汽车轮毂加工系统技术方案

本发明专利技术涉及轮毂加工领域，公开了汽车轮毂加工系统，包括轮辐加工单元、轮辋加工单元和用于焊接轮辋和轮辐的焊接单元，轮辋加工单元包括翻边机构和旋压机构，旋压机构包括旋压左模、旋压右模和旋压刀组件，旋压刀组件包括用于对轮辋外壁初旋的第一旋压刀、用于对轮辋轮缘旋压的第二旋压刀和用于轮辋外壁精旋的第三旋压刀，第一旋压刀和第二旋压刀之间连接有旋压支撑件；第三旋压刀的端部设置为尖端，且第三旋压刀倾斜设置，第三旋压刀的倾斜角度为25°‑65°。本发明专利技术轮辐和轮辋单独加工后焊接固定，相较于传统的一体轮铸造技术相比，降低了低压铸造的工艺难度，实现了低温低压铸造，轮辐机械性能提高，而且在轮辋旋压过程中能够保证贴膜良好。

【技术实现步骤摘要】
汽车轮毂加工系统
本专利技术涉及轮毂加工领域，具体涉及汽车轮毂加工系统。
技术介绍
轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件，是支撑汽车的重量的重要部件，其结构特性对车轮和汽车都具有重要的影响。现有的轮毂主要是通过铸造或锻造工艺制造而成。铸造法是指利用重力将合金溶液浇筑到模具内，成型后经车床处理打磨而成。锻造法是指将合金块料置于模具内，由千吨的压力机直接挤压成型。无论是铸造法还是锻造法大多采用轮辋与轮辐一体成型的方式加工，即将胚料内部加工形成轮辐，将胚料的表面加工形成轮辋。专利技术人经多年研究发现，由于一体铸造车轮是由轮辋与轮辐一起铸造出来，模具型腔结构比较复杂，所以其铸造工艺对铝液的流动性要求高，这就迫使其铸造铝液温度高(680℃～720℃)，模温也比较高，这样铸造出来的铸件其性能就比低温低压(645℃～660℃)铸造出来的低。由于铸件性能较低，在满足整车性能要求的情况下，只能采用增加材料的方法才能达到，用增加材料来弥补性能不足的问题。因此，一体铸造成型轮毂的质量比较大，导致其惯性阻力大，在高速转动时易形变导致轮毂受损。因此专利技术人开发了一种轮辋与轮辐分别加工后再行组合的新的轮毂加工方法，并对轮毂的加工系统进行改造。其中轮辋成型的原理为：铝板经过卷圆、焊接、复圆后形成圆筒；将圆筒的一端口经过翻边成型，做出轮缘卷边初始形状；翻边完成后再经旋压成型，得到完整的轮辋形状。在轮辋旋压成型的过程中，是将圆筒套设在旋压模具外，而后利用旋压刀旋压到位。但是目前的轮辋旋压成型时存在如下的问题：旋压刀在旋压过程中，容易出现圆筒不贴膜的问题，导致制备而成的轮辋外壁形状达不到要求。
技术实现思路
本专利技术意在提供汽车轮毂加工系统，以改善现有轮毂加工系统的不足，解决轮辋旋压成型过程中圆筒不贴膜的问题，保证轮辋外形符合要求。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：汽车轮毂加工系统，包括轮辐加工单元、轮辋加工单元和用于焊接轮辋和轮辐的焊接单元，轮辋加工单元包括翻边机构和旋压机构，旋压机构包括旋压左模、旋压右模和旋压刀组件，旋压刀组件包括用于对轮辋外壁初旋的第一旋压刀、用于对轮辋轮缘旋压的第二旋压刀和用于轮辋外壁精旋的第三旋压刀，所述第一旋压刀和第二旋压刀之间连接有旋压支撑件；第三旋压刀的端部设置为尖端，且第三旋压刀倾斜设置，第三旋压刀的倾斜角度为25°-65°。本方案的原理及优点是：目前行业内的轮毂加工大多是采用传统技术--整体铸造，其具有工序少、制作成本相对低的特点。但是我司在对轮毂加工过程中发现，整体铸造的轮毂重量大，且性能低。为了提高轮毂的性能同时实现轮毂的轻量化设计，我司进行了材料、工艺和加工系统多维度的创新设计，不惜增加多道(14道)工序的制造成本，在进行轮辋与轮辐加工时，一改现有技术中的一体化成型加工的方式，而是将轮辋与轮辐分别加工后用焊接单元进行焊接固定。其中轮辐加工单元用于对轮辐单独加工成型，轮辋加工单元用于对轮辋单独加工成型，在对轮辋进行加工成型时，通过翻边机构将预制成圆筒的端部进行翻边处理，而后利用第一旋压刀对圆筒外壁进行初步旋压，利用第二旋压刀对翻边后的圆筒外壁及端部进行旋压成型。针对轮辋旋压成型过程中，圆筒不贴膜的问题，本技术方案还利用第三旋压刀对圆筒的外壁进行精准旋压成型，通过将第三旋压刀的刀头设置为尖端，且倾斜设置，使其旋压接触面积相对小，能够对小圆弧(尤其是25°气门孔处)进行精准旋压而不干涉或触碰轮辋及模具的其它部位，解决圆筒旋压成型过程中不贴膜的问题。