二油封安装孔，51-第一轴承，52-第二轴承，53-第一油封，54-第二油封，55-卡环，56-密封圈，57-ABS齿圈，58-车轮螺栓。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步详细说明。如图1至图3共同所示的轻量化复合轮毂，包括铸铁骨架体1和铝合金包覆体2，铝合金包覆体2铸造包裹于铸铁骨架体1的外侧；铸铁骨架体1包括套状骨架本体11和舵状骨架12，舵状骨架12一体设置于套状骨架本体11外侧，铝合金包覆体2包括铸造于套状骨架本体11上的套状骨架包覆体21和铸造于舵状骨架12上的舵状骨架包覆体22，套状骨架包覆体21和舵状骨架包覆体22一体铸造成型。如图4所示，舵状骨架12包括多个舵柄123和将多个舵柄123连接在一起的舵环124，舵柄123的一端与套状骨架本体11一体设置，舵柄123的另一端开设有车轮螺栓安装孔31，套状骨架本体11开设有半轴螺栓安装孔44或端盖螺栓安装孔。舵状骨架12的这种铸铁镂空的一体式结构既保证强度又兼容减重作用。安装在驱动轴上的轮毂结构和安装在非驱动轴上的轮毂结构区别仅在于连接法兰盘的位置在轴向上略有差异，本实施例中，舵状骨架12和舵状骨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轻量化复合轮毂，其特征在于，包括：/n铸铁骨架体和铝合金包覆体，所述铝合金包覆体铸造包裹于所述铸铁骨架体外侧；/n所述铸铁骨架体包括套状骨架本体和舵状骨架，所述舵状骨架一体设置于所述套状骨架本体外侧，所述铝合金包覆体包括铸造于所述套状骨架本体上的套状骨架包覆体和铸造于所述舵状骨架上的舵状骨架包覆体，所述套状骨架包覆体和所述舵状骨架包覆体一体铸造成型；/n所述舵状骨架包括多个舵柄和将所述多个舵柄连接在一起的舵环，所述舵柄的一端与所述套状骨架本体一体设置，所述舵柄的另一端开设有车轮螺栓安装孔，所述套状骨架本体开设有半轴螺栓安装孔或端盖螺栓安装孔。/n

【技术特征摘要】
1.轻量化复合轮毂，其特征在于，包括：
铸铁骨架体和铝合金包覆体，所述铝合金包覆体铸造包裹于所述铸铁骨架体外侧；
所述铸铁骨架体包括套状骨架本体和舵状骨架，所述舵状骨架一体设置于所述套状骨架本体外侧，所述铝合金包覆体包括铸造于所述套状骨架本体上的套状骨架包覆体和铸造于所述舵状骨架上的舵状骨架包覆体，所述套状骨架包覆体和所述舵状骨架包覆体一体铸造成型；
所述舵状骨架包括多个舵柄和将所述多个舵柄连接在一起的舵环，所述舵柄的一端与所述套状骨架本体一体设置，所述舵柄的另一端开设有车轮螺栓安装孔，所述套状骨架本体开设有半轴螺栓安装孔或端盖螺栓安装孔。


2.如权利要求1所述的轻量化复合轮毂，其特征在于，所述套状骨架本体的开设有所述半轴螺栓安装孔或所述端盖螺栓安装孔的部分向外凸出形成凸出部，相邻所述凸出部之间形成凹槽部。


3.如权利要求2所述的轻量化复合轮毂，其特征在于，所述凸出部的外侧壁设置有机加工台阶。


4.如权利要求2所述的轻量化复合轮毂，其特征在于，所述凹槽部的外侧壁设置有铸造台阶。


5.如权利要求1所述的轻量化复合轮毂，其特征在于，所述舵状骨架开设有所述车轮螺栓安装孔的部分设置有螺栓安装端面，所述螺栓安装端面露出所述舵状骨架包覆体。


6.如权利要求1所述的轻量化...

【专利技术属性】
技术研发人员：高世阳，王浩鑫，马常伟，岳中政，
申请(专利权)人：山东浩信机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37