專利名稱：增加旋壓工序的輕量化輪輞制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車輪輞制造領(lǐng)域，尤其涉及一種輕量化輪輞制造方法。
背景技術(shù)：
汽車輪輞是汽車鋼制車輪的兩個主要組成部分之一，現(xiàn)有的汽車輪輞結(jié)構(gòu)如圖I所示，各個區(qū)域順次為近深槽側(cè)輪緣I、近深槽側(cè)胎圈座2、近深槽側(cè)圓峰3、深槽4、胎圈座內(nèi)側(cè)平臺5、遠(yuǎn)深槽側(cè)圓峰6、遠(yuǎn)深槽側(cè)胎圈座7和遠(yuǎn)深槽側(cè)輪緣8。目前鋼制輪輞都設(shè)計成等厚輪輞，在等厚輪輞中，圖I所示各區(qū)域都為等厚，等厚輪輞成形使用的坯料都為從鋼卷直接落料得來的等厚坯料，經(jīng)卷圓焊接后為等厚環(huán)形坯料，等厚環(huán)形坯料再經(jīng)擴(kuò)ロ、三道次滾形、沖氣門孔、擴(kuò)張精整等成形エ序，成形為等厚輪網(wǎng)。眾多試驗研究及資料都已經(jīng)表明，在汽車行駛エ況中，輪輞并非各處受カ均衡，而是僅在某些局部區(qū)域受カ惡劣。輪輞設(shè)計時為保證零件具有足夠的強度，為危險區(qū)域所需厚度來設(shè)計零件，以其中計算的最厚厚度將輪輞截面設(shè)計為等厚度截面。但因按最厚厚度設(shè)計，鋼制輪輞除最危險位置外，截面上其他位置具有過大的強度安全裕度，存在著材料的浪費。隨著用戶對環(huán)保、節(jié)能要求的提高，汽車業(yè)相應(yīng)提出了更高的輕量化要求，以達(dá)到降低車重、節(jié)能、減排、降成本的多重目標(biāo)，其中鋼制車輪為達(dá)輕量化目標(biāo)，開始使用高強鋼及開發(fā)出了不等厚的輕量化輪輞?，F(xiàn)有的不等厚輪輞制造エ藝為使用的坯料及使用該坯料生產(chǎn)不等厚輪輞的エ藝為首先將等厚輪輞坯料軋制成為不等厚輪輞坯料，然后在按照現(xiàn)有技術(shù)中的卷圓、對焊、擴(kuò)ロ、滾形、擴(kuò)張，完成不等厚的輕量化輪輞的制造；其中不等厚輪輞坯料的軋制エ藝極難保證尺寸精度，且軋制設(shè)備投資較大，對高強鋼材料設(shè)備要求將更高，目前大多數(shù)鋼廠也不具備軋制不等厚板能力，實用性差，生產(chǎn)成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種增加旋壓エ序的輕量化輪輞制造方法，該方法在卷圓后増加了一道旋壓エ藝，將等厚環(huán)形坯料旋壓為不等厚環(huán)形坯料，最后成形為不等厚輕量化輪輞，降低了加工難度，可使輪輞最終產(chǎn)品達(dá)到輕量化、強度優(yōu)化、降低材料成本的目標(biāo)。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種增加旋壓エ序的輕量化輪輞制造方法，首先將鋼卷落料成為等厚條形坯料，然后將等厚條形坯料卷圓對焊成為等厚環(huán)形坯料，將等厚環(huán)形坯料刮渣清潔，再將等厚環(huán)形坯料上成形為近深槽側(cè)胎圈座的區(qū)域作為第一減薄區(qū)域、等厚環(huán)形坯料上成形為胎圈座內(nèi)側(cè)平臺的區(qū)域作為第二減薄區(qū)域、等厚環(huán)形坯料上成形為遠(yuǎn)深槽側(cè)胎圈座的區(qū)域作為第三減薄區(qū)域，分別對第一減薄區(qū)域、第二減薄區(qū)域和第三減薄區(qū)域進(jìn)行旋壓減薄得到不等厚環(huán)形坯料，最后將不等厚環(huán)形坯料擴(kuò)ロ，并經(jīng)過滾形、擴(kuò)張、沖氣門孔后完成不等厚輕量化輪輞的制造。所述的第一減薄區(qū)域的旋壓減薄量為209^30%。所述的第二減薄區(qū)域的旋壓減薄量為30% 40%。
