专利名称：不锈钢机动车车轮生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动车车轮生产工艺。
现有的车轮按其制造材料可分为钢制车轮、铝合金车轮和钢铝组合车轮。钢制车轮轮辋采用滚压工艺，轮辐采用冲压工艺，由压装焊接最终涂装而成，价格便宜、工艺简单、投资少，缺点是产品档次低，美观程度差。铝合金车轮是通过溶炼、铸造、热处理、机加工和表面处理而成，具有外型豪华美观、重量轻、产品精度高等优点，缺点是设备投入大、废品率高、产品价格高。钢铝组合车轮采用普通钢制轮辋与铝合金轮幅装配焊合，兼顾了铝合金轮辐和钢制轮辋的特点，价格介于两种车轮之间，缺点是轮辋表面需进行电镀，易造成工业污染，另外铝合金轮幅同铝合金车轮一样需巨额投资。
本发明的目的是提供一种以不锈钢为材料的机动车车轮生产工艺，利用该工艺生产不锈钢车轮，设备投资少，与钢制车轮投资大致相当，而使车轮体现出不锈钢特有的性能，外观又豪华亮丽。
本发明的目的是以如下方式实现的该生产工艺涉及轮辋和轮辐的加工过程及二者之间的压装过程，轮辋的工艺过程依次为下料→卷圆→对焊→刮渣→扩口→一次辊型→二次辊型→扩涨→冲气门孔→抛光→表面处理→到压装线；轮辐的工艺过程可分为冲压工艺和旋压工艺，轮辐的冲压工艺为下料→一次成型→二次成型→三次成型→联冲→挤螺孔→冲通风孔→挤通风孔→机加工→表面处理→到压装线；轮辐的旋压工艺为下料→旋压成型→联冲→挤螺孔→冲通风孔→挤通风孔→机加工→表面处理→到压装线；在压装线将轮辋和轮辐焊接为车轮总成，轮辋卷圆工序的卷圆机滚轮表面喷砂处理，轮辋扩口工序采用扩涨式扩口，轮辋辊型工序的辊轮需采用Cr12合金模具钢，采用激光淬火，辊轮的表面需磨削加工；在辊压、冲压、旋压成型过程中的成型力需比普通钢大20％，不锈钢在加工时具有较大的回弹量，在模具设计和工艺参数确定上应采取相应的措施减小和补偿回弹，轮辋扩涨模回弹系数按0.15％，轮辋工艺过程尽可能减小整形扩涨量，扩涨量控制在5mm左右，尽量减少加工次数；在焊接过程中要求闪光稳定剧烈，时间为5-6秒，焊机需具有大的顶锻力，比普通钢顶锻力增加15％，装配焊采用埋弧焊接工艺时，用小功率焊接规范和快的焊接速度，表面处理采用抛光工艺或其它的表面抛丸和电化学处理工艺。
采用本生产工艺，可生产不锈钢机动车车轮，不锈钢以其强度高和独特的机械性能使车轮的疲劳强度得到极大的提高，极大地提高了车轮在高速运行状态下的行车安全性和可靠性；不锈钢以其良好的抗氧化、耐腐蚀的能力及抛光和电化学处理后具有的独特风采深得用户的青睐。不锈钢车轮生产过程中不必对材料进行酸洗，减少了空气污染和水污染。
下面对本发明作进一步描述。
不锈钢机动车车轮生产工艺，包括轮辋和轮辐的加工过程及二者的压装过程。轮辋的工艺过程为下料→卷圆→对焊→刮渣→扩口→一次辊型→二次辊型→扩涨→冲气门孔→抛光→表面处理→到压装线；轮辐的工艺过程可分冲压和旋压两种工艺。轮辐的冲压工艺为下料→一次成型→二次成型→三次成型→联冲→挤螺孔→冲通风孔→挤通风孔→机加工→表面处理→到压装线；轮辐的旋压工艺为下料→旋压成型→联冲→挤螺孔→冲通风孔→挤通风孔→机加工→表面处理→到压装线；在压装线将轮辋和轮辐焊接为车轮总成。由于不锈钢比普通碳素结构钢表面硬度较低，在加工过程和转运过程中容易造成划伤和磕碰，这会给最终工件的抛光带来困难，影响产品的表面质量，因而要求每道工序都采取相应的措施保证工件的表面质量，杜绝磕碰划伤，为此采取以下措施在轮辋卷圆工序对卷圆机的滚轮进行表面喷砂处理，使卷圆辊表面更细腻，即保证了卷圆所需的摩擦力，又保证了工件的表面质量；轮辋扩口工序是最易引起划伤的工序，现有的扩口工序模具采用两锥体，扩口时锥体与工件存在摩擦滑动，产生很大的摩擦力，直接影响着产品质量，即使提高模具表面硬度和改变粗糙度也无济于事，后经工艺试验采用扩涨式扩口，问题得以圆满解决；轮辋辊型工序也是容易产生工件划伤的工序，解决的办法是采用Cr12合金模具钢经过激光淬火，另外对辊轮表面进行磨削加工，提高了辊轮表面的硬度和降低表面粗糙度，另外采用国外引进的液压驱动辊型机，使辊型机两主轴自动进行调整，保证两辊轮线速度一致，避免辊型过程中辊轮与工件的摩擦对工件形成划伤；对轮辋的其它工序和轮辐冲压、旋压工序也采取相应措施，做到工件生产过程不下线，改造生产线的滚道和转运工位器具。