一种新型的电动车或摩托车碟刹轮毂及其制造方法与流程

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本发明属于电动车、摩托车的轮毂领域，具体涉及一种新型的电动车或摩托车碟刹轮毂及其制造方法。

背景技术：

现有的电动车和摩托车碟刹轮毂配备铝轮或铁轮。铝轮采用铸造一体成型，成本较高。铁轮加工需要经过轮辋成型，辐板冲压，中间套筒加工，碟刹盘锻造及整体焊接、清洗等繁琐工艺，成本相对于铝轮较低，但美观度较差。

在市场竞争越来越激烈的情况下，大部分的轮毂制造企业在铁轮上盈利微薄，铝轮的项目又需要巨大资金且竞争同样激烈；因此，申请人研发出一种生产成本与铁轮接近，造型美观度可以比铝轮更加美观的新轮毂。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种设计更为合理，能够市场应用的基于复合材料的新型电动车或摩托车碟刹轮毂及其制造方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种新型的电动车或摩托车碟刹轮毂，包括轮辋、设置在轮辋内侧的轮辐、设置在轮辐中央的车轴安装部，所述车轴安装部的左侧与轮辐结合，车轴安装部的右侧成型有碟刹安装座，车轴安装部的中央设置有安装车轴的贯通孔，贯通孔的两端均设置有轴承固定座、；轮辐和车轴安装部采用模塑料或工程塑料一体成型。

进一步设置为，所述碟刹安装座是：车轴安装部的右端嵌装有三个以上的螺接座，螺接座围绕所述贯通孔周向布置，螺接座中央设置有内螺纹孔。

进一步设置为，所述的轴承固定座是嵌装在车轴安装部内的嵌装件，轴承固定座的中央设置有轴承安装孔；车轴安装部左、右两端的轴承固定座为两个独立的个体，或，车轴安装部左、右两端的轴承固定座相向延伸结合成一个完整的套筒。

进一步设置为，所述的碟刹安装座的中部设置有定位凸台，定位凸台设置在螺接座围成的周线区域内。

进一步设置为，相邻两个螺接座之间的车轴安装部侧壁向内凹陷形成内凹部，内凹部进入所述定位凸台的区域；内凹部的侧壁从车轴安装部的右端至左端逐渐向外延展。

进一步设置为，所述轴承固定座、和/或螺接座的周部均设置有加强与车轴安装部结合紧密度的凹槽或凸起。

进一步设置为，所述凹槽是设置在轴承固定座、或螺接座表面的若干个轴向开槽，或，所述凹槽是设置在轴承固定座、或螺接座表面的曲绕槽。

进一步设置为，所述模塑料为smc，或pbt，或bmc，或pbt/pet混合物；所述轮辋为铁圈。

进一步设置为，所述轮辋、轮辐和车轴安装部采用模塑料或工程塑料一体成型。

进一步设置为，所述轮辋为金属轮辋，轮辋的内侧设置有若干个联接部，轮辐与联接部结合为一体或通过螺栓固定连接。

进一步设置为，所述联接部是：轮辋内侧焊接有联接片，所述轮辐包覆联接片并结合为一体；

或，所述联接部是：轮辋内侧焊接有联接片，所述轮辐和联接片通过螺栓固定连接为一体；

或，所述联接部是：轮辋内侧一体铸造成型有联接片，所述轮辐包覆联接片并结合为一体；

或，所述联接部是：轮辋内侧一体铸造成型有联接片，所述轮辐和联接片通过螺栓固定连接为一体。

进一步设置为，所述联接片的表面成型有一个以上的通孔或一个以上的内凹部。

进一步设置为，所述轮辋的边缘为内翻边或外翻边，内翻边向内翻折至贴近轮辋的肩部。

进一步设置为，所述轮辋的边缘向外翻折时，两侧的外翻边沿轮辋的内侧表面延伸至轮辋中部再向内翻折形成环状的联接片。

一种电动车或摩托车轮毂的制造方法，包括以下步骤：

(1)将轮辋安置在模压机的模具中，轮辋内侧面与模具共同组成待成型的轮辐和车轴安装部的型腔，轮辋的内侧设置有若干个联接部；再在待成型的车轴安装部的右端处预先装入三个以上的螺接座，螺接座围绕车轴安装部的贯通孔周向布置；