所述的第三減薄區(qū)域的旋壓減薄量為10% 20%。本發(fā)明在常規(guī)工藝流程中增加旋壓工序，旋壓工序增加在在擴(kuò)口前，即對卷圓對焊后的等厚環(huán)形坯料進(jìn)行旋壓成形，對其旋壓減薄，從而達(dá)到輪輞輕量化的目的。另外，旋壓工序在進(jìn)行強力旋壓減薄的同時，輪輞環(huán)形坯料寬度也將變寬，所用原始坯料寬度將可減小，同一卷鋼材將可生產(chǎn)更多零件，可降低由于鋼材不同批次間性能波動而致使的報廢率；同時由于旋壓減薄部位存在變形硬化，也將提高該區(qū)域鋼材的疲勞強度；旋壓工序?qū)嗇y環(huán)坯進(jìn)行局部減薄后，輪輞在后續(xù)成形過程中將更易成形，所需變形能小，節(jié)約生產(chǎn)能耗。通過采用本發(fā)明提出的輪輞制造方法生產(chǎn)輪輞，可使輪輞產(chǎn)品實現(xiàn)輕量化，減重10%以上，同時可實現(xiàn)輪輞產(chǎn)品強度優(yōu)化，降低生產(chǎn)時間、能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。如果結(jié)合車輪用高強鋼，可進(jìn)一步實現(xiàn)輕量化，將能達(dá)到更加顯著的輕量化效果。


圖I為現(xiàn)有的汽車輪輞結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明增加旋壓工序的輕量化輪輞制造方法的流程框 圖3為本發(fā)明中旋壓后的不等厚環(huán)形坯料截面示意圖。圖中1近深槽側(cè)輪緣、2近深槽側(cè)胎圈座、3近深槽側(cè)圓峰、4深槽、5胎圈座內(nèi)側(cè)平臺、6遠(yuǎn)深槽側(cè)圓峰、7遠(yuǎn)深槽側(cè)胎圈座、8遠(yuǎn)深槽側(cè)輪緣、11第一減薄區(qū)域、12第二減薄區(qū)域、13第三減薄區(qū)域。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明表述的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實施例I
如圖2所示，一種增加旋壓工序的輕量化輪輞制造方法，首先將鋼卷落料成為等厚條形坯料，然后將等厚條形坯料卷圓對焊成為等厚環(huán)形坯料，將等厚環(huán)形坯料刮渣清潔，如圖3所示的，再將等厚環(huán)形坯料上成形為近深槽側(cè)胎圈座的區(qū)域作為第一減薄區(qū)域11、等厚環(huán)形坯料上成形為胎圈座內(nèi)側(cè)平臺的區(qū)域作為第二減薄區(qū)域12、等厚環(huán)形坯料上成形為遠(yuǎn)深槽側(cè)胎圈座的區(qū)域作為第三減薄區(qū)域13，分別對第一減薄區(qū)域11、第二減薄區(qū)域12和第三減薄區(qū)域13進(jìn)行旋壓減薄得到不等厚環(huán)形坯料，最后將不等厚環(huán)形坯料擴(kuò)口，并經(jīng)過滾形、擴(kuò)張、沖氣門孔后完成不等厚輕量化輪輞的制造。在本發(fā)明的方法中，通過刮渣為將不平的焊接表面處理平整，刮渣完成后焊接平面比母材高0. Imm ;擴(kuò)口為對稱式擴(kuò)口，將經(jīng)旋壓減薄為不等厚的環(huán)形坯料兩端擴(kuò)口為對稱錐口，利于滾形，將不等厚環(huán)形坯料兩端口擴(kuò)成35度錐口 ；滾形分三道次滾形，一滾主要為將深槽成形完成，二滾將胎圈座成形完成，三滾將輪緣成形完成；滾形完成后進(jìn)行擴(kuò)張工序，使輪輞尺寸精確成形到位，擴(kuò)張量為I. 5% ;沖氣門孔直徑為15mm。
