一种车轮及其制造方法与流程

文档序号:16009256发布日期:2018-11-20 20:27阅读:195来源:国知局
一种车轮及其制造方法与流程

本发明涉及机械技术领域,具体涉及一种无内胎车轮及其制造方法,其典型的可以应用于非道路车辆。

背景技术

在车辆技术领域,一般将越野车、工程机械车辆、农用拖拉机等车辆称为“非道路车辆”,其相比较城市道路使用的轿车而言具有使用环境复杂、结构和材料可靠性要求高等特点。

如图1所示的是一种典型的5°全斜底非道路车辆的车轮结构,其包括轮辋1、锁圈2、外轮缘3;其中轮辋1包括槽圈11、筒体12、内轮缘13。为了便于制造,该槽圈11、筒体12、内轮缘13三部分是分别制造并通过例如焊接一类的工艺将槽圈11、筒体12、内轮缘13制成一个完成的组焊而成。其中该槽圈11的外表面为平面,且其远离筒体12一端的内表面上设有凹陷的锁圈沟槽。如图1所示的,该外轮缘3的一侧设有与该槽圈11外表面相适配的贴合部以贴靠在槽圈11的内表面,另一端形成远离轮辋1的缘,且缘与贴合部之间设有弧形弯折部31以使缘朝向远离该贴合部的方向延伸。如图1所示的,还包括用于支撑该外轮缘3的锁圈2,该锁圈2的内侧面与该槽圈11的锁圈沟槽的外边沿相适配以使锁圈2的一端伸入该锁圈沟槽内时该内侧面贴合在锁圈沟槽的内侧壁与槽圈11的外表面形成的沿上,且该锁圈2的外一侧面的至少一部分的形状与该外轮缘3的弯折部31的外表面相适配,以在该锁圈2的一端插入槽圈11的锁圈沟槽内并且锁圈2的内侧面卡在锁圈沟槽的沿上时,该锁圈2的外侧面支撑在外轮缘3的弯折部31的外表面上,从而使得外轮缘3的一侧的贴合部贴靠在槽圈11的内表面上使支撑贴合部与缘之间的弯折部31。如图1所示的,

这种结构的车轮,其内轮缘、外轮缘都采用钢板压制而成,而钢板压制的缘因钢板拉伸减薄,且需要车加工该弯折部31的外表面成大约45°角以与锁圈2的外表面相适配,导致外轮缘的受力易变形、损坏。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本发明实施例要解决的技术问题是提出一种车轮及其制造方法,能够通过改进的结构和制造方法来提高生产效率、降低产本、提高车轮承载能力、延长车轮使用寿命,从而至少部分的解决现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题,本发明实施例提出了一种车轮及其制造方法,包括:轮辋4、锁圈5、外轮缘7;其中所述轮辋4包括槽圈41和内轮缘42;且所述外轮缘7、槽圈41、内轮缘42都采用轧制型钢制成。其中该槽圈41的内表面为平面,且其一端的内表面上设有凹陷的锁圈沟槽,另一端连接内轮缘42;

该外轮缘7的一侧设有与该槽圈41外表面相适配的贴合部以贴靠在槽圈41的外表面,另一端形成远离轮辋4的缘,且缘与贴合部之间设有弧形弯折部以使缘朝向远离该贴合部的方向延伸;

还包括用于支撑该外轮缘7的锁圈5,该锁圈5的内侧面与该槽圈41的锁圈沟槽的外边沿相适配的台阶状,以使锁圈5的一端伸入该锁圈沟槽内时该内侧面贴合在锁圈沟槽的内侧壁与槽圈41的外表面形成的沿上,且该锁圈5的外一侧面的至少一部分的形状与该外轮缘7的弯折部的外表面相适配,以在该锁圈5的一端插入槽圈41的锁圈沟槽内并且锁圈5的内侧面卡在锁圈沟槽的沿上时,该锁圈5的外侧面支撑在外轮缘7的弯折部的表面上,从而使得外轮缘7的一侧的贴合部贴靠在槽圈41的外表面上使支撑贴合部与缘之间的弯折部。其中该内轮缘42的一端设有与槽圈41连接的连接端,另一端形成缘,且所述连接端与缘之间设有弯折部。其中,所述内轮缘42的弯折部的厚度大于内轮缘42其他部位的厚度,且所述外轮缘7的弯折部的厚度大于外轮缘7其他部位的厚度。外轮缘7、内轮缘42的胎圈座与轮缘过渡部位增厚。

进一步的,所述外轮缘7一侧的贴合部的表面贴靠在槽圈41的外表面上,且所述贴合部的表面与槽圈41的外表面之间设有o型密封圈6。

进一步的,所述槽圈11上还设有密封槽,所述o型密封圈6固定在所述密封槽内,且所述密封槽的深度小于所述o型密封圈6的直径以使所述外轮缘压紧o型密封圈6。

进一步的,所述槽圈41和内轮缘42之间搭接组焊固定成一体。

同时,本发明实施例还提出了一种如前任一项所述的车轮的制造方法,包括:外轮缘制造步骤、槽圈加工步骤、内轮缘加工步骤、组焊加工步骤、锁圈加工步骤、

其中外轮缘制造步骤具体包括:

型钢轧制子步骤:利用多道次连轧轧机轧制型钢,并利用高压水清洗除磷;

锯切子步骤:然后利用锯床进行单倍尺锯切;

卷圆子步骤:采用型钢卷圆机进行卷制;

双切子步骤:在冲床上进行双切头以除去因卷制变形的头部;

对口点焊子步骤:通过气动对口机,对双切头后的型钢坯件进行对口;

焊接子步骤:利用闪光对焊机进行焊接,经超声波无损检测仪检测;

刮渣子步骤:利用型钢刮渣机进行刮去焊渣;

精整子步骤:利用先扩涨后收缩的方法进行精整;

车加工精整子步骤:利用数控车床对工件内径尺寸进行加工至要求尺寸;

其中槽圈加工步骤具体包括:

型钢轧制子步骤:利用短应力轧机轧制多倍尺槽圈型钢,同时轧制出锁圈沟槽和密封槽;

切断子步骤:利用冲床进行单倍尺切断;

卷圆子步骤:利用型钢卷圆机进行卷制;

整圆点焊子步骤:利用采用整圆模进行整圆并点焊;

焊接子步骤:利用闪光对焊机进行焊接,并利用超声波无损检测仪检测;

铣渣子步骤:利用铣渣刀具铣去焊渣;

定径扩涨子步骤:利用扩涨模进行定径扩涨;

车加工子步骤:按焊接搭接尺寸要求,对槽圈尾部进行车加工;

其中内轮缘加工步骤具体包括:

型钢轧制子步骤:利用多道次连轧轧机轧制型钢,并利用高压水清洗除磷;

锯切子步骤:然后利用锯床进行单倍尺锯切;

卷圆子步骤:采用型钢卷圆机进行卷制;

双切子步骤:在冲床上进行双切头以除去因卷制变形的头部;

对口点焊子步骤:通过气动对口机,对双切头后的型钢钢坯进行对口;

焊接子步骤:利用闪光对焊机进行焊接,经超声波无损检测仪检测;

刮渣子步骤:利用型钢刮渣机进行刮去焊渣;

精整子步骤:利用先扩涨后收缩的方法进行精整;

其中车加工精整子步骤包括:利用数控车床对工件内径尺寸进行加工至要求尺寸;

其中组焊加工步骤包括:将槽圈和内轮缘采用搭接组焊;

其中锁圈加工步骤包括:

冷拉型钢子步骤:对型钢钢坯进行冷拉形成锁圈条料;

压标识子步骤:用于在锁圈条料上按单倍尺尺寸进行等距离压标识;

卷圆子步骤:利用锁圈卷圆机上进行卷制以将型钢钢坯卷制成弹簧状的钢坯;

切断子步骤:利用切断模在冲床上对弹簧状的钢坯进行切断,以将弹簧状的钢坯切断为多个锁圈坯料;

点焊子步骤:用于对切断后的单个锁圈坯料进行校平点焊;

热成形子步骤:利用步进式电加热炉对单个锁圈坯料进行加热后压制成形;

冷却子步骤:热成型子步骤中压制得到的锁圈进行空冷;

铣缺口子步骤:利用定位工装,在铣床上进行铣缺口以形成锁圈5的内侧面的台阶状。

本发明的上述技术方案的有益效果如下:

上述方案中提出了一种车轮及其制造方法,其中内、外轮缘的缘与胎圈座过渡部位均增厚,这样可以提高车轮承载能力,延长车轮使用寿命。为了便于制造出前述车轮,其中外轮缘、槽圈、内轮缘都采用轧制型钢制成型,这样能够提高生产效率并降低生产制造成本。

附图说明

图1为现有的车轮的剖视结构示意图;

图2为本发明实施例的车轮的剖视结构示意图。

附图标记说明:

1、轮辋;

11、槽圈;

12、筒体;

13、内轮缘;

2、锁圈;

3、外轮缘;

31、弯折部;

4、轮辋;

41、槽圈;

42、内轮缘;

5、锁圈;

6、密封圈;

8、外轮缘。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

为了解决外轮缘容易在长期受力时容易产生变形的问题,本发明实施例的车轮采用了新的结构以提高了车轮的承载能力。具体来说,如图1所示的现有技术中的内轮缘、外轮缘在胎圈座与轮缘之间的过渡部位的厚度与内轮缘、外轮缘的其他位置的厚度是相同的,且内轮缘、外轮缘是采用均匀厚度的钢板压制而成,这样就导致过渡部位的钢板因拉伸而减薄,导致过渡部位容易在受力时变形。本发明实施例中,为了在增加其承载力的情况下内轮缘、外轮缘不变形,设计内轮缘、外轮缘的胎圈座与轮缘过渡部位增厚;但是如果这种结构还采用钢板制作工艺来制造,则需用钢板的厚度需增加,导致压制后车加工余量大、加工效率低。

