专利名称：无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及在车轮制造行业中，无焊缝钢制轮辋的制造工艺，特别是一种无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺。
背景技术：
有内胎的钢制车轮是目前应用得最广泛的汽车车轮之一，特别是载重汽车车轮。一般钢制车轮是由轮辐和轮辋两部分分别制造，然后焊接在一起的。已有的几种车轮制造方法中，在轮辐的制造工艺上相差不大，而在轮辋的制造工艺上差异较大。轮辋的制造工艺归纳起来主要有以下几种工艺方案1.型钢钢带卷/焊工艺。
2.平板钢带卷/焊/旋工艺。
3.无缝钢管旋压工艺。
工艺方案1所制造的轮辋是用截面与轮辋截面相同的轧制型钢钢带经截断、圈圆、焊接和胀圆等工序加工而成的。其优点是工艺过程简单，制造成本低，是目前国内普遍采用的工艺方法。其缺点是由于焊缝是曲线形的，焊渣很难去除干净，外形质量差，而且冷作变形小，因此强度低。工艺方案2所制造的轮辋是用平板带钢经截断、圈圆、焊接、胀圆和三道旋压等工序加工而成的。其优点是由于除焊渣时焊缝是直线形的，焊渣去除干净，外形质量好；经过旋压冷作变形，强度较高。其缺点是由于板厚较厚，圈、焊成本高；轮辋上有一条贯通的焊缝，在后续旋压等冷作变形加工中容易开裂；在使用过程中轮辋上的焊缝在频繁的交变应力作用下容易损坏。工艺方案3用无缝钢管制造无焊缝钢制轮辋，原材料的成本很高，因此到目前为止，没有任何车轮制造厂商采用这种工艺。
发明内容
本发明旨在提出一种用成本较低的原材料制造没有焊缝的车轮轮辋的方法，一种无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺。
这种无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺的步骤包括铸坯钢管下料、加热、辗扩、精辗、整圆、旋压、拉旋轮缘、车加工两端和冲气门孔。其中的铸坯钢管下料、加热和辗扩3道工序为将铸坯钢管按体积不变的原则截成管段，然后将其加热到锻造温度，再用辗环机辗扩成中间坯，中间坯的形状为一直壁管。所述的精辗工序为用辗环机将中间坯的一端辗出一个锁圈槽，成为第一步在制品。所述的整圆工序为用整圆机将第一步在制品整圆，使其圆度和内径尺寸达到旋压机的工艺要求。所述的旋压工序为将整圆后的第一步在制品套在圆柱形旋压模上，对其外壁进行旋压，使轮辋底部和胎圈座处的厚度达到成品的尺寸要求，成为第二步在制品。所述的拉旋轮缘工序为将第二步在制品放置在凹形的旋压模内，对其无锁圈槽的一端进行旋压，拉旋出轮缘，成为第三步在制品。
本发明的无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺由于采用铸坯钢管作为原材料，可以降低成本；用热辗扩加工，将原材料的铸态组织改成为锻造组织；采用冷旋压加工，不但可以提高轮辋的加工精度，而且通过冷作加工可以大大提高轮辋的材料强度。在同等强度条件下可以通过减少壁厚将轮辋做得更轻。制成的轮辋由于没有焊缝，产品质量好，使用安全可靠。
图1为汽车有内胎钢制轮辋的图样；图2为本发明的有内胎无焊缝钢制轮辋的工艺路线示意图；图3为辗扩成形的示意图；图4为精辗成形的示意图；图5为旋压成形的示意图；图6为拉旋成形的示意图。
具体实施例方式
如图1所示，有内胎钢制轮辋由锁圈槽1、轮辋底部2、胎圈座3、和轮缘4等部分组成，轮辋的中部有气门孔5。
如图2所示，这种无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺其步骤包括(a)铸坯钢管下料、(b)加热、(c)辗扩、(d)精辗、(e)整圆、(f)旋压、(g)拉旋轮缘、(h)车加工两端和(i)冲气门孔等9道工序。首先将铸坯钢管按体积不变的原则截成管段，然后将其加热到锻造温度，再用辗环机辗扩成中间坯。中间坯的形状为直壁管形。精辗工序为用辗环机将中间坯的一端辗出一个锁圈槽1，成为第一步在制品。整圆工序为用整圆机将第一步在制品整圆，使其圆度和内径尺寸达到旋压机的工艺要求；旋压工序为将整圆后的第一步在制品套在圆柱形旋压模上，对其外壁进行旋压，使轮辋底部2和胎圈座3处的厚度达到成品的尺寸要求，成为第二步在制品；拉旋轮缘工序为将第二步在制品放置在凹形的旋压模内，对其无锁圈槽的一端进行旋压，拉旋出轮缘4，成为第三步在制品。最后进行车加工两端和冲气门孔操作。
