一种钢制轮辐制造工艺制造技术

一种钢制轮辐制造工艺，用圆筒形坯料代替传统的板料，其工艺步骤包括：圆筒形坯料备制；将圆筒形坯料在滚形机上滚形成形为轴向对称的、两端直径大、中间凹槽直径小的杯形在制品；将杯形在制品从中间切断成为两只相同的碗形在制品；在旋压机上将碗形在制品的底部旋压成形为平面，使整个工件成为碗形中间制品；冲中心工艺孔；旋压过渡曲线段和直线段；冲中心孔／螺栓孔、冲风孔；校平安装平面；车削加工中心孔／安装平面／外圆／端面和压字等工序。圆筒形坯料可以直接用钢管备制，也可以用钢带圈圆／焊接工艺备制。与传统制造工艺相对比，可以避免落料圆片形坯料四周的钢板成为费料，并减少预冲中心孔工序产生的废料，从而大大提高材料利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车车轮的制造技术， 一种钢制轮辐制造工艺。技术背景钢制车轮是目前广泛应用于汽车上的车轮，特别是在载重汽车上。钢制车轮一般由 轮辋和轮辐两部分组成，分别制造，然后再组合、焊接在一起。其中轮辐的几何结构是 由安装平面、过渡曲线段和直线段组成的，安装平面用螺栓与汽车轮毂固定在一起。轮 辐的安装平面上加工有中心孔和螺栓孔，直线l殳与4仑辋焊接在一起，过渡曲线)殳起到连 接安装平面和直线段的作用，过渡曲线段上加工有风孔。轮辐的传统制造工艺是用钢板 为原料进行制造，其主要工艺步骤是(A)钢板落料、(B)旋压、(C)冲中心孔/螺栓孔、(D) 沖风孔、(E)校平安装平面、(F)车削加工中心孑lV安装平面/夕卜圆/端面、(G)压字。虽然经过 科学的排样，由于落料圆片形坯料四周的钢板成为废料，落料工序的材料利用率仍然只 有77.8%左右，加上预沖中心孔工序产生的废料，材料利用率更低。以8.25 x 22.5车轮的 轮辐为例，下料(用板料落料和预冲中心孔)工序的材料利用率为68.8%,成品的材料利 用率仅为42%。每年钢制轮辐的产量达数亿只，有数百万吨的钢材变为废料，浪费了宝 贵的资源。提高轮辐制造的材料利用率，节约钢材，降低成本是车轮制造商亟待解决的 课题c
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种钢制轮辐制造工艺，用这种制造工艺生产轮辐可以大大提 高钢材的利用率。该钢制轮辐制造工艺是用圓筒形坯料代替传统的板料，其工艺步骤包括将圆筒形 坯料在滚形^ L上滚形成形为轴向对称的、两端直径大、中间凹槽直径小的杯形在制品， 将杯形在制品从中间切断成为两只相同的碗形在制品，在旋压机上将碗形在制品的底部 旋压成形为平面，使整个工件成为碗形中间制品，将碗形中间制品在压力机上冲出中心 孔的工艺孔，在旋压机上将过渡曲线段和直线段旋压成形，冲中心孔/螺栓孔，冲风孔， 冲交平安装平面，车削加工中心孔/安装平面/夕卜圆/端面和压字工序。所用的圃筒形坯料可以 直接用钢管截断而成，也可以用钢带经圈圆/焊接工艺备制。这种钢制轮辐制造工艺用圆筒形坯料代替传统的板料，与传统制造工艺相对比，可以避免落料圆片形坯料四周的钢板成为废料，并可减少预冲中心孔工序产生的废料，材 料利用率大大提高。以8.25 x 22.5车轮的轮辐为例，轮辐厚度为14mm，每只可节约钢材 37%,约为15Kg。这种钢制轮辐制造工艺中，在压力机上将中心孔的工艺孔沖出的工序 以后诸工序与传统制造工艺的工序相同，可以延用原有的轮辐制造设备和工装。将碗形 在制品的底部旋压成形为环形平面的工序所需的设备可利用原有的轮辐旋压机进行改 造。杯形在制品和碗形在制品的加工工序可以借用原有的轮辋制造设备，如果设备力量 不够可以用热成形加工代替冷成形加工。这样可以大大减少新工艺的生产线投资。有利 于推广应用。用本专利技术的工艺加工轮辐时，如果是用钢带经圈圆/焊接工艺备制的坯料， 应避免在焊缝处冲制风孔，以免在使用过程中开裂。附图说明图1为钢制无内胎汽车车轮的结构图； 图2为钢制汽车车轮轮辐的结构图； 图3为图2的侧向剖视图； 图4为传统的钢制轮辐制造工艺过程图； 图5为本专利技术的钢制轮辐制造工艺过程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，无内胎钢制车轮一般由轮辋1和轮辐2两部分组成，分别制造，然后 再组合、焊接在一起，3为焊缝。如图2和图3所示，轮辐包括安装平面7、过渡曲线段 8和直线段9,在安装平面7上加工有中心孔4和螺栓孔5，在过渡曲线段8上加工有风 孔6。