轮辋的制造方法和车轮的制造方法与流程

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种轮辋的制造方法和车轮的制造方法。

背景技术：

现有技术中轮辋的制造方法通常包括：对筒状结构进行扩口、一滚、二滚、三滚和扩张精整等诸多工序，以形成轮辋本体。上述的轮辋的制造方法工序繁多，生产过程复杂，并且在对筒状结构进行扩口、一滚、二滚、三滚和扩张精整等工序操作时需要不同的模具，导致模具的数量较多，从而提升了轮辋的成产成本，另外，利用上述工艺制成的轮辋本体还存在精度较低、成型不稳定和易变形等缺点。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种轮辋的制造方法和车轮的制造方法，以解决现有技术中轮辋的制造方法的工序繁多、制造成本高以及通过现有技术中轮辋的制造方法制成的轮辋本体存在精度较低、成型不稳定和易变形的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种轮辋的制造方法，包括如下步骤：轮辋成型，将筒状结构放入成型模具中，并向筒状结构的内部通入高压气体，以使筒状结构在高压气体的作用下发生塑性变形，直至筒状结构的外壁面与成型模具的壁面贴合，形成轮辋本体。

进一步地，高压气体为氮气或惰性气体。

进一步地，在轮辋成型步骤之前，还包括如下步骤：预加热，对筒状结构进行加热处理。

进一步地，在轮辋成型步骤之后，还包括如下步骤：降温冷却，对轮辋本体进行降温冷却处理。

进一步地，筒状结构由呈长条形的基板制成，且筒状结构的内径小于或等于轮辋本体的最小内径。

进一步地，筒状结构由呈长条形的基板制成包括：步骤s10，选择设定厚度的板材，将板材制成长条形的基板；步骤s20，将基板沿其长度方向卷圆，并使基板的长度方向的两端对接；步骤s30，将基板的长度方向的两端焊接在一起，以形成筒状结构。

进一步地，在步骤s30之后还包括：步骤s40，去除基板的长度方向的两端焊接形成的焊缝处的焊渣，其中，焊渣包括沿焊缝的长度方向延伸并凸出于筒状结构外壁面和内壁面的第一焊渣结构，以及位于焊缝的长度方向的两端且凸出于筒状结构的轴侧端面的第二焊渣结构。

进一步地，步骤s30包括：步骤s31，将位于基板两端的两个弧形板段压平为两个平面结构；步骤s32，将两个平面结构焊接，以使基板形成封闭的筒体；步骤s33，将两个平面结构恢复至弧形板段，形成筒状结构。

进一步地，在步骤s32和步骤33之间还包括：步骤s34，去除基板的长度方向的两端焊接形成的焊缝处的焊渣，其中，焊渣包括沿焊缝的长度方向延伸并凸出于筒状结构外壁面和内壁面的第一焊渣结构，以及位于焊缝的长度方向的两端且凸出于筒状结构的轴侧端面的第二焊渣结构；或者，在步骤s33之后还包括：步骤s34，去除基板的长度方向的两端焊接形成的焊缝处的焊渣，其中，焊渣包括沿焊缝的长度方向延伸并凸出于筒状结构外壁面和内壁面的第一焊渣结构，以及位于焊缝的长度方向的两端且凸出于筒状结构的轴侧端面的第二焊渣结构。

进一步地，轮辋的制造方法还包括如下步骤：在轮辋本体的外壁面上压出加工平面，在加工平面上开设气门孔，以形成轮辋。

根据本发明的另一方面，提供了一种车轮的制造方法，包括如下步骤：将轮辋和轮辐焊接形成车轮；其中，轮辋根据上述的轮辋的制造方法制成。

应用本发明的技术方案，轮辋的制造方法采用了内高压成型的工艺，具体地，将筒状结构放入成型模具中，筒状结构被成型模具包覆，而使筒状结构的内部形成密闭空间，通过对筒状结构的内部形成的密闭空间内通入高压气体，从而使筒状结构在高压气体的作用下发生塑性变形，直至筒状结构的外壁面与成型模具的壁面贴合，形成轮辋本体。本申请提供的轮辋的制造方法，将扩口、一滚、二滚、三滚和扩张精整五个工序步骤简化为一个工序步骤，大幅度地提升了轮辋的生产效率，同时减少了制造轮辋所需的模具的数量，大幅度地降低了轮辋的生产成本。另外，由于本申请提供的轮辋的制造方法减少了工序步骤，从而能够避免因工序步骤过多而导致的轮辋的精度低和成型不稳定的问题出现。通过本申请提供的轮辋的制造方法制成的轮辋具有精度高、成型稳定且不易变形的特性。