为此,本发明实施例提出了一种车轮及其制造方法,如图2所示的,本发明实施例提出的一种车轮,包括轮辋4、锁圈5、o型密封圈6、外轮缘7;其中所述轮辋4包括槽圈41和内轮缘42,且所述槽圈41和内轮缘42之间搭接组焊固定成一体;且所述外轮缘7、槽圈41、内轮缘42都采用轧制型钢制成。其中该槽圈41的外表面为平面,且其一端的外表面上设有凹陷的锁圈沟槽,另一端连接内轮缘42。如图2所示的,该外轮缘7的一侧设有与该槽圈41外表面相适配的贴合部以贴靠在槽圈41的外表面,另一端形成远离轮辋4的缘,且缘与贴合部之间设有弧形弯折部以使缘朝向远离该贴合部的方向延伸。如图2所示的,还包括用于支撑该外轮缘7的锁圈5,该锁圈5的内侧面与该槽圈41的槽的外边沿相适配以使锁圈5的一端伸入该槽内时该内侧面贴合在槽的内侧壁与槽圈41的外表面形成的沿上,且该锁圈5的外一侧面的至少一部分的形状与该外轮缘7的弯折部的外表面相适配,以在该锁圈5的一端插入槽圈41的槽内并且锁圈5的内侧面卡在槽的沿上时,该锁圈5的外侧面支撑在外轮缘7的弯折部的表面上,从而使得外轮缘7的一侧的贴合部贴靠在槽圈41的外表面上使支撑贴合部与缘之间的弯折部。其中该内轮缘42的一端设有与槽圈41连接的连接端,另一端形成缘,且所述连接端与缘之间设有弯折部。其中,所述内轮缘42的弯折部的厚度大于内轮缘42其他部位的厚度,且所述外轮缘7的弯折部的厚度大于外轮缘7其他部位的厚度。如图2所示的,外轮缘7的缘与内轮缘42相适配以形成完整的轮辋轮廓,且,以使外轮缘7、内轮缘42的胎圈座与轮缘过渡部位增厚。

其加工工艺:外轮缘加工:型钢轧制(采用微机控制的多道次连轧轧机轧制型钢,尺寸稳定、精度高;型钢轧制过程中经高压水除磷后,表面质量好。)——锯切(采用锯床进行单倍尺锯切)——卷圆(采用型钢卷圆机进行卷制)——双切(利用双切模具,在冲床上进行双切头,除去因卷制变形头部。)——对口点焊(采用气动对口机进行对口,双切后对口较好,无局部开口现象。)——焊接(采用型钢专用闪光对焊机进行焊接,经超声波无损检测仪检测符合nb/t47013.3-2015中ⅱ级标准要求。)——刮渣(采用型钢刮渣机进行刮去焊渣)——精整(采用先扩涨后收缩的方法进行精整,尺寸稳定、精度符合gb/t2883-2015工程机械轮辋规格系列标准要求)——车加工(采用数控车床对工件内径尺寸进行加工至要求尺寸)。槽圈加工:型钢轧制(采用短应力轧机轧制多倍尺槽圈型钢,尺寸稳定、精度高,锁圈沟槽和锁圈沟槽直接轧制而成,不需要再进行车加工。)——切断(采用冲床进行单倍尺切断)——卷圆(采用型钢卷圆机进行卷制)——整圆点焊(采用整圆模进行整圆并点焊。)——焊接(采用型钢专用闪光对焊机进行焊接,经超声波无损检测仪检测符合nb/t47013.3-2015中ⅱ级标准要求。)——铣渣(采用专用铣渣刀具铣去焊渣)——定径扩涨(采用扩涨模进行定径扩涨)——车加工(车加工槽圈尾部,按焊接搭接尺寸要求加工)。内轮缘加工:型钢轧制(采用微机控制的多道次连轧轧机轧制型钢,尺寸稳定、精度高;型钢轧制过程中经高压水除磷后,表面质量好。)——锯切(采用锯床进行单倍尺锯切)——卷圆(采用型钢卷圆机进行卷制)——双切(双切模具,在冲床上进行双切头,除去因卷制变形头部。)——对口点焊(采用气动对口机进行对口,双切后对口较好,无局部开口现象。)——焊接(采用型钢专用闪光对焊机进行焊接,经超声波无损检测仪检测符合nb/t47013.3-2015中ⅱ级标准要求。)——刮渣(采用型钢刮渣机进行刮去焊渣)——精整(采用先扩涨后收缩的方法进行精整,尺寸稳定、精度符合gb/t2883-2015工程机械轮辋规格系列标准要求)——车加工(车加工槽圈尾部,按焊接搭接尺寸要求加工)。组焊加工:槽圈和内轮缘采用搭接组焊,组焊后尺寸稳定。锁圈加工:冷拉型钢(采用冷拉型钢)——压标识(在锁圈条料上按单倍尺尺寸进行等距离压标识)——卷圆(在锁圈专用卷圆机上进行卷制,呈弹簧状)——切断(采用切断模在冲床上进行切断)——点焊(对切断后的单个锁圈坯料进行校平点焊)——热成形(采用步进式电加热炉进行加热后压制成形,加热温度均匀,压制后尺寸稳定)——冷却(锁圈压制后进行空冷)——铣缺口(采用定位工装,在铣床上进行铣缺口,缺口位置一致)。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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