(2)在模具的型腔内加入模塑料，模具对轮辐及车轴安装部进行整体成型；轮辐与联接部结合为一体；

(3)取出轮毂，去毛边，在螺接座中心加工出内螺纹孔；

(4)清洗并干燥后，涂装完成轮毂的制备。

所述轮辋的制作方法包括以下步骤：

(1-1)将一定宽度的原材料铁板切割成规定长度和宽度的基础铁板，该规定长度为轮辋的周长，该宽度为轮辋展平时的宽度；

(1-2)将基础铁板沿长度方向进行首尾端焊接，获得筒形环体，对焊接部的烧瘤进行平整处理；

(1-3)对筒形环体的两侧端部进行卷边加工；对筒形环体的中央轧制成凹下部；

(1-4)在轮辋内侧焊接联接片；

(1-5)对轮辋进行清洗并干燥，入库备用。

进一步设置为，所述步骤(1)中，预先在待成型的车轴安装部的中央装入一根套筒；所述步骤(2)中，套筒与车轴安装部结合为一体；所述步骤(3)中，对套筒两端的内孔进行扩孔加工，扩孔加工以轮辋外圈的中心轴线为中心线，孔径与待安装的轴承适配。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本发明的轮辋采用铁板焊接时，轮辐及车轴安装部均采用模塑料或工程塑料一次成型，成本更低且外观设计媲美铝轮，比以往产品更质感分明，造型美观，设计空间更大，强度替代以往的铁轮；

本发明的轮辋、轮辐及车轴安装部均采用模塑料或工程塑料一次成型时，加工方式更为简洁，成本更低。

采用模塑料一次成型的方式，产品成本上减轻了材料成本，节约资源，相比传统铁轮需要经过辐板冲压，中间套筒加工，碟刹盘锻造及整体焊接、清洗等繁琐的工艺，成本优势明显，只需模压成型一步到位，从根本上提升了轮毂的制造工艺，新模式，新理念；

从产品外观上达到了铁轮或铝铸制作不了的精美造型，产品强度大大提升，填补了电动车轮毂行业铁轮和铝轮之间，既要低成本又要美观造型的空白。

附图说明

图1是本发明的示意图之一。

图2是本发明的示意图之二。

图3是本发明的部件分解图之一。

图4是本发明的内部结构示意图之一。

图5是本发明的螺接座和轴承固定座的布局示意图。

图6是本发明的联接片的示意图。

图7是本发明的轴承固定座处的示意图之一。

图8是本发明的轴承固定座处的示意图之二。

图9是本发明的另一实施例的部件分解图。

图10是本发明的另一实施例的轮辐与轮辋结合部位截面图。

图11是本发明的又一实施例的部件分解图。

图12是本发明的又一实施例的轮辐与轮辋结合部位截面图。

图13是本发明的铸铝轮辋的轮辐结合部位截面图之一。

图14是本发明的铸铝轮辋的轮辐结合部位截面图之二。

图15是本发明的轮辋、轮辐、车轴安装部一体成型的实施例截面图。

图16是本发明的轮辋装载在模具上的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-图15：

实施例1，如图1-8所示，一种新型的电动车或摩托车碟刹轮毂，包括轮辋1、设置在轮辋1内侧的轮辐2、设置在轮辐中央的车轴安装部19，所述车轴安装部19的左侧与轮辐2结合，车轴安装部19的右侧成型有碟刹安装座3，车轴安装部19的中央设置有安装车轴16的贯通孔15，贯通孔15的两端均设置有轴承固定座6、7；轮辐2和车轴安装部19采用模塑料或工程塑料一体成型。一体成型的方式相比传统铁轮需要经过辐板冲压，中间套筒加工，碟刹安装座锻造及整体焊接、清洗等繁琐的工艺，成本优势明显，只需模压成型一步到位。