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轮辋的制造方法的工艺流程图；

图2示出了制造轮辋用的基板的结构示意图；

图3示出了基板卷圆后的结构示意图；

图4示出了基板卷圆后的弧形板段形成平面结构后的结构示意图；

图5示出了基板两端焊接形成封闭的筒体的结构示意图；

图6示出了去掉图5中的封闭的筒体的第一焊渣结构的状态示意图；

图7示出了去掉图5中的封闭的筒体的第二焊渣结构的状态示意图；

图8示出了筒状结构的结构示意图；

图9示出了轮辋本体的结构示意图；

图10示出了在轮辋本体上压出加工平面后的结构示意图；

图11示出了图10中a处的放大示意图；

图12示出了在轮辋本体上开设气门孔后的轮辋的结构示意图；

图13示出了图12中b处的放大示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、基板；11、弧形板段；12、平面结构；20、筒状结构；30、轮辋本体；40、焊缝；41、第一焊渣结构；42、第二焊渣结构；50、加工平面；51、气门孔。

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轮辋的制造方法的工序繁多、制造成本高以及通过现有技术中轮辋的制造方法制成的轮辋本体存在精度较低、成型不稳定和易变形的问题，本发明提供了一种轮辋的制造方法和车轮的制造方法。

图1示出了本申请提供的轮辋的制造方法的工艺流程图；图2至图8示出了将基板10制成筒状结构20过程中的结构变化示意图；图9示出了筒状结构20发生塑性变形后形成的轮辋本体30的结构示意图；图10至图13示出了在轮辋本体30上压出加工平面50以及在加工平面50上开设气门孔51的结构变化示意图。

如图1所示，轮辋的制造方法包括如下步骤：轮辋成型，将筒状结构20放入成型模具中，并向筒状结构20的内部通入高压气体，以使筒状结构20在高压气体的作用下发生塑性变形，直至筒状结构20的外壁面与成型模具的壁面贴合，形成轮辋本体30。

在本申请中，轮辋的制造方法采用了内高压成型的工艺，具体地，将筒状结构20放入成型模具中，筒状结构20被成型模具包覆，而使筒状结构20的内部形成密闭空间，通过对筒状结构20的内部形成的密闭空间内通入高压气体，从而使筒状结构20在高压气体的作用下发生塑性变形，直至筒状结构20的外壁面与成型模具的壁面贴合，形成轮辋本体30。本申请提供的轮辋的制造方法，将扩口、一滚、二滚、三滚和扩张精整五个工序步骤简化为一个工序步骤，大幅度地提升了轮辋的生产效率，同时减少了制造轮辋所需的模具的数量，大幅度地降低了轮辋的生产成本。另外，由于本申请提供的轮辋的制造方法减少了工序步骤，从而能够避免因工序步骤过多而导致的轮辋的精度低和成型不稳定的问题出现。通过本申请提供的轮辋的制造方法制成的轮辋具有精度高、成型稳定且不易变形的特性。

可选地，如图1所示，在轮辋成型步骤之前，还包括如下步骤：预加热，对筒状结构20进行加热处理。

可选地，采用电接触式加热，即通过电阻加热的方法对筒状结构20进行加热处理，待加热的筒状结构20由两对电极夹紧，电流通过筒状结构20，筒状结构20的材料的电阻引起筒状结构20加热；或者，采用感应式加热，将待加热的筒状结构20放置于交变磁场中，通过电磁感应直接使筒状结构20自身产生涡流而发热，采用感应式加热的成本低，加热质量高，热散失少，易于实现自动控制，精度高，并且可以通过改变线圈的排布位置、电流频率来满足不同位置对加热速度的不同需求，优化筒状结构20的微观组织，优化筒状结构20的最终性能。

在本申请中，向筒状结构20的内部形成的密闭空间内通入高压气体，其中，高压气体为氮气或惰性气体，与液压成型相比，气压成型所需要的成型压力小，设备成本低，生产周期短，能够提升生产效率，并且气压成型允许筒状结构20具有更高的成型温度，在高温下的钢材具有良好的塑性，从而使预加热后的筒状结构20的成型性能更好。

可选地，如图1所示，在轮辋成型步骤之后，还包括如下步骤：降温冷却，对轮辋本体30进行降温冷却处理，也就是说，在轮辋的成型过程中，对轮辋本体30进行淬火处理，使轮辋本体30获得均匀一致的微观组织，提升轮辋的性能。

可选地，本领域技术人员也可以向筒状结构20的内部形成的密闭空间内通入高压液体，以使筒状结构20在高压液体的作用下，沿其径向发生塑性变形。其中，高压液体为水或液压油。

可以根据选用的轮辋的材料不同，选择合适的加热温度、加压的压力值、加压时间以及降温冷却温度。

可选地，轮辋的制造方法还包括如下步骤：在轮辋本体30的外壁面上压出加工平面50，在加工平面50上开设气门孔51，以最终形成轮辋。这样，通过在轮辋本体30的外壁面上压出加工平面50，从而能够方便地在加工平面50上开设气门孔51，加工后的气门孔51用于安装轮胎的气门嘴。