如图4所示，轮辐的传统制造工艺步骤是(A)钢板落料、(B)旋压、(C)冲中心孔/ 螺栓孔、(D)冲风孔、(E)校平安装平面、(F)车削加工中心孔/安装平面/外圓/端面、(G)压 字。如图5所示，本专利技术的轮辐制造工艺是用圆筒形坯料代替传统的板料，其工艺步骤 包括以下工序(a)圓筒形坯料备制；(b)将圆筒形坯料在滚形机上滚形成形为轴向对 称的、两端直径大、中间凹槽直径小的杯形在制品；(c)将杯形在制品从中间切断成为 两只相同的碗形在制品；(d)在旋压机上将碗形在制品的底部旋压成形为环形的平面， 整个工件成为 一个碗形中间制品；(e )在压力机上将中心孔的工艺孔冲出；(f)在旋压机 上将过渡曲线段和直线段旋压成形；(g)冲中心孔/螺栓孔；(h)冲风孔；(i)校平安装 平面；(j)车削加工中心孔/安装平面/夕卜圆/端面；(k)压字。下面结合图5对各道工序加以详述(a)圆筒形坯料备制将壁厚比轮辐厚约lmm的钢管用锯床按体积不变的原则截成坯料，或用钢带经圏圆/焊接工艺加工成为圆筒形坯料10。(b) 滚形成形将圆筒形坯料在滚形机上滚形成形为轴向对称的，两端14、 16直 径大，中间凹槽15直径小的杯形在制品12。其工艺要点一是保持杯形在制品轴向对称， 二是防止壁厚减薄。当圆筒形坯料壁厚较厚，超过所用滚形机的成形能力时，可以将坯 料加热后滚形，降低成形力，这时应适当加大圓筒形坯料壁厚的厚度。图中11为滚压轮， 13为滚压模。(c) 切断将杯形在制品从中间槽部切断成为两只相同的碗形在制品用切割i殳备 将杯形在制品从中间的槽部15切断成为两只相同的碗形在制品17、 18。切割设备可以是 旋压机、也可以是车床等其它设备。在切割时应注意切口的位置对中，使两只碗形在制 品的体积相等。(d) 旋压底部用旋压机的旋轮21将碗形在制品底部的^ife部分23在芯模22上 辗旋为环形的平面，成为一个碗形中间制品，该平面将作为轮辐的安装平面部分。(e) 冲中心工艺孔将上道工序完成的碗形中间制品24在压力机上将中心孔的工 艺孔沖出。该工艺孔是作为下道工序旋压的工艺孔，与传统制造工艺是相同的，不同的 是传统制造工艺是在钢板上沖孔的，废料是一个圆片，本专利技术的工艺是在碗形中间制 品被辗旋为平面的底部上沖孔的，废料是一个圓环，圆环的质量远小于圆片的质量。(f) 过渡曲线段和直线段旋压成形将上道工序完成的在制品28放在旋压机芯模 30上，用旋压轮25和29将轮辐的过渡曲线段27和直线段31旋压成形。这是4仑辐加工 的主要工序之一，经过这道工序，轮辐的轮廓线全部成形完毕。图中26为旋压机的压料 板。(g) 冲中心孔/螺栓孔将上道工序完成的在制品在压力机上将轮辐安装平面上的中 心孔32和螺栓孔33冲出。(h) 冲风孔将上道工序完成的在制品在冲床上冲出风孔34。应当注意的是，用有 焊缝的圆筒形坯料制造轮辐时，应避免在焊缝处冲制风孔，以免轮辐在使用过程中开裂。(i) 纟之平安装平面在压力机上将上道工序完成的在制品的安装平面压制校平，提 高下道工序的安装、定位基准。(j)车削加工中心孑L/安装平面/外圆/端面在车床上将上道工序完成的在制品进行 中心孔、安装平面、外圓和端面等的切削加工。(k)压字将上道工序完成的在制品在压力机上按要求压印字符。 经过以上工序，即完成了本专利技术轮辐制造工艺的全部操作。上述工序中，(e) — (k) 7道工序与传统的轮辐制造工艺是相同的。用本专利技术工艺制造轮辐可以大大减少原材料的 消耗。权利要求1、一种钢制轮辐制造工艺，其工艺步骤包括将制备好的碗形中间制品在压力机上冲出中心孔的工艺孔，在旋压机上将过渡曲线段和直线段旋压成形，冲中心孔/螺栓孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢制轮辐制造工艺，其工艺步骤包括：将制备好的碗形中间制品在压力机上冲出中心孔的工艺孔，在旋压机上将过渡曲线段和直线段旋压成形，冲中心孔／螺栓孔，冲风孔，校平安装平面，车削加工中心孔／安装平面／外圆／端面和压字工序，其特征是所述的碗形中间制品的制备过程为：将圆筒形坯料在滚形机上滚形成形为轴向对称的、两端直径大、中间凹槽直径小的杯形在制品，将杯形在制品从中间切断成为两只相同的碗形在制品，在旋压机上将碗形在制品的底部旋压成形为环形的平面，使整个工件成为碗形中间制品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张小光，张建荣，吴欣生，
申请(专利权)人：嘉兴市四通车轮制造有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]