不锈钢比普通材料具有更高的机械强度，在辊压成型、冲压成型、旋压成型的过程中变形抗力要比普通材料大20％，相应的成型力也加大20％；不锈钢在加工时具有较大的回弹量，在模具设计和工艺参数确定上采取相应措施以减小和补偿回弹，扩涨模设计时回弹系数按0.15％。不锈钢具有较高的加工硬化特性，在多次成型的工序间极易产生加工硬化，严重时甚至导致龟裂，工艺设计上处理得是否合理是成败的关键，应当合理安排工艺和确定工艺参数，尽量减小加工次数，控制合理的加工硬化程度，设计轮辋工艺时尽可能减小整形扩涨量避免扩涨开裂，一般控制在5mm左右，辊型过程中避免过分地轧压；不锈钢与普通碳钢相比导热性与导电性较差，熔化温度低，焊接过程中热量向周边扩散较慢，因此焊接时要求焊机次级空载电压要高，焊接过程中要求闪光稳定剧烈，时间为5～6秒，要求焊机具有较大的顶锻力，比普通钢增加15％，以在焊接区产生足够的塑性变形。为减少焊口中高温金属的氧化，以最小的闪光速度开始，以最大闪光速度结束闪光过程。由于不锈钢热导率小，线涨系数大，在局部加热和冷却条件下，焊接接头在冷却过程中可能形成较大的拉应力，同时不锈钢易形成方向性很强的柱状晶焊缝组织，促使了S、P等杂质的偏析，形成晶间液态夹层，容易引起热裂纹，因此采用埋弧焊时选择小功率的焊接规范和较快的焊接速度，在焊剂选择上选用SJ601烧结型焊剂以减少热裂纹的产生。不锈钢车轮取消了钢质车轮生产过程中材料的酸洗和涂漆工序，无酸液、废水和有害气体的排放。不锈钢车轮的外观效果取决于抛光工序和表面处理，采用抛光工艺或其它的表面抛光和电化学处理工艺，使车轮表面达到清新光洁、豪华亮丽的观感。
权利要求
1.一种不锈钢机动车车轮生产工艺，涉及轮辋和轮辐的加工过程及二者的压装过程，轮辋的工艺过程为下料→卷圆→对焊→刮渣→扩口→一次辊型→二次辊型→扩涨→冲气门孔→抛光→表面处理→到压装线；轮辐工艺过程可分为冲压工艺和旋压工艺，轮辐的冲压工艺为下料→一次成型→二次成型→三次成型→联冲→挤螺孔→冲通风孔→挤通风孔→机加工→表面处理→到压装线；轮辐的旋压工艺为下料→旋压成型→联冲→挤螺孔→冲通风孔→挤通风孔→机加工→表面处理→到压装线；在压装线将轮辋和轮辐焊接为车轮总成，轮辋卷圆工序的卷圆机滚轮表面喷砂处理，轮辋扩口工序采用扩涨式扩口，轮辋辊型工序的辊轮需采用Cr12合金模具钢并激光淬火，辊轮的表面需磨削加工；在辊压、冲压、旋压成型过程中的成型力需比普遍钢大20％，扩涨模具设计时回弹系数按0.15％；轮辋工艺过程的扩涨量控制在5mm左右；在焊接过程中闪光时间为5-6秒，顶锻力比普通钢增加15％；表面处理采用抛光工艺或其它的表面抛丸和电化学处理工艺。
全文摘要
一种不锈钢机动车车轮的生产工艺,涉及轮辋和轮辐的加工过程及二者的压装过程,轮辋的工艺过程依次为:下料、卷圆、对焊、刮渣、扩口、一次辊型、二次辊型、扩涨、冲气门孔、抛光、表面处理后到压装线;轮辐的工艺过程可分为冲压工艺和旋压工艺,其冲压工艺为:下料、一至三次成型、联冲、挤螺孔、冲通风孔、挤通风孔、机加工、表面处理后到压装线;旋压工艺为:旋压成型工序代替冲压工艺的一至三次成型,其余与冲压工艺相同;在压装线将轮辋和轮辐焊接为车轮总成。利用该工艺生产不锈钢车轮,设备投资与普通钢制车轮大致相同,而又使车轮体现出不锈钢特有的性能,外观又豪华亮丽。
文档编号B60B3/00GK1312176SQ00110938
公开日2001年9月12日 申请日期2000年3月8日 优先权日2000年3月8日
发明者陈济瑞, 王行胜, 宋志俭, 张建华 申请人:山东济宁车轮厂