所述碟刹安装座3是：车轴安装部19的右端嵌装有三个以上的螺接座5，螺接座5沿轴承安装孔的轴线周向布置，螺接座5中央设置有内螺纹孔，螺接座5也是在车轴安装部19模压成型的过程中预先嵌装的，安装方便。

所述轴承固定座19可以直接由模塑料一体模压成型，或者，轴承固定座是嵌装在车轴安装部19内的嵌装件；其中，轴承固定座是嵌装件的设计又可分成两种：(1)车轴安装部19左、右两端的轴承固定座为两个独立的个体(如图4所示)，当左、右两端的轴承固定座为两个独立的个体时，可以节省中部的一端金属管的材料，节约材料从而降低了生产成本，但是模具结构更为复杂；(2)车轴安装部19左、右两端的轴承固定座相向延伸结合成一个完整的套筒(如图9中标号为23的部件)，套筒的中部设置有防止轴向移位的环槽22，车轴安装部直接与套筒一体结合，去除了传统工艺的焊接工序，也可以降低生产成本。

轴承固定座的三种设计方式均需要车床辅助加工，通过车床在轴承固定座中央扩孔加工，精修出轴承安装孔17，轴承安装孔17内可以安装轴承18。轴承安装孔17需要与轮辋1外圈同心设置，从而确保轮胎不会跳动。本实施例中，车轴安装部19左、右两端的轴承固定座6，7为两个独立的个体。

所述的碟刹安装座3的中部设置有定位凸台4，定位凸台4设置在螺接座5围成的周线区域内。

相邻两个螺接座5之间的车轴安装部19侧壁向内凹陷形成内凹部，内凹部进入所述定位凸台4的区域；内凹部的侧壁从车轴安装部19的右端至左端逐渐向外延展。

所述轴承固定座6、7和/或螺接座5的周部均设置有加强与车轴安装部19结合紧密度的凹槽或凸起。凹槽或凸起的设计使得轴承安装座6，7与车轴安装部19的结合更为紧密。

所述凹槽是设置在轴承固定座6、7或螺接座5表面的若干个轴向开槽101，或，所述凹槽是设置在轴承固定座6、7或螺接座5表面的曲绕槽102。需说明的，在电动车或摩托车骑行的过程中，轮辋1是承受路面冲击力和整车重量的主要部件，急停时，车轴安装部19实际承受的考验是扭曲力，车轴安装部19与轴承安装座6，7之间会产生相互偏转的扭曲力，轴向开槽101或曲绕槽102的设计进一步分散了车轴安装部19与轴承安装座6，7之间的扭曲力，增加了车轴安装部19与轴承安装座6，7之间的受力面积和粘合面积，提高了整体的寿命。

所述模塑料为smc(即片状模塑料，主要原料由smc专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂，填料及各种助剂组成)，或pbt(即聚对苯二甲酸丁二醇酯，是对苯二甲酸与1,4-丁二醇的缩聚物)，或bmc(即团状模塑料，是一种半干法制造玻璃纤维增强热固性制品的模压中间材料，由不饱和聚酯树脂、低收缩/低轮廓添加剂、引发剂、内脱模剂、矿物填料等预先混合成糊状,再加入增稠剂、着色剂等，与不同长度的玻璃纤维，在专用的料釜中进行搅拌，进行增稠过程,最终形成团状的中间体材料，可用于进行模压和注塑)，或pbt/pet混合物；

本实施例选用smc。

所述轮辋为铁圈，轮辋内侧的联接部24为焊接的联接片12，所述轮辐2包覆联接片并结合为一体，联接片12的设计能够使轮辐2和轮辋1的结合更加紧密，并且便于成型。如前述，在电动车或摩托车骑行的过程中，轮辋1是承受路面冲击力和整车重量的主要部件，模塑料实际上可以满足轮辋的强度需求，将整个轮毂采用模塑料一体成型在技术上是可行的。

