一種整體式鋁合金旋壓輪轂的制作方法
【專利摘要】一種整體式鋁合金旋壓輪轂，包括輪輞和輪輻，所述輪輞和所述輪輻由同一塊鋁合金板材旋壓而成；所述由鋁合金板材中部材料旋壓成形的輪輻連接由鋁合金板材邊部材料旋壓而成的輪輞，所述輪輞包括輪輞前片和輪輞后片，所述輪輻呈向外凸出的盆形結(jié)構(gòu)，所述輪輞前片和所述輪輞后片外側(cè)均成階梯狀。所述輪輻上設(shè)有中心孔，所述中心孔周圍有均勻分布的螺栓孔，螺栓孔外側(cè)有均勻分布的通風(fēng)孔。本實(shí)用新型中的鋁合金旋壓輪轂，采用中厚板材制造，原材料成本低，適合大批量工業(yè)生產(chǎn)；且材料經(jīng)過多道次塑性變形，強(qiáng)度高；采用整體式旋壓成形工藝，材料利用率高，加工成本低，生產(chǎn)效率高。
【專利說明】一種整體式鋁合金旋壓輪轂
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鋁合金輪轂領(lǐng)域，具體涉及一種整體式鋁合金旋壓輪轂。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，鋼制輪轂占據(jù)著汽車輪轂生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。隨著人們對汽車的安全舒適、節(jié)能環(huán)保等方面要求的提高，鋼制輪轂已不再適應(yīng)現(xiàn)代汽車的需求，鋁合金輪轂的出現(xiàn)，以優(yōu)異的性能和迅猛的技術(shù)發(fā)展在現(xiàn)代汽車中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]和鋼制輪轂相比，鋁合金輪轂重量減輕約30%~40%，有效提高輪轂的轉(zhuǎn)動慣性，使汽車易于加速，并減少了制動所需的能耗，從而降低了油耗；鋁合金輪轂吸收振動性能強(qiáng)，減少了行駛中的震動，改善車輛的重心，從而提高了行車的平衡性；鋁合金輪轂的散溫系數(shù)是普通鋼鐵輪轂的2~3倍，在長時(shí)間的高速行駛時(shí)仍然可以保持合適的溫度，降低剎車系統(tǒng)和輪胎的老化，減少爆胎危險(xiǎn)，從而提高了行車的安全性。
[0004]和其它鋁合金輪轂制作方法相比，旋壓法是生產(chǎn)鋁合金輪轂的先進(jìn)方法，該方法的成形工藝具有不受尺寸限制、性能優(yōu)良、安全性好、節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了低壓鑄造無法滿足大尺寸、鍛造法生產(chǎn)成本高以及高負(fù)荷的高端產(chǎn)品市場需求等等缺陷；而且該方法生產(chǎn)的輪轂可以使金屬保持較高的致密度和輪轂的動平衡，在保證輪轂鋼度的同時(shí)，又可以使輪轂輕便耐用。
[0005]目前，旋壓鋁合金輪轂，主要分為兩片式、三片式和多片式旋壓輪轂。這些款式鋁合金輪轂，均存在一定 程度的連接問題。而其他的整體式鋁合金旋壓輪轂通常使用鍛造-旋壓、鑄造-旋壓等方法，其工藝復(fù)雜，制作周期長且成本昂貴。有鑒于此，研制一款整體式鋁合金旋壓輪轂，就非常有必要。
[0006]專利申請?zhí)枮?00910152728.5的“輕質(zhì)鋁合金輪輞的鍛旋制造方法”，其專利雖然也提供了一種整體式鋁合金旋壓輪輞的制造方法，但是其初始坯料需要經(jīng)過鍛造形成，而且后續(xù)旋壓需要進(jìn)行加熱，成本昂貴，加工周期長。
[0007]專利申請?zhí)枮?01010285410.7的“超輕量化汽車鋁合金輪轂及其制作方法”，其專利提供的鋁合金輪轂的制作方法中輪輞部分和輪輻部分需要進(jìn)行焊接拼接起來，且其輪輞需要進(jìn)行卷板和焊接的步驟，工藝復(fù)雜，加工周期長，成本昂貴。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種整體式鋁合金旋壓輪轂。
[0009]一種整體式鋁合金旋壓輪轂，包括輪輞和輪輻，所述輪輞和所述輪輻由同一塊鋁合金板材旋壓而成；所述由鋁合金板材中部材料旋壓成形的輪輻連接由鋁合金板材邊部材料旋壓而成的輪輞，所述輪輞包括輪輞前片和輪輞后片，所述輪輻呈向外凸出的盆形結(jié)構(gòu)，所述輪輞前片和所述輪輞后片外側(cè)均成階梯狀。所述輪輻上設(shè)有中心孔，所述中心孔周圍有均勻分布的螺栓孔，螺栓孔外側(cè)有均勻分布的通風(fēng)孔。
[0010]本實(shí)用新型提供的整體式鋁合金旋壓輪轂具有以下顯著效果:[0011]1、本實(shí)用新型中的整體式鋁合金旋壓輪轂，采用大批量生產(chǎn)的軋制板材制造，原材料成本低，適合大批量工業(yè)生產(chǎn)；