焊接单元用于将分别加工成型后的轮辋和轮辐连接固定，形成轮毂结构。本技术方案的有益效果在于：1、轮辐单独加工铸件与传统的一体轮铸造技术相比，由于相对简化了模具型腔结构，因此对铝液流动性要求相对较低，不需要通过提高温度来提高铝液的流动性，不仅降低了低压铸造的工艺难度，而且还实现了低温低压铸造(645℃-660℃)，不会因过高温破坏铸件的性能。使得在晶粒涨大前就已铸造冷却成型，铸件晶粒细幼致密，使得单独制备而成的轮辐和轮辋机械性能(抗拉强度、屈服强度、延伸率)比传统一体车轮更优。且新开发车轮只需开发轮辐部分低压铸造模，能够与轮辋灵活组合，大大缩短了开发的周期，适用于批量化生产、效率高。2、由于轮辐和轮辋单独加工，可以利用低温低压铸造，因此，不需要像现有技术那样通过增加材料来提高轮毂的机械性能，实现了轮毂的轻量化设计。经检测，轮辐、轮辋单独加工后再焊接固定的工艺与一体化车轮加工相比，不仅提升了轮毂的机械性能，而且其整体重量比传统一体车轮轻20-30％，实现了车轮的轻量化设计。车轮轻量化设计对整车的益处如下：①减轻整车重量、续航里程增加6％以上；②0-100Km/h起步加速提高0.15-0.25秒；③100-0Km/h刹车距离缩短1-3m；④转向清晰、操控性能提高。3、本技术方案中，对旋压刀组件进行了结构优化，其中第一旋压刀沿轮辋轴向移动，用于对轮辋外壁进行初步旋压；第二旋压刀用于对轮辋翻边处进行旋压，形成轮缘；第三旋压刀用于对轮辋外壁进行精准旋压成型，通过将第三旋压刀的刀头设置为尖端，且倾斜设置，能够对小圆弧(尤其是25°气门孔处)进行精准旋压而不干涉或触碰轮辋及模具的其它部位。解决了轮辋旋压成型过程中圆筒不贴膜的问题。优选的，作为一种改进，翻边机构包括上模和下模，上模的下端设置有倾斜导向部和圆弧槽，倾斜导向部的顶端与圆弧槽衔接，倾斜导向部向外倾斜设置，且倾斜导向部的底端的直径小于圆筒的内径。本技术方案中，上模和下模配合使用对圆筒的端部进行翻边处理，利用上模上的倾斜导向部导向圆筒的顶端，使得圆筒的顶端沿倾斜导向部移动并进入圆弧槽内，从而实现对圆筒顶端的扩口和翻边，进而使得圆筒顶端的扩口和翻边在同一模具上一次性完成，提高工作效率，减少工人的工作量。下模用于固定/胀紧待加工圆筒。优选的，作为一种改进，倾斜导向部的倾斜角度为4°-6°，圆弧槽的半径为16-22mm。本技术方案中，经专利技术人多次试验发现，当倾斜导向部的倾斜角度为4°-6°，且圆弧槽的半径为16-22mm时，能够确保圆筒顺利成型，否则可能会出现翻鼓、翻边不成型的问题。优选的，作为一种改进，下模的上部设置有用于容纳上模的容纳槽，容纳槽的底部与下模的外壁之间设置有倒角，倒角的角度范围为9°-11°。本技术方案中，在使用时，上模和下模是配合使用的，上模、下模之间会相对运动，容纳槽的设置能够容纳上模同时能够规范上模的移动路径，倒角的设置能够对待加工圆筒的放置起到导向的作用，专利技术人经多次试验发现，当倒角的倾斜角度为9°-11°时，能够很好导向待加工圆筒沿下模向下移动。优选的，作为一种改进，上模的下端设置有挂耳，挂耳包括竖向部和水平部，竖向部与上模连接，水平部可与待加工圆筒的翻边相抵。本技术方案中，挂耳位于圆筒顶端翻边之后所形成的卷边的下方，在圆筒翻边加工后，上模相对下模上移复位的过程中，圆筒顶端的卷边将钩挂在挂耳的水平部上，从而将圆筒向上提起，使得圆筒脱离下模，方便工人将翻边后的圆筒取下。优选的，作为一种改进，旋压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.汽车轮毂加工系统，其特征在于：包括轮辐加工单元、轮辋加工单元和用于焊接轮辋和轮辐的焊接单元，所述轮辋加工单元包括翻边机构和旋压机构，所述旋压机构包括旋压左模、旋压右模和旋压刀组件，所述旋压刀组件包括用于对轮辋外壁初旋的第一旋压刀、用于对轮辋轮缘旋压的第二旋压刀和用于轮辋外壁精旋的第三旋压刀，所述第一旋压刀和第二旋压刀之间连接有旋压支撑件；第三旋压刀的端部设置为尖端，且第三旋压刀倾斜设置，第三旋压刀的倾斜角度为25°-65°。/n

