汽车轮毂加工系统的制作方法

文档序号:26491475发布日期:2021-08-31 17:45阅读:123来源:国知局
汽车轮毂加工系统的制作方法

本发明涉及轮毂加工领域,具体涉及汽车轮毂加工系统。



背景技术:

轮毂是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件,是支撑汽车的重量的重要部件,其结构特性对车轮和汽车都具有重要的影响。现有的轮毂主要是通过铸造或锻造工艺制造而成。铸造法是指利用重力将合金溶液浇筑到模具内,成型后经车床处理打磨而成。锻造法是指将合金块料置于模具内,由千吨的压力机直接挤压成型。无论是铸造法还是锻造法大多采用轮辋与轮辐一体成型的方式加工,即将胚料内部加工形成轮辐,将胚料的表面加工形成轮辋。发明人经多年研究发现,由于一体铸造车轮是由轮辋与轮辐一起铸造出来,模具型腔结构比较复杂,所以其铸造工艺对铝液的流动性要求高,这就迫使其铸造铝液温度高(680℃~720℃),模温也比较高,这样铸造出来的铸件其性能就比低温低压(645℃~660℃)铸造出来的低。由于铸件性能较低,在满足整车性能要求的情况下,只能采用增加材料的方法才能达到,用增加材料来弥补性能不足的问题。因此,一体铸造成型轮毂的质量比较大,导致其惯性阻力大,在高速转动时易形变导致轮毂受损。因此发明人开发了一种轮辋与轮辐分别加工后再行组合的新的轮毂加工方法,并对轮毂的加工系统进行改造。其中轮辋成型的原理为:铝板经过卷圆、焊接、复圆后形成圆筒;将圆筒的一端口经过翻边成型,做出轮缘卷边初始形状;翻边完成后再经旋压成型,得到完整的轮辋形状。在轮辋旋压成型的过程中,是将圆筒套设在旋压模具外,而后利用旋压刀旋压到位。但是目前的轮辋旋压成型时存在如下的问题:旋压刀在旋压过程中,容易出现圆筒不贴膜的问题,导致制备而成的轮辋外壁形状达不到要求。



技术实现要素:

本发明意在提供汽车轮毂加工系统,以改善现有轮毂加工系统的不足,解决轮辋旋压成型过程中圆筒不贴膜的问题,保证轮辋外形符合要求。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:汽车轮毂加工系统,包括轮辐加工单元、轮辋加工单元和用于焊接轮辋和轮辐的焊接单元,轮辋加工单元包括翻边机构和旋压机构,旋压机构包括旋压左模、旋压右模和旋压刀组件,旋压刀组件包括用于对轮辋外壁初旋的第一旋压刀、用于对轮辋轮缘旋压的第二旋压刀和用于轮辋外壁精旋的第三旋压刀,所述第一旋压刀和第二旋压刀之间连接有旋压支撑件;第三旋压刀的端部设置为尖端,且第三旋压刀倾斜设置,第三旋压刀的倾斜角度为25°-65°。

本方案的原理及优点是:目前行业内的轮毂加工大多是采用传统技术--整体铸造,其具有工序少、制作成本相对低的特点。但是我司在对轮毂加工过程中发现,整体铸造的轮毂重量大,且性能低。为了提高轮毂的性能同时实现轮毂的轻量化设计,我司进行了材料、工艺和加工系统多维度的创新设计,不惜增加多道(14道)工序的制造成本,在进行轮辋与轮辐加工时,一改现有技术中的一体化成型加工的方式,而是将轮辋与轮辐分别加工后用焊接单元进行焊接固定。其中轮辐加工单元用于对轮辐单独加工成型,轮辋加工单元用于对轮辋单独加工成型,在对轮辋进行加工成型时,通过翻边机构将预制成圆筒的端部进行翻边处理,而后利用第一旋压刀对圆筒外壁进行初步旋压,利用第二旋压刀对翻边后的圆筒外壁及端部进行旋压成型。针对轮辋旋压成型过程中,圆筒不贴膜的问题,本技术方案还利用第三旋压刀对圆筒的外壁进行精准旋压成型,通过将第三旋压刀的刀头设置为尖端,且倾斜设置,使其旋压接触面积相对小,能够对小圆弧(尤其是25°气门孔处)进行精准旋压而不干涉或触碰轮辋及模具的其它部位,解决圆筒旋压成型过程中不贴膜的问题。焊接单元用于将分别加工成型后的轮辋和轮辐连接固定,形成轮毂结构。