在本實施例中，所述的第一減薄區(qū)域的旋壓減薄量為209^30% ;所述的第二減薄區(qū)域的旋壓減薄量為309^40% ;所述的第三減薄區(qū)域的旋壓減薄量為109^20% ;以一款16寸輪輞為例，原等厚輪輞重6. 03kg，輪輞各個區(qū)域厚度均為2. 8mm，采用本發(fā)明提出的增加旋壓工序的輕量化輪輞制造方法生產(chǎn)后，對第一減薄區(qū)域11減薄25%，對第二減薄區(qū)域減 薄35%,對第三減薄區(qū)域減薄14%,成形后的不等厚輪輞僅重5. 25kg,減重達(dá)13%,順利實現(xiàn)輕量化。
權(quán)利要求
1.一種增加旋壓エ序的輕量化輪輞制造方法，其特征是首先將鋼卷落料成為等厚條形坯料，然后將等厚條形坯料卷圓對焊成為等厚環(huán)形坯料，將等厚環(huán)形坯料刮渣清潔，再將等厚環(huán)形坯料上成形為近深槽側(cè)胎圈座的區(qū)域作為第一減薄區(qū)域、等厚環(huán)形坯料上成形為胎圈座內(nèi)側(cè)平臺的區(qū)域作為第二減薄區(qū)域、等厚環(huán)形坯料上成形為遠(yuǎn)深槽側(cè)胎圈座的區(qū)域作為第三減薄區(qū)域，分別對第一減薄區(qū)域、第二減薄區(qū)域和第三減薄區(qū)域進(jìn)行旋壓減薄得到不等厚環(huán)形坯料，最后將不等厚環(huán)形坯料擴(kuò)ロ，并經(jīng)過滾形、擴(kuò)張、沖氣門孔后完成不等厚輕量化輪輞的制造。
2.如權(quán)利要求I所述的增加旋壓エ序的輕量化輪輞制造方法，其特征是所述的第一減薄區(qū)域的旋壓減薄量為209^30%。
3.如權(quán)利要求I所述的增加旋壓エ序的輕量化輪輞制造方法，其特征是所述的第二減薄區(qū)域的旋壓減薄量為30% 40%。
4.如權(quán)利要求I所述的增加旋壓エ序的輕量化輪輞制造方法，其特征是所述的第三減薄區(qū)域的旋壓減薄量為109^20%。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車輪輞制造領(lǐng)域，尤其涉及一種輕量化輪輞制造方法。一種增加旋壓工序的輕量化輪輞制造方法，首先將鋼卷落料成為等厚條形坯料，然后將等厚條形坯料卷圓對焊成為等厚環(huán)形坯料，將等厚環(huán)形坯料刮渣清潔，再將等厚環(huán)形坯料上成形為近深槽側(cè)胎圈座的區(qū)域作為第一減薄區(qū)域、等厚環(huán)形坯料上成形為胎圈座內(nèi)側(cè)平臺的區(qū)域作為第二減薄區(qū)域、等厚環(huán)形坯料上成形為遠(yuǎn)深槽側(cè)胎圈座的區(qū)域作為第三減薄區(qū)域，分別對第一、二、三減薄區(qū)域進(jìn)行旋壓減薄得到不等厚環(huán)形坯料，最后將不等厚環(huán)形坯料擴(kuò)口，并經(jīng)過滾形、擴(kuò)張、沖氣門孔后完成不等厚輕量化輪輞的制造。本發(fā)明方法可使輪輞產(chǎn)品實現(xiàn)輕量化，減重10%以上，同時可實現(xiàn)輪輞產(chǎn)品強度優(yōu)化，降低生產(chǎn)時間、能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。
文檔編號B21D22/14GK102649210SQ20111004424
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者仝廣, 石磊, 肖華, 韓非 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司