可选地，筒状结构20由呈长条形的基板10制成，且制成的筒状结构20的内径小于或等于轮辋本体30的最小内径。这样，能够将筒状结构20快速省力地放入成型模具内，而当制成的筒状结构20的内径小于轮辋本体30的最小内径时，筒状结构20的各个部位均沿其径向发生了塑性变形，从而保证了轮辋本体30的加工精度，使形变后的筒状结构20的尺寸满足轮辋本体30的尺寸要求；当制成的筒状结构20的内径等于轮辋本体30的最小内径时，能够减小筒状结构20需要发生形变的尺寸，从而提升轮辋的生产效率。

具体地，在步骤s1中，如何将基板10制成筒状结构20，本申请提供了三个具体实施例：

实施例一

筒状结构20由呈长条形的基板10制成具体包括：步骤s10，选择设定厚度的板材，将板材制成长条形的基板10；步骤s20，将基板10沿其长度方向卷圆，并使基板10的长度方向的两端对接；步骤s30，将基板10的长度方向的两端焊接在一起，以形成筒状结构20；步骤s40，去除基板10的长度方向的两端焊接形成的焊缝40处的焊渣，其中，焊渣包括沿焊缝40的长度方向延伸并凸出于筒状结构20外壁面和内壁面的第一焊渣结构41，以及位于焊缝40的长度方向的两端且凸出于筒状结构20的轴侧端面的第二焊渣结构42。

直接将卷圆后的基板10的长度方向的两端焊接在一起，能够提升筒状结构20的生产效率。去除焊缝40处的焊渣，能够提升轮辋的外观美感，同时，避免将筒状结构20放入成型模具时，焊渣位于筒状结构20和成型模具之间，影响轮辋本体的成型精度，避免焊渣脱落在成型模具内，影响成型模具的整洁或者脱落过程中，位于筒状结构20和成型模具之间，影响轮辋本体的成型精度。

其中，板材的厚度和板材的材料可以根据轮辋需要的强度等特性进行选择。

实施例二

筒状结构20由呈长条形的基板10制成具体包括：步骤s10，选择设定厚度的板材，将板材制成长条形的基板10；步骤s20，将基板10沿其长度方向卷圆，并使基板10的长度方向的两端对接；步骤s31，将位于基板10的两端两个弧形板段11压平为两个平面结构12；步骤s32，将两个平面结构12焊接，以使基板10形成封闭的筒体；步骤s33，将两个平面结构12恢复至弧形板段11，形成筒状结构20；步骤s34，去除基板10的长度方向的两端焊接形成的焊缝40处的焊渣，其中，焊渣包括沿焊缝40的长度方向延伸并凸出于筒状结构20外壁面和内壁面的第一焊渣结构41，以及位于焊缝40的长度方向的两端且凸出于筒状结构20的轴侧端面的第二焊渣结构42。

实施例二与实施例一的区别在于，先将位于基板10两端的两个弧形板段11压平为两个平面结构12，将两个平面结构12焊接后再复圆想成筒状结构20。这样，通过将位于基板10两端的两个弧形板段11压平为两个平面结构12，从而便于将基板10两端对接并焊接在一起，有利于提升筒状结构20的焊接稳定性。

实施例三

筒状结构20由呈长条形的基板10制成具体包括：步骤s10，选择设定厚度的板材，将板材制成长条形的基板10；步骤s20，将基板10沿其长度方向卷圆，并使基板10的长度方向的两端对接；步骤s31，将位于基板10的两端两个弧形板段11压平为两个平面结构12；步骤s32，将两个平面结构12焊接，以使基板10形成封闭的筒体；步骤s34，去除基板10的长度方向的两端焊接形成的焊缝40处的焊渣，其中，焊渣包括沿焊缝40的长度方向延伸并凸出于筒状结构20外壁面和内壁面的第一焊渣结构41，以及位于焊缝40的长度方向的两端且凸出于筒状结构20的轴侧端面的第二焊渣结构42；步骤s33，将两个平面结构12恢复至弧形板段11，形成筒状结构20。

实施例三与实施例二的区别在于，将步骤s34的去除焊渣的工序调整在步骤s33的复圆之前，这样，能够在焊缝40处的焊渣处于较高温度时，进行去除焊渣作业，有利于对焊渣进行去除，还有利于使去除焊渣的焊缝40处的表面具有良好的平整度。

本申请还提供了一种车轮的制造方法，包括如下步骤：将轮辋和轮辐焊接形成车轮；其中，轮辋根据上述的轮辋的制造方法制成。本申请提供的轮辋的制造方法具有生产效率高和生产成本低的优点，相应地，本申请提供的了车轮的制造方法，也具有生产效率高和生产成本低的优点。另外，根据本申请提供轮辋的制造方法制成的轮辋具有精度高、成型稳定性好和不易变形的优点，相应地，由于应用了本申请提供的轮辋的制造方法制造的轮辋，根据本申请提供的车轮的制造方法制造的车轮，也具有精度高、成型稳定性好和不易变形的优点。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

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。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

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。