轮毂内圈及其制造方法、轮毂组件及其制造方法技术

本发明专利技术提出一种轮毂内圈及其制造方法、轮毂组件及其制造方法。其中的轮毂内圈呈空心圆柱体，并具有多个凸起结构。所述凸起结构从轮毂内圈的空心圆柱体的外周面向外凸出，并在铸造过程中取得。轮毂与轮毂内圈的接合面上具有多个凹陷结构，所述凹陷结构通过镶铸工艺而形状匹配地成形于对应的凸起结构的外部。本发明专利技术中的轮毂采用轻质合金材料制成，轮毂内圈采用铁碳合金制成，从而能够在满足轮毂结构强度要求的同时减少轮毂的重量，本发明专利技术还能通过凸起结构与凹陷结构来提高轮毂与轮毂内圈间的结合强度和导热系数。

【技术实现步骤摘要】
轮毂内圈及其制造方法、轮毂组件及其制造方法
本专利技术涉及车辆制造领域，具体涉及一种轮毂内圈及其制造方法、轮毂组件及其制造方法。
技术介绍
各类车辆在人员和货物的运输中已经得到了广泛应用，轮毂作为车身与地面之间传递力的重要环节，其结构强度影响着整车的承载能力，其重量又影响着车辆的油耗。考虑到车辆的燃油经济性指标，在满足整车承载能力要求的前提下，轮毂的重量越小就越有优势。因此，轻量化日益成为轮毂生产过程中的主要指标之一。为了满足车辆对轮毂的强度要求，传统的轮毂多由铸铁制造，且壁面通常较厚。为了使轮毂减轻重量，一些密度较低的轻质金属材料被用于制造轮毂，例如铝合金。然而轻质合金具有屈服强度低、热膨胀系数大、热衰退显著等缺点，不能可靠地满足轮毂的结构强度要求。针对于铁质合金材料重量较大、而铝合金材料强度不足的问题，相关的轮毂以钢制和铝合金制的复合材料来生产制造。以公开号为CN207128439U的中国技术专利为例，该技术公开了一种用于商用车的轻量化钢铝复合材料轮毂，其中的轮毂本体采用铝合金材料制造，而内外侧的轴承孔套则采用钢制材料制造，从而兼顾铝合金材料重量轻和钢制材料强度大的技术效果。然而采用两种合金材料制造的轮毂，容易出现不同材料间结合强度不足、贴合不够紧密的技术问题。针对于此，该技术专利虽然将铝合金制的轮毂本体与钢制的轴承孔套的接合面构造为网格状或阶梯状的非平面来提高结合强度，但是网格状或阶梯状的非平面对不同材料接合面之间的结合强度提升有限，在轮毂承受较大工作载荷的情况下，容易因结合强度不足而出现不同材料接合面间的相互错动，对轮毂的安全性能产生不利影响。而不同材料接合面间的相互错动又会产生较大的间隙，进而导致传热效率低下，使轴承或轮毂的工作温度超过许可值，影响轮毂的使用寿命。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供一种轮毂内圈及其制造方法、轮毂组件及其制造方法，本专利技术能够在满足轮毂结构强度并减少轮毂重量的前提下，显著提高轮毂组件中轮毂与轮毂内圈间的结合强度和导热系数。在本专利技术的一个方面，提供一种轮毂内圈，所述轮毂内圈呈空心圆柱体，所述轮毂内圈具有多个凸起结构，所述凸起结构从所述轮毂内圈的空心圆柱体的外周面向外凸出。优选地，所述凸起结构包括菌状凸起，所述菌状凸起满足以下要求：对轮毂内圈做垂直于轴向的纵向剖面，纵向剖面经过凸起结构而形成所述凸起结构的纵剖图形，在所述纵剖图形中，以所述凸起结构两侧边界的最低点之间的连线作为凸起根部基准线，沿平行于所述凸起根部基准线的方向量取所述纵剖图形的两侧边界间的边界距离，再以至少一条平行于所述凸起根部基准线的分界线将所述凸起结构的纵剖图形划分为至少两个区域，且使所述分界线与所述凸起根部基准线之间的距离介于所述凸起结构的高度的1/3-2/3之间；其中，至少一个离所述凸起根部基准线较远的区域的纵剖图形的最大边界距离大于至少一个离所述凸起根部基准线较近的区域的纵剖图形的最小边界距离。优选地，在所述多个凸起结构中，所述菌状凸起的占比为35％-95％。优选地，所述凸起结构还包括台状凸起，所述台状凸起满足以下要求：对轮毂内圈做垂直于轴向的纵向剖面，纵向剖面经过凸起结构而形成凸起结构的纵剖图形，在所述纵剖图形中，以所述凸起结构两侧边界的最低点之间的连线作为凸起根部基准线，沿平行于所述凸起根部基准线的方向量取所述纵剖图形的两侧边界间的边界距离；其中，随着相对于所述凸起根部基准线的距离逐渐增大，所述纵剖图形的边界距离不变或逐渐减小。