本发明涉及车轮制造技术领域，尤其是涉及一种车轮制造方法以及车轮。
背景技术：
铁路货车车轮是货车的重要部件之一，承担着货车导向、移动和承载的功能，是直接关系到铁路货车安全的最关键部件。在实际运行中，车轮的受力状态比较复杂，对于踏面制动的货车车轮，其所承受的载荷主要有径向、轴向和周向轮轨力，踏面制动热负荷、轮轴间的作用力和离心力。
而在车轮的设计制造当中，车轮的辐板形状对车轮的结构强度和刚度有较大的影响，所以，为了保证车轮使用过程中的安全性，便在设计制造中对车轮的辐板部分设计要求越来越高。
但是，现有的车轮的制造强度还不能够满足制造要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种车轮制造方法以及车轮，以解决现有技术中存在的车轮强度不满足强度要求的技术问题。
经过对现有车轮制造的过程进行研究以后发现，目前国外市场普遍使用的车轮均采用辗钢车轮，而辗钢车轮和铸钢车轮由于制造工艺的不同，最大差别就是车轮的重量。
其中，辗钢车轮是采用全形加工，铸钢车轮的辐板是直接铸造成形，其余面另加工而成；成品的辗钢车轮重量会远低于成品的铸钢车轮重量。
按照cen/ts13979-2技术规范中的要求对车轮进行设计及强度校核，车轮有限元分析包括热性能和机械性能分析两个部分，其中，热性能分析的评判结果是车轮轮辋位移和残余应力，机械性能分析的评判结果是车轮疲劳应力。
经有限元分析计算后发现，抛物线型辐板的车轮热性能分析的轮辋位移数值为-5.59mm，远超于cen/ts13979-2技术规范中要求的+3mm/-1mm的要求。
而反观s型辐板的车轮，在经过有限元分析计算后，发现其热性能分析的轮辋位移数值为+1.21mm，并且残余应力及疲劳应力等计算结果也均满足了cen/ts13979-2技术规范的要求。
但是，因为生产工艺的限制，铸造工艺生产的车轮只有抛物线型辐板形状，为了能够以铸造的方式生产车轮，并同时保证车轮的设计强度要求，现提供了如下的技术方案。
本发明提供的一种车轮制造方法，包括如下步骤：
按照辐板的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板，并在车轮的内侧辐板面和外侧辐板面预留出机械加工余量；
对内侧辐板面和外侧辐板面进行机械加工。
在上述技术方案中，为了能够以铸造的方式生产车轮，同时保证车轮的设计强度，所以，在铸造时首先以辐板的横截面呈抛物线型的形状将车轮的毛坯铸造出来，同时预留出可以在车轮的内侧辐板面和外侧辐板面进行加工的加工余量。
这样的话，就能够通过铸造的方式结合机械加工的方式生产出辐板的横截面呈s型的车轮结构，以通过s型的车轮结构保证车轮的轮辋位移数值、残余应力及疲劳应力均符合相关的设计标准，保证车轮使用的安全性。同时车轮经过内外辐板面加工后，减轻了车轮的重量，并且较大提高了车轮辐板表面的外观质量和尺寸精度。
进一步的，在本发明的实施例中，对内侧辐板面进行机械加工的厚度在3mm至8.8mm之间。
进一步的，在本发明的实施例中，对外侧辐板面进行机械加工的厚度在5mm至8.1mm之间。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板时，在车轮的外侧轮毂面预留出机械加工余量；
对外侧轮毂面进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板时，在车轮的内侧轮毂面预留出机械加工余量；
对内侧轮毂面进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板时，在车轮的外侧轮辋面预留出机械加工余量；
对外侧轮辋面进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板时，在车轮的内侧轮辋面预留出机械加工余量；
对内侧轮辋面进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板时，在车轮的踏面预留出机械加工余量；
对踏面进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板时，在车轮的轮缘预留出机械加工余量；
对轮缘进行机械加工。