本技术方案的有益效果在于:

1、轮辐单独加工铸件与传统的一体轮铸造技术相比,由于相对简化了模具型腔结构,因此对铝液流动性要求相对较低,不需要通过提高温度来提高铝液的流动性,不仅降低了低压铸造的工艺难度,而且还实现了低温低压铸造(645℃-660℃),不会因过高温破坏铸件的性能。使得在晶粒涨大前就已铸造冷却成型,铸件晶粒细幼致密,使得单独制备而成的轮辐和轮辋机械性能(抗拉强度、屈服强度、延伸率)比传统一体车轮更优。且新开发车轮只需开发轮辐部分低压铸造模,能够与轮辋灵活组合,大大缩短了开发的周期,适用于批量化生产、效率高。

2、由于轮辐和轮辋单独加工,可以利用低温低压铸造,因此,不需要像现有技术那样通过增加材料来提高轮毂的机械性能,实现了轮毂的轻量化设计。经检测,轮辐、轮辋单独加工后再焊接固定的工艺与一体化车轮加工相比,不仅提升了轮毂的机械性能,而且其整体重量比传统一体车轮轻20-30%,实现了车轮的轻量化设计。车轮轻量化设计对整车的益处如下:①减轻整车重量、续航里程增加6%以上;②0-100km/h起步加速提高0.15-0.25秒;③100-0km/h刹车距离缩短1-3m;④转向清晰、操控性能提高。

3、本技术方案中,对旋压刀组件进行了结构优化,其中第一旋压刀沿轮辋轴向移动,用于对轮辋外壁进行初步旋压;第二旋压刀用于对轮辋翻边处进行旋压,形成轮缘;第三旋压刀用于对轮辋外壁进行精准旋压成型,通过将第三旋压刀的刀头设置为尖端,且倾斜设置,能够对小圆弧(尤其是25°气门孔处)进行精准旋压而不干涉或触碰轮辋及模具的其它部位。解决了轮辋旋压成型过程中圆筒不贴膜的问题。

优选的,作为一种改进,翻边机构包括上模和下模,上模的下端设置有倾斜导向部和圆弧槽,倾斜导向部的顶端与圆弧槽衔接,倾斜导向部向外倾斜设置,且倾斜导向部的底端的直径小于圆筒的内径。

本技术方案中,上模和下模配合使用对圆筒的端部进行翻边处理,利用上模上的倾斜导向部导向圆筒的顶端,使得圆筒的顶端沿倾斜导向部移动并进入圆弧槽内,从而实现对圆筒顶端的扩口和翻边,进而使得圆筒顶端的扩口和翻边在同一模具上一次性完成,提高工作效率,减少工人的工作量。下模用于固定/胀紧待加工圆筒。

优选的,作为一种改进,倾斜导向部的倾斜角度为4°-6°,圆弧槽的半径为16-22mm。

本技术方案中,经发明人多次试验发现,当倾斜导向部的倾斜角度为4°-6°,且圆弧槽的半径为16-22mm时,能够确保圆筒顺利成型,否则可能会出现翻鼓、翻边不成型的问题。

优选的,作为一种改进,下模的上部设置有用于容纳上模的容纳槽,容纳槽的底部与下模的外壁之间设置有倒角,倒角的角度范围为9°-11°。

本技术方案中,在使用时,上模和下模是配合使用的,上模、下模之间会相对运动,容纳槽的设置能够容纳上模同时能够规范上模的移动路径,倒角的设置能够对待加工圆筒的放置起到导向的作用,发明人经多次试验发现,当倒角的倾斜角度为9°-11°时,能够很好导向待加工圆筒沿下模向下移动。