优选地，在所述多个凸起结构中，所述台状凸起的占比为5％-65％。优选地，所述凸起结构的顶面面积的平均值介于0.1-3mm2，所述顶面面积所在的面垂直于所述轮毂内圈的径向。优选地，所述凸起结构的高度的平均值介于0.3-1.0mm。优选地，多个所述凸起结构相对于所述轮毂内圈的分布密度的平均值介于15-50个/cm2。在本专利技术的另一个方面，提供一种根据前文任一项实施例所述的轮毂内圈的制造方法，包括以下步骤：将设定配比的配料熔炼为铁水，并对铁水进行铁液处理；预热并旋转轮毂内圈铸模，并将涂料均匀涂布于所述轮毂内圈铸模的内壁；待涂料干燥后，往所述轮毂内圈铸模中浇注经铁液处理的铁水；保持所述轮毂内圈铸模旋转；以及待铁水凝固成型后脱模，清除脱模后铸件表面的涂料层，得到具有凸起结构的轮毂内圈铸件。优选地，所述涂料包括：4％～7％质量百分比的钠基膨润土；15％～25％质量百分比的硅藻土；0％～5％质量百分比的350目石英砂；0.0005％～0.01％质量百分比的烷基硫酸盐；以及余量为水。优选地，在涂布所述涂料时，控制所述轮毂内圈铸模的转速介于700-1200r/min，同时控制所述轮毂内圈铸模的温度介于200-300℃；在铁水浇注至所述轮毂内圈铸模时，控制所述轮毂内圈铸模的转速介于1000-1600r/min。优选地，所述轮毂内圈的材料包括球墨铸铁，所述铁水浇注时的温度为1380-1450℃。在本专利技术的另一个方面，提供一种轮毂组件，包括根据前文任一项实施例所述的轮毂内圈，所述轮毂组件还包括：位于轮毂内圈外围的轮毂，所述轮毂设有轴承孔；和位于轮毂内圈中的轮毂轴承，所述轮毂轴承的外圈固定设置于所述轮毂内圈的空心圆柱体的内周面上；其中，所述轮毂通过镶铸工艺形成于所述轮毂内圈的空心圆柱体的外周面上，以使所述轮毂与轮毂内圈的接合面上具有与多个凸起结构相配合的多个凹陷结构。优选地，所述轮毂的材料包括轻型合金，所述轮毂内圈的材料包括铁碳合金。在本专利技术的另一个方面，提供一种根据前文任一项实施例所述的轮毂组件的制造方法，包括以下步骤：a)轮毂的制造：将制成的轮毂内圈设置于轮毂铸模的中心孔位置，将熔炼呈液态的轻型合金注入所述轮毂铸模的型腔，采用镶铸的方式将熔炼呈液态的轻型合金注入所述轮毂铸模的型腔内，待轻型合金在所述轮毂铸模内冷却定型后脱模，得到镶铸有所述轮毂内圈的轮毂后，将轮毂机械加工至目标尺寸；b)轮毂轴承与轮毂内圈的装配：将轮毂轴承安装至轮毂内圈的空心圆柱体的内周面。优选地，将熔炼呈液态的轻型合金注入所述轮毂铸模的型腔内的铸造方式为压力镶铸，在所述压力镶铸的过程中对所述轮毂铸模的型腔内的液态轻型合金保温保压直至液态轻型合金完全固化。因此，根据本专利技术实施例，以不同的材料制成轮毂组件中的不同部件，从而可以在满足轮毂结构强度要求的同时减少轮毂的重量，提升汽车的燃油经济性。并且，通过凸起结构与凹陷结构间的相互配合，能够提高轮毂内圈与轮毂之间的结合强度和导热系数，从而增加轮毂在使用过程中的安全系数和寿命。附图说明图1为本专利技术中的轮毂组件的结构示意图；图2为本专利技术中的轮毂内圈的空心圆柱体的外周面及其上凸起结构的示意图；图3为本专利技术中的轮毂内圈的空心圆柱体的外周面上台状凸起的纵剖图形的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮毂内圈，其特征在于，所述轮毂内圈(3)呈空心圆柱体，所述轮毂内圈(3)具有多个凸起结构(4)，所述凸起结构(4)从所述轮毂内圈(3)的空心圆柱体的外周面向外凸出。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮毂内圈，其特征在于，所述轮毂内圈(3)呈空心圆柱体，所述轮毂内圈(3)具有多个凸起结构(4)，所述凸起结构(4)从所述轮毂内圈(3)的空心圆柱体的外周面向外凸出。