[0012]2、本實(shí)用新型中的整體式鋁合金旋壓輪轂，材料經(jīng)過多道次塑性變形，強(qiáng)度高；
[0013]3、本實(shí)用新型中的鋁合金輪轂制，采用整體式旋壓成形工藝，材料利用率高，加工成本低,生產(chǎn)效率高；
[0014]4、本實(shí)用新型中的整體式鋁合金輪轂，避免了多片式旋壓輪轂的連接問題，機(jī)械性能穩(wěn)定，安全性能高；并且外形美觀，表面質(zhì)量好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型提供的整體式鋁合金旋壓輪轂的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型步驟A所得工件的示意圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型步驟B旋壓后輪輻的示意圖。
[0018]圖4為本實(shí)用新型步驟C旋壓后的劈開輪輞的示意圖。
[0019]圖5為本實(shí)用新型步驟D旋壓后的輪輞前片和輪輞后片的示意圖。
[0020]上圖中序號為:1-輪輞、2-輪輻、3-通風(fēng)孔、4-螺栓孔、5-中心孔。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖，以實(shí)施例的方式對本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)、制造過程和產(chǎn)生的效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本實(shí)用新型。
[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種汽車的整體式鋁合金輪轂，包括輪輞I和輪輻2，所述輪輞I和所述輪輻2由同一塊鋁合金板材旋壓而成；所述輪輻2的軸心設(shè)有中心孔5，所述輪輻2設(shè)有若干螺栓孔4，所述螺栓孔4圍繞所述中心孔5均勻分布，所述輪輻2的側(cè)壁設(shè)有若干均勻分布的通風(fēng)孔3，所述通風(fēng)孔3圍繞所述中心孔5均勻分布，且所述通風(fēng)孔3到中心孔5中心的距離大于所述螺栓孔4到中心孔5中心的距離；所述輪輞I包括輪輞前片和輪輞后片，所述輪輞前片和所述輪輞后片外側(cè)均成階梯狀。
[0024]鋁合金軋制板材的厚度范圍在8-50毫米范圍內(nèi)，所述步驟B輪輻旋壓成形后的側(cè)壁厚度在5-45毫米范圍內(nèi)，所述輪輞前片和所述輪輞后片成形后整體厚度在0.5-40.0毫米范圍內(nèi)。這種厚度的選取，本 申請人:是經(jīng)過創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)的，不僅能達(dá)到輪輞和輪輻由同一塊鋁合金板材旋壓而成；而且能達(dá)到輪輞前片和輪輞后片也在同一塊板上旋壓成形。最為重要的是，整體式鋁合金旋壓輪轂制成后的各項(xiàng)性能同樣符合使用要求。
[0025]一種汽車鋁合金板旋輪轂，其制造工藝如下:
[0026]A.初始坯料準(zhǔn)備:選取型號為5052的鋁合金軋制板材，板材厚度為25毫米，分別按照預(yù)定尺寸加工中心孔5和外圓邊。其中內(nèi)圓孔尺寸為160毫米，外圓尺寸為640毫米，如圖2所示。
[0027]B.輪輻旋壓成形:在旋壓機(jī)上安裝輪輻成形模具；采用尾頂將步驟A所得工件固定在所述輪輻成形模具上；在所述旋壓機(jī)主軸驅(qū)動下，輪輻成形模具、步驟A所得工件及尾頂同時(shí)旋轉(zhuǎn)；所述的旋壓機(jī)旋輪沿軸向和徑向進(jìn)給；在所述的旋壓機(jī)旋輪的作用下，強(qiáng)力彎曲旋壓成形輪輻同時(shí)預(yù)成形輪輞；此過程需要20個(gè)道次；其中主軸轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分，旋輪進(jìn)給率設(shè)為100毫米/轉(zhuǎn)，旋輪的壓力設(shè)為100噸。經(jīng)過若干個(gè)道次，輪輻旋壓成形結(jié)束后，取下工件，并卸下所述輪輻成形模具；步驟B所得工件如圖3所示。
