辊型模具的加工方法与流程

本发明涉及车轮的加工技术领域，具体而言，涉及一种辊型模具的加工方法。

背景技术：

现有技术中，通常采用辊型模具辊压筒状基材以形成轮辋，其中，辊型模具由辊模基材依次经过粗加工、淬火处理和精加工形成。现有的辊型模具的加工方法不合理，导致辊模基材的初辊型轮廓面在淬火处理中形变收缩后的外轮廓小于辊型模具的标准辊型面的外轮廓，使得辊模基材没有精加工的余量，致使辊模基材报废，造成材料的浪费，不利于辊型模具加工制造的经济性。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种辊型模具的加工方法，以解决现有技术中的辊型模具的加工方法不合理，造成材料的浪费，不利于辊型模具加工制造的经济性的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种辊型模具的加工方法，用于将第一辊模基材和第二辊模基材分别加工成第一辊型模具和第二辊型模具，第一辊型模具和第二辊型模具配合，以将筒状基材辊压形成轮辋，其特征在于，包括：

步骤s1，沿第一辊模基材和/或第二辊模基材的轴向对其外环周面一次车削加工，以形成初辊型轮廓面，且使初辊型轮廓面的部分位置处相对于第一辊型模具和/或第二辊型模具的标准辊型面的外轮廓预留出补偿厚度量；

步骤s2，对一次车削加工后的第一辊模基材和/或第二辊模基材进行淬火处理，以使初辊型轮廓面上的预留补偿厚度量的位置处在淬火处理中形变收缩后的外轮廓大于标准辊型面上的该位置处的外轮廓。

进一步地，步骤s1包括步骤s11，沿第一辊模基材的轴向对其外环周面进行连续的一次车削加工，以使第一辊模基材的初辊型轮廓面上形成第一环形凸峰和第一环形谷槽，第一环形凸峰和第一环形谷槽沿第一辊模基材的轴向间隔设置，其中，第一环形凸峰的轴向两侧的表面相对于第一辊型模具的标准辊型面的外轮廓均具有补偿厚度量a；第一环形谷槽的轴向两侧的壁面相对于第一辊型模具的标准辊型面的外轮廓均具有补偿厚度量b。

进一步地，步骤s1还包括步骤s12，沿第二辊模基材的轴向对其外环周面进行连续的一次车削加工，以使第二辊模基材的初辊型轮廓面上形成第二环形凸峰和第二环形谷槽，第二环形凸峰和第二环形谷槽沿第二辊模基材的轴向间隔设置，其中，第二环形凸峰的轴向两侧的表面相对于第二辊型模具的标准辊型面的外轮廓均具有补偿厚度量c；第二环形谷槽的轴向两侧的壁面相对于第二辊型模具的标准辊型面的外轮廓均具有补偿厚度量d。

进一步地，第一环形凸峰和第二环形谷槽对应设置，第一环形谷槽和第二环形凸峰对应设置。

进一步地，第一环形凸峰位于第一辊模基材的轴向中部，第一环形谷槽为两个，两个第一环形谷槽分别位于第一环形凸峰的轴向两侧；第二环形凸峰为两个，两个第二环形凸峰位于第二环形谷槽的轴向两侧。

进一步地，补偿厚度量a大于等于0.8mm且小于等于1mm；补偿厚度量b大于等于0.2mm且小于等于0.4mm；补偿厚度量c大于等于0.2mm且小于等于0.5mm，补偿厚度量d大于等于-0.5mm且小于等于-0.8mm。

进一步地，第二辊模基材的初辊型轮廓面上还形成有过渡凸峰，过渡凸峰位于第二环形凸峰和第二环形谷槽之间，且第二环形凸峰和过渡凸峰通过过渡连接面连接，过渡连接面相对于第二辊型模具的标准辊型面的外轮廓均具有补偿厚度量e。

进一步地，补偿厚度量e大于等于-0.15mm且小于等于-0.35mm。

进一步地，还包括步骤s3，对淬火处理后的第一辊模基材进行二次车削加工，以使第一辊型模具的最终辊型轮廓面为第一辊型模具的标准辊型面；和/或对淬火处理后的第二辊模基材进行二次车削加工，以使第二辊型模具的最终辊型轮廓面为第二辊型模具的标准辊型面。

进一步地，在步骤s1之前，还包括步骤s0，去除第一辊模基材和/或第二辊模基材外周表面和内壁面的氧化皮。

应用本发明的技术方案，在一次车削加工过程中，通过使第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面的部分位置处相对于第一辊型模具和/或第二辊型模具的标准辊型面的外轮廓预留出补偿厚度量，确保初辊型轮廓面的具有补偿厚度量的位置处，在经过淬火处理形变收缩后的外轮廓仍能够大于标准辊型面的外轮廓，从而避免第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面因形变收缩而报废，提升了第一辊模基材和/或第二辊模基材的成品合格率，有效提升了第一辊型模具和第二辊型模具的加工制造的经济性。

