熱成形車(chē)輪制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車(chē)輪制作方法，尤其涉及一種熱成形車(chē)輪制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車(chē)輪包括輪輞和輪輻，以輪輻邊緣的外側(cè)面跟輪輞的安裝輪輻面的內(nèi)側(cè)連接，通過(guò)焊接的方式將輪輻和輪輞組成一個(gè)整體。在輪輞的軸向兩端都設(shè)有輪緣，安裝上輪胎時(shí)輪胎的軸向兩端同輪緣抵接在一起；在輪輞中還設(shè)有氣門(mén)孔、用于供安裝輪胎時(shí)氣門(mén)通過(guò)。在輪輻的端壁上設(shè)有中心孔和沿中心孔周向分布的螺栓孔，在中國(guó)專利號(hào)為2009200218307、授權(quán)公開(kāi)日為2010年2月17日、名稱為“輕量化高強(qiáng)度輪輞”的專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了一種車(chē)輪。該專利文件中的車(chē)輪包括輪輞和焊接在輪輞上的輪輻，輪輞包括輪緣、胎圈座、凸峰、底槽和與輪輻接觸點(diǎn)，輪輻連接在輪輞的與輪輻接觸點(diǎn)上，輪緣為內(nèi)外表面母線都為弧形。在中國(guó)專利號(hào)為20081001205361、授權(quán)公開(kāi)日為2010年2月7日、名稱為“鋁合金板式車(chē)輪及其加工方法”的專利文件中開(kāi)關(guān)了一種車(chē)輪的制作方法。
[0003]現(xiàn)有的車(chē)輪制作方法存在以下不足:通過(guò)鋁合金進(jìn)行制作且通過(guò)增加輪輞和輪輻的厚度來(lái)提高車(chē)輪的強(qiáng)度而使得強(qiáng)度達(dá)到要求，所以會(huì)導(dǎo)致車(chē)輪的重量較重，而車(chē)輪的重量重則會(huì)增加汽車(chē)的油耗；中心孔和螺栓孔是在輪輞和輪輻連接在一起之前成型的，導(dǎo)致中心孔和螺栓孔的位置精度差而影響車(chē)輪的安裝；輪輞制作時(shí)的材料耗用量大；輪輞內(nèi)周面的圓度低；輪輻和輪輞的焊接點(diǎn)的連接強(qiáng)度差；焊接過(guò)程中輪輞和輪輻之間容易產(chǎn)生移位；氣門(mén)孔開(kāi)孔時(shí)容易產(chǎn)生平移；輪輞上的焊縫處容易產(chǎn)生開(kāi)裂；輪輞內(nèi)外表面會(huì)產(chǎn)生不平整現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種能夠降低車(chē)輪重量、輪輞內(nèi)周面圓度好、以及中心孔和螺栓孔的位置精度高的熱成形車(chē)輪制作方法，解決了現(xiàn)有的車(chē)輪制作方法所存在的車(chē)輪重量重、輪輞內(nèi)周面圓度差、以及中心孔和螺栓孔的位置精度差的問(wèn)題。
[0005]以上技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)下列技術(shù)方案解決的:一種熱成形車(chē)輪制作方法，包括制作輪輞工序、制作輪輻工序和輪輞輪輻連接工序；
所述制作輪輞工序包括以下制作步驟:
Al、成型輪輞圓管:用鋼板制作出周向閉合的閉合圓管。閉合圓管可以通過(guò)卷曲為圓形后通過(guò)焊接對(duì)接口的方式進(jìn)行加工、也可以通過(guò)直接沖壓的方式進(jìn)行加工。
[0006]A2、成型輪輞毛坯:將閉合圓管制作成直徑小于輪輞設(shè)計(jì)直徑的輪輞毛坯。