[0028]C.輪輞劈開旋壓成形:在旋壓機(jī)上安裝輪輞成形模具；采用尾頂將步驟B所得工件固定在所述輪輞前片成形模具上；在所述旋壓機(jī)主軸驅(qū)動下，輪輞成形模具、步驟B所得工件及尾頂同時(shí)旋轉(zhuǎn)；所述的旋壓機(jī)的旋輪沿軸向和徑向進(jìn)給；在所述的旋壓機(jī)旋輪的作用下，將預(yù)成形輪輞劈開為輪輞前片坯料和后片坯料；此過程經(jīng)過10個(gè)道次，其中主軸轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分，旋輪進(jìn)給率為100毫米/轉(zhuǎn)，旋輪的壓力為60噸。步驟C所得工件輪輞前片如圖4所示。
[0029]D、輪輞前片和輪輞后片旋壓成形:輪輞前片和后片旋壓成形:在所述旋壓機(jī)主軸驅(qū)動下，輪輞成形模具、步驟C所得工件及尾頂同時(shí)旋轉(zhuǎn)；所述的旋壓機(jī)旋輪沿軸向和徑向進(jìn)給；在所述的旋壓機(jī)旋輪的作用下，將前片坯料強(qiáng)力變薄旋壓成形輪輞前片；所述的旋壓機(jī)旋輪沿軸向和徑向進(jìn)給；在所述的旋壓機(jī)旋輪的作用下，將后片坯料變薄旋壓成形輪輞后片；此過程經(jīng)過50個(gè)道次，其中主軸轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分，旋輪進(jìn)給率為100毫米/轉(zhuǎn)，旋輪的壓力為60噸。輪輞后片旋壓成形結(jié)束后，取下工件，并卸下所述輪輞成形模具；步驟D所得工件輪輞后片如圖4所示工件。
[0030]E、精機(jī)械加工:在數(shù)控機(jī)床上對上述輪轂進(jìn)行精加工，以中心孔5定位，加工輪轂的外側(cè)，使得符合產(chǎn)品的尺寸、精度和公差要求；并在輪輻部分加工8個(gè)螺絲孔和8個(gè)通風(fēng)孔，螺栓孔均勻分布在中心孔5外圍第一圓周，通風(fēng)孔均勻分布在中心孔5外圍第二圓周，第一圓周的半徑小于第二圓周的半徑；最后進(jìn)行拋光。步驟E所得輪轂如圖1所示。
[0031]本實(shí)施例中，一種汽車鋁合金板旋輪轂的制造工藝，僅為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的一種制造工藝，顯然，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型有其它很多種制造工藝，均應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0032]在傳統(tǒng)制造整體式鋁合金輪轂的方法中，主要采用鍛造-旋壓或者鑄造-旋壓工藝，工藝復(fù)雜，制造成本高。本實(shí)用新型整體式的板材旋壓輪轂及其制造工藝首先取消了鍛造或者鑄造這一步驟，此工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品工藝簡單，加工成本低，生產(chǎn)效率高。此外，此產(chǎn)品消除了二片式或者多片式旋壓輪轂的連接不穩(wěn)定的問題，提高了安全系數(shù)和使用壽命O
[0033]以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。顯然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。凡本本領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種整體式鋁合金輪轂，其特征在于，包括輪輞和輪輻，所述輪輞和所述輪輻由同一塊鋁合金板材旋壓而成；所述由鋁合金板材中部材料旋壓成形的輪輻連接由鋁合金板材邊部材料旋壓而成的輪輞，所述輪輞包括輪輞前片和輪輞后片，所述輪輻呈向外凸出的盆形結(jié)構(gòu)，所述輪輞前片和所述輪輞后片外側(cè)均成階梯狀。
2.如權(quán)利要求1所述的整體式鋁合金輪轂，其特征在于，所述輪輻上設(shè)有一中心孔，所述中心孔外圍第一圓周設(shè)有均勻分布的螺栓孔，所述中心孔外圍第二圓周設(shè)有均勻分布的通風(fēng)孔，所述第一圓周的半徑小于所述第二圓周的半徑。
3.如權(quán)利要求1所述的整體式鋁合金輪轂，其特征在于，鋁合金軋制板材的厚度范圍在8-50毫米范圍內(nèi)，輪輻旋壓成形后的側(cè)壁厚度在5-45毫米范圍內(nèi)，所述輪輞前片和所述輪輞后片成形后厚度在0.5-40.0毫米范圍內(nèi)。
【文檔編號】B60B21/00GK203805622SQ201420199755
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】王鋒華, 董杰, 章楨彥, 陳志川, 朱永奎 申請人:上海會如機(jī)械制造有限公司