需要说明的是，考虑到第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面在淬火处理中的形变收缩包括局部变厚和局部变薄，上述预留的补偿厚度量可以为正值，也可以为负值，也就是说，当预留的补偿厚度量为正值时，即，使得第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面的部分位置处相对于第一辊型模具和/或第二辊型模具的标准辊型面的外轮廓加厚，确保第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面形变收缩后变薄的位置处能够大于标准辊型面的外轮廓；当预留的补偿厚度量为负值时，即，使得第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面的部分位置处相对于第一辊型模具和/或第二辊型模具的标准辊型面的外轮廓减薄，确保第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面形变收缩后变厚的位置处能够略大于标准辊型面的外轮廓，从而减少后续加工的工作量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的一种可选实施例的辊型模具的加工方法的流程图；

图2示出了第一辊型模具和第二辊型模具结构示意图；

图3示出了图2中的a处的放大示意图；

图4示出了图3中的第一辊型模具和第二辊型模具的初辊型轮廓面的部分位置处相对于第一辊型模具和/或第二辊型模具的标准辊型面的外轮廓预留出补偿厚度量，以及初辊型轮廓面上的预留补偿厚度量的位置处在淬火处理中的形变量的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一辊型模具；20、第二辊型模具；100、标准辊型面；11、第一环形凸峰；12、第一环形谷槽；21、第二环形凸峰；22、第二环形谷槽；23、过渡凸峰；30、初辊型轮廓面；40、淬火收缩面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中的辊型模具的加工方法不合理，造成材料的浪费，不利于辊型模具加工制造的经济性的问题，本发明提供了一种辊型模具的加工方法，用于将第一辊模基材和第二辊模基材分别加工成第一辊型模具10和第二辊型模具20，第一辊型模具10和第二辊型模具20配合，以将筒状基材辊压形成轮辋。

如图1所示，辊型模具的加工方法包括步骤s1，沿第一辊模基材和/或第二辊模基材的轴向对其外环周面一次车削加工，以形成初辊型轮廓面30，且使初辊型轮廓面30的部分位置处相对于第一辊型模具10和/或第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓预留出补偿厚度量；步骤s2，对一次车削加工后的第一辊模基材和/或第二辊模基材进行淬火处理，以使初辊型轮廓面30上的预留补偿厚度量的位置处在淬火处理中形变收缩后的外轮廓大于标准辊型面100上的该位置处的外轮廓。

应用本发明的技术方案，在一次车削加工过程中，通过使第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面30的部分位置处相对于第一辊型模具10和/或第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓预留出补偿厚度量，确保初辊型轮廓面30的具有补偿厚度量的位置处，在经过淬火处理形变收缩后的外轮廓仍能够大于标准辊型面100的外轮廓，从而避免第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面30因形变收缩而报废，确保第一辊模基材和/或第二辊模基材能够得到充分利用，有利于提升第一辊型模具10和第二辊型模具20的加工制造的经济性。

需要说明的是，考虑到第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面30在淬火处理中的形变收缩包括局部变厚和局部变薄，上述预留的补偿厚度量可以为正值，也可以为负值，也就是说，当预留的补偿厚度量为正值时，即，使得第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面30的部分位置处相对于第一辊型模具10和/或第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓加厚，确保第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面30形变收缩后变薄的位置处能够大于标准辊型面100的外轮廓；当预留的补偿厚度量为负值时，即，使得第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面30的部分位置处相对于第一辊型模具10和/或第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓减薄，确保第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面30形变收缩后变厚的位置处能够略大于标准辊型面100的外轮廓，从而减少后续加工的工作量。

如图3所示，第一辊模基材和/或第二辊模基材的初辊型轮廓面30经淬火处理后形变收缩为淬火收缩面40。

需要说明的是，在本申请中，考虑到第一辊模基材的初辊型轮廓面30的外轮廓在淬火处理中产生形变收缩的位置和形变收缩的变化量不同，需要针对性地在第一辊模基材的初辊型轮廓面30的外轮廓上预留适当的补偿厚度量，如图2至图4所示，上述步骤s1包括步骤s11，沿第一辊模基材的轴向对其外环周面进行连续的一次车削加工，以使第一辊模基材的初辊型轮廓面30上形成第一环形凸峰11和第一环形谷槽12，第一环形凸峰11和第一环形谷槽12沿第一辊模基材的轴向间隔设置，其中，第一环形凸峰11的轴向两侧的表面相对于第一辊型模具10的标准辊型面100的外轮廓均具有补偿厚度量a；第一环形谷槽12的轴向两侧的壁面相对于第一辊型模具10的标准辊型面100的外轮廓均具有补偿厚度量b。