[0007]A3、加熱輪輞毛坯:將輪輞毛坯加熱到制作輪輞毛坯的材料的Ac3溫度以上并加熱到輪輞毛坯微觀組織轉(zhuǎn)化為奧氏體而形成熱輪輞毛坯。
[0008]A4、成型輪輞:將熱輪輞毛坯沿徑向向外擴(kuò)張到直徑達(dá)到輪輞的設(shè)計(jì)直徑后再冷卻而形成輪輞。
[0009]先內(nèi)擴(kuò)制作直經(jīng)偏小的輪輞毛坯而后通過(guò)外擴(kuò)的方式形成輪輞，加工過(guò)程中無(wú)需在輪輞內(nèi)通過(guò)模具進(jìn)行定型也能夠使得輪輞內(nèi)周面的圓度符合要求，從而能夠提高加工時(shí)的方便性?，F(xiàn)有方法通過(guò)直接內(nèi)擴(kuò)而形成輪輞，則需要在輪輞內(nèi)增加內(nèi)型模來(lái)保證輪輞內(nèi)周的圓度，而由于輪輞沿軸向各處不是等徑的，因此內(nèi)型模只能由多部分拼接而成，這樣不但制造麻煩、而且容易產(chǎn)生拼接誤差而導(dǎo)致輪輞內(nèi)周面圓度差。將輪輞溫度加熱到對(duì)應(yīng)鋼材料的Ac3溫度以上進(jìn)行外擴(kuò)，不但擴(kuò)張時(shí)省力、能夠提高輪輞表面平整度，以及輪輞的尺寸精度，而且冷卻后工件材料完全由奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體，其硬度達(dá)到HRC52左右，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到1300Mpa?1500MPa ;這樣能夠降在保證輪輞強(qiáng)度的前提下降低輪輞的厚度也即重量。
[0010]所述制作輪輻工序包括以下制作步驟:
B1、成型帶工藝孔的輪輻基板:通過(guò)鋼板加工出圓形片狀結(jié)構(gòu)的輪輻基板，在輪輻基板的中心加工出工藝孔；
B2、加熱輪輻基板:將輪輞基板加熱到制作輪輻基板的材料的Ac3溫度以上并加熱到輪輻基板微觀組織轉(zhuǎn)化為奧氏體而形成熱輪輻基板；
B3、成型輪輻:沿?zé)彷嗇椈宓妮S向進(jìn)行沖壓而形輪輻后再使輪輻冷卻，所述輪輻包括錐形的輪輻周壁和連接在輪輻周壁小徑端的輪輻端壁；
將輪輻溫度加熱到鋼材料的Ac3溫度以上進(jìn)行成型，不但沖壓時(shí)省力，同時(shí)能提高輪輻的尺寸精度；而且冷卻后工件材料完全由奧氏體轉(zhuǎn)化成馬氏體，其硬度達(dá)到HRC52左右，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到1300Mpa?1500MPa ;這樣能夠降在保證輪輻強(qiáng)度的前提下降低輪輻的厚度也即重量。
[0011]所述輪輞輪輻連接工序包括以下制作步驟:
Cl、將輪輞套設(shè)到輪輻周壁大徑端上；
C2、將輪輻周壁和輪輞焊接在一起；
C3、成型中心孔和螺栓孔:將所述工藝孔進(jìn)行拓?cái)U(kuò)大而形成位于所述輪輻端壁上的中心孔、在所述輪輻端壁上開(kāi)設(shè)設(shè)定數(shù)量的螺栓孔且螺紋孔沿所述中心孔的周向分布。在輪輞和輪輻連接好后再開(kāi)始中心孔和螺栓孔加工，能夠方便地保證孔位置的精度。
[0012]作為優(yōu)選，在步驟A2和步驟A3之間還包括步驟al、開(kāi)設(shè)氣門(mén)孔設(shè)置平面:在輪輞毛坯設(shè)置氣門(mén)孔的部位壓出用于開(kāi)設(shè)氣門(mén)孔的平面。設(shè)置平面，開(kāi)始?xì)忾T(mén)孔時(shí)不容易產(chǎn)生位置平移。壓平面設(shè)置在加熱之前，成型平面時(shí)方便，否則平面難以準(zhǔn)確地成型，成型時(shí)容易導(dǎo)致輪輻變形。