优选的,作为一种改进,上模的下端设置有挂耳,挂耳包括竖向部和水平部,竖向部与上模连接,水平部可与待加工圆筒的翻边相抵。

本技术方案中,挂耳位于圆筒顶端翻边之后所形成的卷边的下方,在圆筒翻边加工后,上模相对下模上移复位的过程中,圆筒顶端的卷边将钩挂在挂耳的水平部上,从而将圆筒向上提起,使得圆筒脱离下模,方便工人将翻边后的圆筒取下。

优选的,作为一种改进,旋压左模的外壁设置为曲面,旋压右模远离旋压左模的一端设置有压板和连接件,压板上开设有供连接件贯穿的通孔,且压板与连接件滑动连接,压板朝向旋压左模的一端设有供待加工圆筒的端部伸入的限位槽;连接件远离右模的一端连接有固定板,压板与固定板之间设有用于预紧压板的弹性件。

在对于圆筒进行旋压成型时,在旋压刀组件的作用下,其局部的壁厚变薄,于是圆筒在轴向上延展。本技术方案中,旋压左模与旋压右模配合对翻边后的圆筒进行限位固定。利用连接件和设于连接件上的弹性件,使得压板能够相对右模沿连接件的轴向发生滑动,以便压板在圆筒旋压成型过程中发生延展时适应性滑动,同时,利用压板上的限位槽对圆筒的右端进行限位,避免圆筒的右端发生翘曲,即避免圆筒的右端口扩张,防止出现成品轮辋无法与轮辐复合形成轮毂的问题。不仅如此,由于压板受到弹性件的预紧作用,因此压板能够在圆筒旋压成型过程中,对圆筒的端部施加夹持力,从而将圆筒始终固定在左模和右模上,方便旋压刀组件对圆筒进行旋压。

优选的,作为一种改进,弹性件为支撑弹簧,支撑弹簧套设在连接件的外部。

本技术方案中,支撑弹簧可套设在连接件的外部,使得弹性件位于压板与固定板之间,相较于将弹性件固定在压板与固定板之间的连接方式而言,本方案的连接结构更方便拆卸、更换和维修。

优选的,作为一种改进,旋压右模远离旋压左模的一端设有导向部一,压板开设有与导向部一滑动配合的导向孔,旋压右模与导向部一同心设置,压板与导向孔同心设置。

本技术方案中,压板沿旋压右模的导向部一滑动,从而对压板的滑动进行导向,规范其移动路径,避免压板在旋压右模的径向上移动。

优选的,作为一种改进,旋压右模靠近旋压左模的一端设置有导向部二,旋压左模上设置有用于容纳导向部二的导向槽,导向部二与旋压右模同心设置,导向槽与旋压左模同心设置;旋压左模远离旋压右模的一端设置有用于容纳待加工圆筒翻边的弧形的限位弧。

本技术方案中,利用导向部二与导向槽的滑动配合,导向旋压右模的移动路径,使得旋压右模与旋压左模同心,确保旋压左模与旋压右模合并后的外轮廓与成品轮辋的形状相匹配。此外,通过在旋压左模的端部设置限位弧,能够对翻边后的圆筒的卷边处进行限位。

优选的,作为一种改进,焊接单元包括焊接机架、搅拌摩擦焊机本体、支撑工装和搅拌摩擦焊头,支撑工装转动连接在焊接机架上,搅拌摩擦焊机本体设置在支撑工装的一侧,搅拌摩擦焊头转动连接在搅拌摩擦焊机本体上,搅拌摩擦焊头包括焊头本体和焊针,焊头本体的端部设置有同心设置的两圈凹槽;焊针固定在焊头本体上,且与凹槽同心设置,焊针的前端设置有第一螺纹部,焊针的后端设置有第二螺纹部,第一螺纹部与第二螺纹部旋向相反,焊针前端的直径大于焊针后端的直径,焊针前端的直径为:φ5.8~φ7.8,焊针后端的直径为:φ3.5~φ4.5;支撑工装的高度和撑开后圆周的径向跳动量均≤0.1mm,轮辋和轮辐复合处缝隙≤0.3mm。