【技术特征摘要】
1.汽车轮毂加工系统，其特征在于：包括轮辐加工单元、轮辋加工单元和用于焊接轮辋和轮辐的焊接单元，所述轮辋加工单元包括翻边机构和旋压机构，所述旋压机构包括旋压左模、旋压右模和旋压刀组件，所述旋压刀组件包括用于对轮辋外壁初旋的第一旋压刀、用于对轮辋轮缘旋压的第二旋压刀和用于轮辋外壁精旋的第三旋压刀，所述第一旋压刀和第二旋压刀之间连接有旋压支撑件；第三旋压刀的端部设置为尖端，且第三旋压刀倾斜设置，第三旋压刀的倾斜角度为25°-65°。


2.根据权利要求1所述的汽车轮毂加工系统，其特征在于：所述翻边机构包括上模和下模，上模的下端设置有倾斜导向部和圆弧槽，倾斜导向部的顶端与圆弧槽衔接，倾斜导向部向外倾斜设置，且倾斜导向部的底端的直径小于圆筒的内径。


3.根据权利要求2所述的汽车轮毂加工系统，其特征在于：所述倾斜导向部的倾斜角度为4°-6°，圆弧槽的半径为16-22mm。


4.根据权利要求3所述的汽车轮毂加工系统，其特征在于：所述下模的上部设置有用于容纳上模的容纳槽，容纳槽的底部与下模的外壁之间设置有倒角，倒角的角度范围为9°-11°。


5.根据权利要求4所述的汽车轮毂加工系统，其特征在于：所述上模的下端设置有挂耳，挂耳包括竖向部和水平部，竖向部与上模连接，水平部可与待加工圆筒的翻边相抵。


6.根据权利要求5所述的汽车轮毂加工系统，其特征在于：所述旋压左模的外壁设置为曲面，旋压右模远离旋压左模的一端设置有压板和连接件，压板上开设有供连接件贯穿的通孔，且压板与连接件滑动连接，压板朝向旋压左模的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福建，吴克文，
申请(专利权)人：重庆市超群工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50