所述联接片12的表面成型有一个以上的通孔13或一个以上的内凹部。所述轮辐2包覆联接片并结合为一体，轮辐2模压成型的过程中，可以联通通孔13两侧，确保联接片12与轮辐2的结合紧密度和牢固性。

所述轮辋1的边缘为内翻边9或外翻边，本实施例中，内翻边9向内翻折至贴近轮辋的肩部，使得强度更好，更贴合轮胎，更美观。

申请人选择用铁圈作为轮辋，轮辐2和车轴安装部19采用模塑料一体成型，轮辐同时和轮辋内侧的联接部紧密结合，铁圈可以保持良好的散热效果，在夏天高温的时候，铁圈能够很好的将轮胎内部的热量发散出来，确保轮胎的使用寿命。考虑到后期轮胎更换过程中撬棍的必须依托轮辋进行支撑，部分轮胎更换人员的工作较为粗暴，因此，申请人选择将轮辋设置为铁圈实质解决了轮胎内部温度发散，轮胎更换过程中可能导致轮辋损伤的技术问题。

实施例2，如图9-10所示，本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，轮辋内侧焊接有联接片12，所述轮辐2和联接片通过螺栓20和螺帽21固定连接为一体；该设计使得轮辋和轮辐可以根据需要进行组装。车轴安装部19左、右两端的轴承固定座相向延伸结合成一个完整的套筒23，车轴安装部直接与套筒一体结合，去除了传统工艺的焊接工序，也可以降低生产成本。

实施例3，如图11-12所示，本实施例与实施例2基本相同，其不同之处在于，所述轮辋的边缘先向外翻折，且两侧的外翻边8沿轮辋的内侧表面继续延伸至轮辋中部再向内翻折形成环状的联接片12，该设计提高了轮辋的强度，所述轮辐2和联接片12通过螺栓20和螺帽21固定连接为一体；该设计使得轮辋和轮辐可以根据需要进行组装。

实施例4，如图13所示，本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述轮辋为铸铝，轮辋内侧一体铸造成型有联接片12，所述轮辐2包覆联接片并结合为一体；

实施例5，如图14所示，本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述轮辋为铸铝，轮辋内侧一体铸造成型有联接片12，所述轮辐2和联接片通过螺栓20和螺帽21固定连接为一体。

实施例6，如图15所示，本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于，所述轮辋(1)、轮辐(2)和车轴安装部(19)采用模塑料或工程塑料一体成型，无需联接片和螺栓进行联接。

每个实施例选取一个样品(样品编号1-6)，对其进行多个项目的检测，得到试验检测报告如下表1：

表1：检测报告

本轮毂的试验检测报告中，第5～8项为轮毂的标准试验参数，本轮毂在径向冲击试验中，按规定进行冲击试验后，车轮无损伤裂纹、断裂及结合部异常松动，轮胎气压在冲击后30s内无明显下降，冲击处的变形量均远小于规定标准的7mm；

在旋转载荷疲劳试验中，在130n/m的扭转力矩下旋转测试10万转，没有断裂、变形等状态；

在径向载荷疲劳试验中，单轮径向载荷180kg，时速40kh/h的条件环境下旋转测试50万转，没有断裂、变形等状态；

在轴向静压试验中，在7980n的压力下变形量均远小于规定的变形量3.5mm，性能优异。

而且，在环保要求越来越严格的大环境下，本轮毂采用模压一次成型，成本的优势极为明显，而且能够有效避免资源的浪费。

一种电动车或摩托车轮毂的制造方法，包括以下步骤：

(1)将轮辋1安置在模压机的模具31中(如图16所示)，轮辋1内侧面与模具共同组成待成型的轮辐和车轴安装部的型腔30，轮辋的内侧设置有若干个联接部24；再在待成型的车轴安装部的右端处预先装入三个以上的螺接座，螺接座围绕车轴安装部的贯通孔周向布置；

(2)在模具的型腔内加入模塑料，模具对轮辐及车轴安装部进行整体成型，整体成型时模具对模塑料保持一定的压力、温度并持续一定时间，待模塑料成型为轮辐和车轴安装部后，轮辐便与联接部结合为一体；