本技术方案中,在轮辋与轮辐分别加工成型后,利用焊接单元实现两者的焊接固定。在焊接时,通过搅拌摩擦焊头的高速转动实现轮辋与轮辐的焊接固定,不需要使用焊料,加工而成的轮毂机械性能优越。此外,本技术方案还对搅拌摩擦焊头进行了结构优化,其中凹槽用于容纳并封住因轴肩压入零件表面产生的塑化后的材料,避免材料溢出;通过在焊针上设置正反螺纹,在插入焊缝使用时,能够增加搅动幅度,保证焊接效果;而且通过将焊针直径加粗,能够延长其使用寿命。此外,本技术方案中,对焊针的前端直径、后端直径以及轮辋与轮辐复合处的缝隙宽度进行了优化和限定,通过实际加工验证,本技术方案中焊针的直径与轮辋与轮辐之间的间隙宽度配合最为合理,可以避免焊接缺陷,如焊接处机械性能不良,空洞型、隧道型等焊接缺陷。若焊针的直径不在上述的范围内,或者缝隙的宽度大于0.3mm时,会造成轮毂质量问题,如:出现早期失效,轻者漏气、重者轮辋与轮辐焊接处开裂。

附图说明

图1为本发明实施例一种翻边机构的主视纵向剖视图。

图2为图1中a1处的放大图。

图3为本发明实施例一中上模与下模配合翻边状态的主视纵向剖视图。

图4为本发明实施例二中上模与下模配合翻边状态的主视纵向剖视图。

图5为本发明实施例一中旋压机构的主视纵向剖视图。

图6为本发明实施例一中第一旋压刀、第二旋压刀与旋压右模配合状态的主视纵向剖视图。

图7为本发明实施例一中第三旋压刀与旋压左模配合状态的主视纵向剖视图。

图8为加工成型的轮辋的主视纵向剖视图。

图9为本发明实施例一中搅拌摩擦焊头的主视图。

图10为本发明实施例一中搅拌摩擦焊头的轴测图。

图11为本发明实施例一中轮辐和轮辋复合的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明:

说明书附图中的附图标记包括:上模座1、上模体2、倾斜导向部3、圆弧槽4、下模座5、下模体6、容纳槽7、倒角8、垫圈9、旋压左模10、旋压右模11、第一旋压刀12、第二旋压刀13、压板14、连接件15、限位槽16、固定板17、弹性件18、导向部一19、导向孔20、导向部二21、导向槽22、限位弧23、圆筒24、加工成型的轮辋25、挂耳26、竖向部27、水平部28、第三旋压刀29、尖端30、焊头本体31、焊针32、凹槽33、缓冲空间34。

实施例一

本实施例基本如附图1-图7所示:汽车轮毂加工系统,包括轮辐加工单元、轮辋加工单元和焊接单元。

轮辐加工单元用于对轮辐进行加工成型,采用低温低压铸造工艺完成,具体工艺参照发明专利:cn110560664a铸件及其浇注方法和应用、汽车车轮的铸造方法和汽车车轮。

轮辋加工单元用于对轮辋进行加工,轮辋加工单元包括翻边机构和旋压机构。

如图1-图4所示,翻边机构用于对预成型的圆筒24进行端部的翻边处理,翻边机构包括上模和下模,上模包括上模座1和上模体2,上模体2通过螺栓固定在上模座1的底部。上模体2的底部设置有倾斜导向部3和圆弧槽4,倾斜导向部3的顶端向外倾斜设置,倾斜导向部3的倾斜角度为4°-6°,本实施例中的倾斜导向部3的倾斜角为6°。倾斜导向部3的顶端与圆弧槽4衔接,圆弧槽4的半径为16-22mm,本实施例中圆弧槽4的半径为22mm。倾斜导向部3的底端直径小于待加工圆筒24的内径。

下模可拆卸的连接在上模上,且下模与上模配合使用。下模包括下模座5和下模体6,下模体6通过螺栓固定在下模座5的顶端。下模体6用于固定圆筒24,具体方式为下模体6与圆筒24的内壁过盈配合或过渡配合,下模体6的上部设置有容纳槽7,容纳槽7与下模体6形成阶梯状结构,容纳槽7的底部与下模体6的外壁之间设置有倒角8,以便于待加工圆筒24顺利导向套设在下模体6外部,倒角8的角度范围为9°-11°,本实施例中的倒角8的角度为11°。下模体6的底部外围套设有垫圈9,垫圈9通过螺栓固定在下模座5上。