本发明还提供了一种车轮，包括按照所述车轮制造方法所制造的车轮。
在上述技术方案中，所述车轮采用了所述车轮制造方法进行制造，为了能够以铸造的方式生产车轮，同时保证车轮的设计强度，所以，在铸造时首先以辐板的横截面呈抛物线型的形状将车轮的毛坯铸造出来，同时预留出可以在车轮的内侧辐板面和外侧辐板面进行加工的加工余量。
这样的话，就能够通过铸造的方式结合机械加工的方式生产出辐板的横截面呈s型的车轮结构，以通过s型的车轮结构保证车轮的轮辋位移数值、残余应力及疲劳应力均符合相关的设计标准，保证车轮使用的安全性。同时车轮经过内外辐板面加工后，减轻了车轮的重量，并且较大提高了车轮辐板表面的外观质量和尺寸精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中抛物线型车轮辐板的结构示意图；
图2为现有技术中s型车轮辐板的结构示意图；
图3为本发明一个实施例提供的车轮辐板的加工结构示意图；
图4为本发明一个实施例提供的车轮辐板的结构尺寸示意图；
图5为本发明一个实施例提供的车轮的立体结构示意图。
附图标记：
1-辐板；
2-内侧辐板面；3-外侧辐板面；
4-外侧轮毂面；5-内侧轮毂面；
6-外侧轮辋面；7-内侧轮辋面；
8-踏面；9-轮缘。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
经过对现有车轮制造的过程进行研究以后发现，目前国外市场普遍使用的车轮均采用辗钢车轮，而辗钢车轮和铸钢车轮由于制造工艺的不同，最大差别就是车轮的重量。
其中，辗钢车轮是采用全形加工，铸钢车轮的辐板1是直接铸造成形，其余面另加工而成；成品的辗钢车轮重量会远低于成品的铸钢车轮重量。
按照cen/ts13979-2技术规范中的要求对车轮进行设计及强度校核，车轮有限元分析包括热性能和机械性能分析两个部分，其中，热性能分析的评判结果是车轮轮辋位移和残余应力，机械性能分析的评判结果是车轮疲劳应力。
图1为现有技术中抛物线型车轮辐板1的结构示意图；经有限元分析计算后发现，抛物线型辐板1的车轮热性能分析的轮辋位移数值为-5.59mm，远超于cen/ts13979-2技术规范中要求的+3mm/-1mm的要求。
所以说，抛物线型的车轮辐板1的轮辋位移数值不能够满足技术要求，也就对车轮的使用安全性造成影响。
图2为现有技术中s型车轮辐板1的结构示意图；而反观s型辐板1的车轮，在经过有限元分析计算后，发现其热性能分析的轮辋位移数值为+1.21mm，并且残余应力及疲劳应力等计算结果也均满足了cen/ts13979-2技术规范的要求。
这样的话，就可以通过将车轮的辐板1横截面设计成s型，从而使其符合设计标准，满足安全性要求。
但是，因为生产工艺的限制，铸造工艺生产的车轮只能够生产抛物线型的辐板1形状，而抛物线型的辐板1形状不能满足cen/ts13979-2技术规范的要求。
所以，为了能够满足cen/ts13979-2技术规范的要求，现提供了如下的技术方案。
图3为本发明一个实施例提供的车轮辐板1的加工结构示意图；图5为本发明一个实施例提供的车轮的立体结构示意图；如图3和图5所示，本实施例提供的一种车轮制造方法，包括如下步骤：
按照辐板1的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板1，并在车轮的内侧辐板面2和外侧辐板面3预留出机械加工余量；
对内侧辐板面2和外侧辐板面3进行机械加工。
其中，为了能够以铸造的方式生产车轮，同时保证车轮的设计强度，便在铸造时首先以辐板1的横截面呈抛物线型的形状将车轮的毛坯铸造出来，同时预留出可以在车轮的内侧辐板面2和外侧辐板面3进行加工的加工余量。
也就是说，虽然铸造工艺无法直接铸造出s型的车轮辐板1形状，但是我们可以采取预留加工量的方式，先铸造出抛物线型的车轮辐板1的毛坯。
然后，为了能够得到s型的车轮辐板1的结构，可以在预先留出的加工余量上进行后续的加工处理，通过机械加工操作，使抛物线型的车轮辐板1加工成s型的车轮辐板1。
这样的话，就能够通过铸造的方式结合机械加工的方式生产出辐板1的横截面呈s型的车轮结构，进而保证车轮的轮辋位移数值、残余应力及疲劳应力均符合相关的设计标准，保证车轮使用的安全性。同时车轮经过内外辐板面加工后，减轻了车轮的重量，并且较大提高了车轮辐板表面的外观质量和尺寸精度。