2.根据权利要求1所述的轮毂内圈，其特征在于，所述凸起结构(4)包括菌状凸起(41)，所述菌状凸起(41)满足以下要求：
对轮毂内圈(3)做垂直于轴向的纵向剖面，纵向剖面经过凸起结构(4)而形成所述凸起结构(4)的纵剖图形，在所述纵剖图形中，以所述凸起结构两侧边界的最低点之间的连线作为凸起根部基准线(AB)，沿平行于所述凸起根部基准线(AB)的方向量取所述纵剖图形的两侧边界间的边界距离，再以至少一条平行于所述凸起根部基准线的分界线将所述凸起结构(4)的纵剖图形划分为至少两个区域，且使所述分界线与所述凸起根部基准线之间的距离介于所述凸起结构的高度的1/3-2/3之间；
其中，至少一个离所述凸起根部基准线(AB)较远的区域的纵剖图形的最大边界距离(D)大于至少一个离所述凸起根部基准线(AB)较近的区域的纵剖图形的最小边界距离(d)。


3.根据权利要求2所述的轮毂内圈，其特征在于，在所述多个凸起结构(4)中，所述菌状凸起(41)的占比为35％-95％。


4.根据权利要求2或3所述的轮毂内圈，其特征在于，所述凸起结构(4)还包括台状凸起(42)，所述台状凸起(42)满足以下要求：
对轮毂内圈(3)做垂直于轴向的纵向剖面，纵向剖面经过凸起结构(4)而形成凸起结构(4)的纵剖图形，在所述纵剖图形中，以所述凸起结构两侧边界的最低点之间的连线作为凸起根部基准线(AB)，沿平行于所述凸起根部基准线的方向量取所述纵剖图形的两侧边界间的边界距离(C)；
其中，随着相对于所述凸起根部基准线的距离逐渐增大，所述纵剖图形的边界距离(C)不变或逐渐减小。


5.根据权利要求4所述的轮毂内圈，其特征在于，在所述多个凸起结构(4)中，所述台状凸起(42)的占比为5％-65％。


6.根据权利要求1所述的轮毂内圈，其特征在于，所述凸起结构(4)的顶面面积的平均值介于0.1-3mm2，所述顶面面积所在的面垂直于所述轮毂内圈(3)的径向。


7.根据权利要求1所述的轮毂内圈，其特征在于，所述凸起结构(4)的高度的平均值介于0.3-1.0mm。


8.根据权利要求1所述的轮毂内圈，其特征在于，多个所述凸起结构(4)相对于所述轮毂内圈(3)的分布密度的平均值介于15-50个/cm2。


9.一种根据权利要求1-8任一所述的轮毂内圈的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
将设定配比的配料熔炼为铁水，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先云，
申请(专利权)人：李先云，
类型：发明
国别省市：河北;13