如图5-图7所示,旋压机构用于对翻边后的圆筒24进行旋压处理,旋压机构包括旋压左模10、旋压右模11和旋压刀组件。旋压刀组件包括用于对待加工的轮辋外壁初旋的第一旋压刀12、用于对轮辋轮缘旋压的第二旋压刀13和用于轮辋外壁精旋的第三旋压刀29,第一旋压刀12和第二旋压刀13之间连接有旋压支撑件,第一旋压刀12的直径大于第二旋压刀13的直径;第三旋压刀29的端部设置为尖端30,且第三旋压刀29倾斜设置,第三旋压刀29的倾斜角度为60°。

旋压左模10与旋压右模11配合使用,旋压右模11的右端设置有压板14和连接件15,压板14的左侧壁开设有供旋压右模11的右端陷入的凹槽,压板14上开设有供连接件15贯穿的通孔,压板14朝向旋压左模10的一端设有供待加工圆筒24的端部伸入的限位槽16,限位槽16为环形,限位槽16的内侧槽壁倾斜设置,即限位槽16的槽口内径大于限位槽16的槽底内径,以便圆筒24的右端能轻易地由限位槽16的槽口伸入限位槽16内。本实施例中的连接件15为螺钉,且连接件15的数量设置为两个,连接件15横向设置,且连接件15的左端穿过压板14并固定在旋压右模11上,连接件15的右端固定有固定板17。压板14与固定板17之间设置有弹性件18,本实施例中的弹性件18为支撑弹簧,支撑弹簧套设在连接件15的外部,且支撑弹簧分别与压板14和固定板17相抵,支撑弹簧的预压力为400n。旋压右模11的右端一体成型有导向部一19,压板14开设有与导向部一19滑动配合的导向孔20,旋压右模11与导向部一19同心设置,压板14与导向孔20同心设置。如此,确保压板14与旋压右模11同心,且确保压板14沿旋压右模11轴向滑动过程中始终与旋压右模11同心。旋压右模11的左端一体成型有导向部二21,旋压左模10的右端开设有与导向部二21滑动配合的导向槽22,导向部二21与旋压右模11同心设置,导向槽22与旋压左模10同心设置。如此,确保旋压右模11与旋压左模10同心,且确保旋压右模11在向左移动过程中能够始终与旋压左模10同心,从而保证旋压右模11与旋压左模10合并后形成的外轮廓与成品轮辋的整体形状相匹配。旋压左模10的外壁设置为曲面,且旋压左模10远离旋压右模11的一端设置有用于容纳待加工圆筒24翻边的弧形的限位弧23。

焊接单元用于将单独加工的轮辋和轮辐焊接固定,焊接单元包括焊接机架、搅拌摩擦焊机本体、支撑工装和搅拌摩擦焊头。支撑工装包括圆台和内撑,圆台通过转动连接在焊接机架上,内撑用于支撑轮辋与轮辐的连接处,使连接处具有沿轮辐的径向向外扩张的运动趋势。搅拌摩擦焊机本体通过螺栓固定在焊接机架上,搅拌摩擦焊头转动连接在搅拌摩擦焊机本体上,搅拌摩擦焊头用于将轮辋与轮辐焊接在一起(图中未示出),结合图9、图10所示,搅拌摩擦焊头包括焊头本体31和焊针32,焊头本体31的端部设置有同心设置的两圈凹槽33;焊针32固定在焊头本体31上,且与凹槽33同心设置,焊针32的前端设置有第一螺纹部,焊针32的后端设置有第二螺纹部,第一螺纹部与第二螺纹部旋向相反,焊针32前端(左端)的直径大于焊针32后端(右端)的直径,即焊针32的直径沿其朝向焊头本体31的方向逐渐增大,焊针32前端的直径为:φ5.8~φ7.8,焊针32后端的直径为:φ3.5~φ4.5。支撑工装的高度和撑开后圆周的径向跳动量均≤0.1mm,轮辋和轮辐复合处缝隙≤0.3mm。

具体实施过程如下:

一、轮辐的加工成型

将铝锭熔炼后进行精炼除气,而后用电压铸造模具进行铸造成型,铸造成型过程为低温低压铸造,具体工艺参照发明专利:cn110560664a铸件及其浇注方法和应用、汽车车轮的铸造方法和汽车车轮,而后依次进行固溶热处理、时效热处理和车复合口,该部分为现有技术,在此不赘述。

二、轮辋的加工成型

将铝板(o态6061铝板,铜含量0.2-0.3%)开料后卷圆、压平后,利用搅拌摩擦焊预制成圆筒24。

而后对圆筒24进行翻边处理,具体的,将待翻边的圆筒24套设在下模体6的外部,在此过程中,倒角8起到导向的作用。由于下模体6与圆筒24之间为过盈配合,使得圆筒24能够稳定的连接在下模体6的外部。而后,上模体2在驱动件(可以为气缸、液压缸等作直线往复运动的部件完成)的驱动下向下移动,使得倾斜导向部3插入到容纳槽7内,倾斜导向部3的外壁容纳在圆筒24内,随着下模体6的下移,倾斜导向部3会对圆筒24的顶端施加向外的挤压力,使得圆筒24顶端被向外扩张,如此实现圆筒24顶端的扩口过程。

上模体2继续下移,倾斜导向部3与圆筒24顶端的内周壁之间产生抱紧力,使得圆筒24沿下模体6向下移动,直至圆筒24的底端与垫圈9相抵,此后圆筒24不再下移;而随着上模体2继续下移,圆筒24的顶端沿倾斜导向部3移动至圆弧槽4内,圆筒24的顶端沿圆弧槽4发生卷曲,从而实现圆筒24顶端的翻边。圆筒24顶端的翻边完成后,上模体2在驱动件的带动下向上移动复位,工人将下模体6上的已经完成翻边的圆筒24取下即可。

而后对翻边后的圆筒24进行旋压处理,工人将翻边后的圆筒24放在旋压左模10上,圆筒24的左端位于旋压左模10对应的部位上;随后,旋压右模11在驱动件的驱动下向左移动,直至旋压右模11与旋压左模10合并。过程中,旋压右模11上的导向部二21逐渐进入旋压左模10的导向槽22内,导向部二21的外周壁与导向槽22的内周壁相接触,从而确保旋压右模11与旋压左模10同心。随着旋压右模11继续向左移动,旋压右模11的外周壁伸入圆筒24的右端内,且旋压右模11的外周壁与圆筒24的内周壁相接触,直至圆筒24的右端伸入压板14上的限位槽16内,圆筒24的右端与限位槽16的槽壁相抵,支撑弹簧对压板14施加弹力,使得压板14对圆筒24施加预紧力,从而将圆筒24固定在合并后的旋压左模10和旋压右模11上。

而后,旋压左模10和旋压右模11发生转动,第一旋压刀12沿圆筒24轴向移动,用于对圆筒24外壁进行初步旋压;第二旋压刀13用于对圆筒24翻边处进行旋压,形成轮缘;第三旋压刀29用于对圆筒24外壁进行精准旋压成型,通过将第三旋压刀29的刀头设置为尖端30,且倾斜设置,能够对小圆弧进行精准旋压而不干涉或触碰轮辋及模具的其它部位。圆筒24受到第一旋压刀12作用的部位发生形变,壁厚变薄,圆筒24的右端延展变长(圆筒24的左端受到旋压左模10对应部位的限制,因此不会移动),此时,压板14受到向左的作用力,且由于旋压右模11的导向部一19与压板14的导向孔20滑动配合,因此压板14向右移动压缩支撑弹簧,且压板14向右移动的过程中与旋压右模11保持同心,从而适应圆筒24的延展长度,同时压板14始终对圆筒24的右端施加反作用力,将圆筒24固定在合并后的旋压左模10和旋压右模11上,以便第一旋压刀12和第二旋压刀13进行旋压操作。

上述过程中,圆筒24的右端向右延展时,由于圆筒24的右端位于压板14的限位槽16内,因此,圆筒24的右端口无法向外扩张,从而确保成品轮辋的端口内径符合加工要求,能够与轮辐复合形成轮毂。完成旋压后,旋压右模11在驱动件作用下向右移动,旋压右模11与旋压左模10分离,工人将旋压成型后的成品轮辋取下即可。加工成型的轮辋25结构如图8所示。