下面结合附图对本发明作进一步说明(a)下料将铸坯钢管用锯床按体积不变的原则截成管段；
(b)加热用加热炉将截下的管段加热到锻造温度；(c)辗扩如图3所示，将加热后的管段放置在辗环机的芯轴7上，旋转的辗轮6对管段进行辗压，将管段辗扩到中间坯尺寸，同时将铸态组织改性成锻造组织，中间坯8的形状为直壁管形，其内径比成品轮辋底部的内径略小；(d)精辗如图4所示，将中间坯放置在辗环机的芯轴10上，进一步精辗，旋转的辗轮9将中间坯的一端辗出一个锁圈槽，成为第一步在制品11；(e)整圆用整圆模将精辗的第一步在制品整圆，使其圆度和内径尺寸达到旋压机的工艺要求，其中锁圈槽的尺寸与成品轮辋的尺寸相同，直管部的内径比下一步中的旋压模的外径稍大；(f)旋压如图5所示，将整圆后的第一步在制品套在强力旋压机的旋压模15上，用压料板12将其压住，旋压机的主轴16带动旋压模15旋转，右旋压轮13和左旋压轮17按设定的程序对第一步在制品的外壁进行旋压，使轮辋底部和胎圈座的厚度达到成品的尺寸，成为第二步在制品14；(g)拉旋轮缘如图6所示，将第二步在制品放置在强力旋压机的凹形旋压模19内，旋压模固定在托板21上，旋压机的主轴22带动旋压模19、托板21和第二步在制品旋转，右旋压轮18和左旋压轮23按设定的程序对第二步在制品的无锁圈槽的一端进行旋压，拉旋出轮缘，成为带有轮缘的第三步在制品20；(h)车加工两端用车床将第三步在制品的两端多余的部分加工至轮辋要求尺寸；(i)冲气门孔用冲床在轮辋上冲出气门孔5。
通过上述工艺，完成了一只无焊缝有内胎钢制轮辋的制造工作。
权利要求
1.一种无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺，其步骤包括铸坯钢管下料、加热、辗扩、精辗、整圆、旋压、拉旋轮缘、车加工两端和冲气门孔9道工序，其特征是其中的铸坯钢管下料、加热和辗扩工序为将铸坯钢管按体积不变的原则截成管段，然后将其加热到锻造温度，再用辗环机辗扩成中间坯，中间坯的形状为直壁管形；所述的精辗工序为用辗环机将中间坯的一端辗出一个锁圈槽，成为第一步在制品；所述的整圆工序为用整圆机将第一步在制品整圆，使其圆度和内径尺寸达到旋压机的工艺要求；所述的旋压工序为将整圆后的第一步在制品套在圆柱形旋压模上，对其外壁进行旋压，使轮辋底部和胎圈座处的厚度达到成品的尺寸要求，成为第二步在制品；所述的拉旋轮缘工序为将第二步在制品放置在凹形的旋压模内，对其无锁圈槽的一端进行旋压，拉旋出轮缘，成为第三步在制品。
全文摘要
一种无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺，其步骤包括铸坯钢管下料、加热、辗扩、精辗、整圆、旋压、拉旋轮缘、车加工两端和冲气门孔9道工序。将铸坯钢管按体积不变的原则截成管段，加热到锻造温度，用辗环机辗扩成中间坯，再用辗环机将一端辗出一个锁圈槽，用整圆机整圆，用旋压机对其外壁进行旋压，使轮辋底部和胎圈座处的厚度达到成品的尺寸要求，再拉旋出轮缘，最后车加工两端和冲制气门孔。这种轮辋没有焊缝，产品质量好，使用安全可靠。由于采用铸坯钢管作为原材料，成本低；用热辗扩加工，将原材料的铸态组织改变成为锻造组织，再采用冷旋压加工，提高了轮辋的加工精度和轮辋材料强度，在同等强度条件下可以减少壁厚，使轮辋更轻。
文档编号B23P13/00GK1907641SQ20061005310
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月23日 优先权日2006年8月23日
发明者张小光, 张建荣, 林强盛, 吴欣生 申请人:嘉兴市四通车轮制造有限公司