[0013]作為優(yōu)選，步驟A2包括以下步驟:
A2-1、外拓展成型喇叭口:將閉合圓管的軸向兩端沿徑向向外拓展形成喇叭口 ；
A2-2、內(nèi)拓展形成具有輪緣的輪輞:使喇叭口的自由端和閉合圓管都沿徑向向內(nèi)拓展而制得直徑小于輪輞設(shè)計(jì)直徑的輪輞毛坯、拓展時(shí)在所述喇叭口上形成沿輪輞毛坯徑向向外凸起的的輪緣。能夠以省材的方式制作出具有輪緣的輪輞。
[0014]作為優(yōu)選，步驟Al包括以下步驟:
A1-1、成型輪輞基板:通過(guò)鋼板加工出條形片狀結(jié)構(gòu)的輪輞基板；
A1-2、成型帶縫隙圓管:將輪輞基板卷成具有對(duì)接縫隙的帶縫隙圓管；
A1-3、成型帶縫隙扁管:將輪輞基板的兩端由弧形結(jié)構(gòu)變成位于同一平面上的平面結(jié)構(gòu)，使得帶縫隙圓管變成對(duì)接縫隙處為平面結(jié)構(gòu)的帶縫隙扁管； A1-4、成型閉合扁管:將輪輞基板的兩端焊接在一起而在對(duì)接縫隙處形成焊縫，使得帶縫隙扁管變成周向閉合的閉合扁管；
A1-5、成型閉合圓管:將閉合扁管的焊縫處由平面結(jié)構(gòu)變成弧形結(jié)構(gòu)，使得閉合扁管變成閉合圓管。制作出的輪輞不容易產(chǎn)生焊縫處開(kāi)裂現(xiàn)象。
[0015]作為優(yōu)選，在步驟A1-4和步驟A1-5之間還包括步驟a2、除去焊縫處的焊渣。能夠避免焊渣隔離在輪輞和成型模具之間而影響輪輞的圓度，同時(shí)能夠避免焊渣在成型輪輞的過(guò)程中脫落到輪輞于模具之間而影響模具表面的碰撞度。
[0016]作為優(yōu)選，步驟a2包括以下步驟:
a2_l、將焊縫沿閉合扁管的徑向兩側(cè)的焊渣除去；
a2_2、將焊縫沿閉合扁管的軸向兩側(cè)的焊渣除去。該種去除焊渣的順序能夠降低除焊渣作業(yè)對(duì)焊縫處強(qiáng)度的影響。該方法導(dǎo)致焊縫連接強(qiáng)度的下降量為千分之五，如果反過(guò)來(lái)除去焊渣則導(dǎo)致的焊縫連接強(qiáng)度的下降量為千分之一十五。
[0017]作為優(yōu)選，在步驟BI和步驟B2之間還包括步驟bl、在輪輻基板的中心處設(shè)置圓環(huán)形襯板；在步驟B2中襯板也一并被加熱、而使得襯板和輪輻基板形成一體結(jié)構(gòu)，襯板的材料同輪輻基板材料相同。通過(guò)試驗(yàn)方向輪輻承受的力在底壁處比周壁處大，該設(shè)計(jì)能夠以最省才的方式使得輪輻各處的強(qiáng)度符合要求且加工時(shí)方便。
[0018]作為優(yōu)選，在步驟B3和步驟Cl之間還包括步驟b2、成型輪輻焊接端錐面:將輪輻周壁大徑端的端面加工成位于輪輻所圍成的空間內(nèi)部的錐面。能夠提高輪輻于輪輞之間的焊接強(qiáng)度。
[0019]作為優(yōu)選，步驟Cl中輪輻周壁的大徑端和輪輞之間為過(guò)盈配合。在沒(méi)有焊接之前，輪輻和輪輞即能夠不借助工裝而固定在一起，焊接過(guò)程中輪輞和輪輻之間不容易產(chǎn)生移位、從而能夠方便地保證輪輞和輪輻連接位置的準(zhǔn)確性。
[0020]作為優(yōu)選，步驟C2中形成的焊接點(diǎn)位于輪輞和輪輻周壁的過(guò)盈配合處。焊接點(diǎn)不容易被腐蝕而導(dǎo)致連接不良。
[0021]本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn):中心孔、螺栓孔和風(fēng)孔等在輪輻和輪輞對(duì)接好之后再成型，能夠方便地使得中心孔和螺栓孔的