三、轮辋与轮辐焊接

将轮辋与轮辐安装在圆台上,内撑用于支撑轮辋与轮辐的连接处,使轮辐的径向向外扩张并与轮辋相抵,而后启动搅拌摩擦焊机本体,使得搅拌摩擦焊头对轮辋与轮辐的连接处周向焊接固定。凹槽33用于容纳并封住因轴肩压入零件表面产生的塑化后的材料,避免材料溢出;通过在焊针32上设置正反螺纹,在插入焊缝使用时,能够增加搅动幅度,保证焊接效果;而且通过将焊针32直径加粗,能够延长其使用寿命。

本发明轮辐和轮辋单独加工后焊接固定,相较于传统的一体轮铸造技术相比,降低了低压铸造的工艺难度,实现了645℃-660℃的低温低压铸造,轮辐机械性能(抗拉强度、屈服强度、延伸率)比传统一体车轮优良,且新开发车轮只需开发轮辐部分低压铸造模,能够与轮辋灵活组合,大大缩短了开发的周期。而且,本方案通过对旋压刀组件的结构优化,将旋压成型步骤中第三旋压刀29的倾斜角度限定在60°时,轮辋的贴模度高、成型好,特别是气门孔所在25°角贴模度高。

实施例二

如图4所示,本实施例与实施例一的不同之处在于:本实施例中上模的下端设置有挂耳26,挂耳26包括竖向部27和水平部28,竖向部27与上模通过螺栓连接固定,水平部28可与待加工圆筒24的翻边相抵。

实际使用时,当圆筒24完成顶端翻边后,圆筒24顶端翻边后所形成的卷边位于挂耳26水平部28的上方。当上模体2在驱动件的带动下向上移动复位的过程中,圆筒24顶端的卷边将钩挂在挂耳26的水平部28上,从而将圆筒24向上提起,使得圆筒24脱离下模,方便工人将翻边后的圆筒24取下,相较于工人手动从下模体6上取下翻边后的圆筒24而言提高了工作效率。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于:本实施例中第三旋压刀29的倾斜角度为25°。

实施例四

本实施例与实施例一的不同之处在于:本实施例中第三旋压刀29的倾斜角度为65°。

对比例一

本对比例与实施例一的不同之处在于:采用传统一体轮铸造工艺制得轮毂,即采用轮辐和轮辋整体低压铸造工艺。

对比例二

本对比例与实施例一的不同之处在于:第三旋压刀29的倾斜角度为20°。

对比例三

本对比例与实施例一的不同之处在于:第三旋压刀29的倾斜角度为70°。

将实施例一至实施例四、对比例一~对比例三制得的轮毂进行性能测试,其中,抗拉强度、屈服强度测试和延伸率拉伸试验按gb/t228-2010进行,结果见表1。

表1

由表1可知,通过本发明制得的轮毂,其机械性能(抗拉强度、屈服强度和延伸率)优于采用传统一体轮铸造工艺所制得的轮毂。并且,本发明中,将旋压成型步骤中第三旋压刀的倾斜角度限定在25°-65°,并改进对圆筒的旋压工艺,使得轮辋的贴模度高、成型好,特别是气门孔所在25°角贴模度高。此外,轮辋的壁厚合适,轮缘成型良好。

不仅如此,本发明中由轮辋和轮辐采用搅拌摩擦焊接工艺焊接而成,相较于通过螺栓固定连接轮辋与轮辋,或通过铆接固定连接轮辋与轮辐而言,本发明能够减轻轮毂的重量,同时保障轮辋的气密性(现有技术中的轮胎大多为无内胎轮胎,需要轮辋部分具有良好的气密性)。并且,本发明中制得的轮毂,其具有缓冲空间34(图11所示),缓冲空间34能够很好地减轻轮毂收到的来自轮毂径向和轴向的冲击力,更明显的是,缓冲空间34能够减少来自轮毂轴向的冲击力对轮辋的影响,保障了轮毂特别是轮辋的结构稳定性。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术方案的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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