其中，在本发明的实施例中，参考图3，对外侧辐板面3进行机械加工的厚度在5mm至8.1mm之间。
例如，如图3所示的，在一个具体的实施例中，可以在外侧辐板面3的不同部位进行5mm、6mm、6.8mm、7.4mm以及8.1mm的加工，通过如图3所示，在所述外侧辐板面3的不同部位进行不同程度的机械加工，最终使辐板1的外侧辐板面3满足s型的车轮辐板1结构的要求，进而使辐板1的外侧辐板面3满足设计强度要求。
同时，在本发明的实施例中，参考图3，对内侧辐板面2进行机械加工的厚度在3mm至8.8mm之间。
例如，如图3所示的，在一个具体的实施例中，可以在内侧辐板面2的不同部位进行3mm、4mm以及8.8mm的加工，通过如图3所示，在所述内侧辐板面2的不同部位进行不同程度的机械加工，最终使辐板1的内侧辐板面2满足s型的车轮辐板1结构的要求，进而使辐板1的内侧辐板面2满足设计强度要求。
继续参考图3，在本发明的实施例中，按照辐板1的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板1时，在车轮的外侧轮毂面4预留出机械加工余量；
对外侧轮毂面4进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板1的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板1时，在车轮的内侧轮毂面5预留出机械加工余量；
对内侧轮毂面5进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板1的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板1时，在车轮的外侧轮辋面6预留出机械加工余量；
对外侧轮辋面6进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板1的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板1时，在车轮的内侧轮辋面7预留出机械加工余量；
对内侧轮辋面7进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板1的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板1时，在车轮的踏面8预留出机械加工余量；
对踏面8进行机械加工。
进一步的，在本发明的实施例中，按照辐板1的横截面为抛物线型铸造车轮的辐板1时，在车轮的轮缘9预留出机械加工余量；
对轮缘9进行机械加工。
综上所述，需要说明的是，上述实施例只是为了举例说明所述车轮制造方法所举的具体实施例，在实际生产制造当中，可以根据实际情况调整对所述外侧辐板面3、内侧辐板面2、外侧轮毂面4、内侧轮毂面5、外侧轮辋面6、内侧轮辋面7、踏面8以及轮缘9位置的机械加工的程度。
图4为本发明一个实施例提供的车轮辐板的结构尺寸示意图。内侧辐板面2分别由r30、r105、r95、r22圆弧相切连接而成；外侧辐板面3分别由r60、r198.5、r70、r30圆弧相切连接而成。
本发明还提供了一种车轮，包括按照所述车轮制造方法所制造的车轮。
由于所述车轮制造方法的具体步骤、技术原理以及技术效果均在前文详述，在此便不再赘述。
所以，任何有关于所述车轮制造方法的技术内容，均可参考前文对于所述车轮制造方法的记载即可。
由此可知，所述车轮采用了所述车轮制造方法进行制造，为了能够以铸造的方式生产车轮，同时保证车轮的设计强度，所以，在铸造时首先以辐板1的横截面呈抛物线型的形状将车轮的毛坯铸造出来，同时预留出可以在车轮的内侧辐板面2和外侧辐板面3进行加工的加工余量。
这样的话，就能够通过铸造的方式结合机械加工的方式生产出辐板1的横截面呈s型的车轮结构，以通过s型的车轮结构保证车轮的轮辋位移数值、残余应力及疲劳应力均符合相关的设计标准，保证车轮使用的安全性。同时车轮经过内外辐板面加工后，减轻了车轮的重量，并且较大提高了车轮辐板表面的外观质量和尺寸精度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。