需要说明的是，在本申请中，考虑到第二辊模基材的初辊型轮廓面30的外轮廓在淬火处理中产生形变收缩的位置和形变收缩的变化量不同，需要针对性地在第二辊模基材的初辊型轮廓面30的外轮廓上预留适当的补偿厚度量，如图2至图4所示，上述步骤s1还包括步骤s12，沿第二辊模基材的轴向对其外环周面进行连续的一次车削加工，以使第二辊模基材的初辊型轮廓面30上形成第二环形凸峰21和第二环形谷槽22，第二环形凸峰21和第二环形谷槽22沿第二辊模基材的轴向间隔设置，其中，第二环形凸峰21的轴向两侧的表面相对于第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓均具有补偿厚度量c；第二环形谷槽22的轴向两侧的壁面相对于第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓均具有补偿厚度量d。

如图3和图4所示，第一环形凸峰11和第二环形谷槽22对应设置，第一环形谷槽12和第二环形凸峰21对应设置。这样，确保第一辊模基材和第二辊模基材分别加工形成的第一辊型模具10和第二辊型模具20能够相适配，从而将筒状基材辊压形成轮辋。

如图2至图4所示，第一环形凸峰11位于第一辊模基材的轴向中部，第一环形谷槽12为两个，两个第一环形谷槽12分别位于第一环形凸峰11的轴向两侧；第二环形凸峰21为两个，两个第二环形凸峰21位于第二环形谷槽22的轴向两侧。这样，确保第一辊模基材和第二辊模基材分别加工形成的第一辊型模具10和第二辊型模具20配合，从而将筒状基材辊压形成预设型号的轮辋。

需要说明的是，在本申请中，考虑到第一环形凸峰11的轴向两侧的表面相对于第一辊型模具10的标准辊型面100的外轮廓在淬火处理中均变薄；第一环形谷槽12的轴向两侧的壁面相对于第一辊型模具10的标准辊型面100的外轮廓在淬火处理中均变薄；第二环形凸峰21的轴向两侧的表面相对于第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓在淬火处理中均变薄；第二环形谷槽22的轴向两侧的壁面相对于第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓在淬火处理中均变厚，可选地，补偿厚度量a大于等于0.8mm且小于等于1mm；补偿厚度量b大于等于0.2mm且小于等于0.4mm；补偿厚度量c大于等于0.2mm且小于等于0.5mm，补偿厚度量d大于等于-0.5mm且小于等于-0.8mm。

如图4所示，第二辊模基材的初辊型轮廓面30上还形成有过渡凸峰23，过渡凸峰23位于第二环形凸峰21和第二环形谷槽22之间，且第二环形凸峰21和过渡凸峰23通过过渡连接面连接，过渡连接面相对于第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓均具有补偿厚度量e。这样，由于第二环形凸峰21和过渡凸峰23之间的过渡连接面在淬火处理中形变收缩后会堆积，通过使过渡连接面相对于第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓均具有补偿厚度量e，避免过渡连接面处堆积过多的材料，有利于减少后续的加工工作量。

可选地，补偿厚度量e大于等于-0.15mm且小于等于-0.35mm。这样，确保第二环形凸峰21和过渡凸峰23之间的过渡连接面经淬火处理形变收缩堆积后的外轮廓能够略大于第二辊型模具20的标准辊型面100的外轮廓，有效降低了后续加工的工作量。

需要说明的是，在本申请中，辊型模具的加工方法还包括步骤s3：对淬火处理后的第一辊模基材进行二次车削加工，以使第一辊型模具10的最终辊型轮廓面为第一辊型模具10的标准辊型面100；和/或对淬火处理后的第二辊模基材进行二次车削加工，以使第二辊型模具20的最终辊型轮廓面为第二辊型模具20的标准辊型面100。这样，通过对淬火处理后的第一辊模基材和第二辊模基材进行二次车削加工，确保第一辊模基材和第二辊模基材的最终辊型轮廓面的光滑性的同时，还能够保证第一辊型模具10的最终辊型轮廓面为第一辊型模具10的标准辊型面100，第二辊型模具20的最终辊型轮廓面为第二辊型模具20的标准辊型面100。

需要说明的是，在上述步骤s1之前，还包括步骤s0，去除第一辊模基材和/或第二辊模基材外周表面和内壁面的氧化皮。这样，由于氧化皮具有一定的厚度，避免氧化皮的存在而影响第一辊模基材和第二辊模基材的尺寸测量精准性。

需要说明的是，在本申请中，第一辊模基材和第二辊模基材为cr12mov模具钢。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。