[發(fā)明專利]一種整體式鋁合金旋壓輪轂及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410164698.0
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103950353A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鋒華;董杰;章楨彥;陳志川;朱永奎
• 申請（專利權(quán)）人: 上海會如機(jī)械制造有限公司
• 主分類號: B60B21/00
• 分類號: B60B21/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁合金輪轂制造領(lǐng)域，具體涉及一種整體式鋁合金旋壓輪轂及其制造方法。

背景技術(shù)

長期以來，鋼制輪轂占據(jù)著汽車輪轂生產(chǎn)的主導(dǎo)地位。隨著人們對汽車的安全舒適、節(jié)能環(huán)保等方面要求的提高，鋼制輪轂已不再適應(yīng)現(xiàn)代汽車的需求，鋁合金輪轂的出現(xiàn)，以優(yōu)異的性能和迅猛的技術(shù)發(fā)展在現(xiàn)代汽車中得到了廣泛的應(yīng)用。

和鋼制輪轂相比，鋁合金輪轂重量減輕約30%-40%，有效提高輪轂的轉(zhuǎn)動慣性，使汽車易于加速，并減少了制動所需的能耗，從而降低了油耗；鋁合金輪轂吸收振動性能強，減少了行駛中的震動，改善車輛的重心，從而提高了行車的平衡性；鋁合金輪轂的散溫系數(shù)是普通鋼鐵輪轂的2~3倍，在長時間的高速行駛時仍然可以保持合適的溫度，降低剎車系統(tǒng)和輪胎的老化，減少爆胎危險，從而提高了行車的安全性。

和其它鋁合金輪轂制作方法相比，旋壓法是生產(chǎn)鋁合金輪轂的先進(jìn)方法，該方法的成形工藝具有不受尺寸限制、性能優(yōu)良、安全性好、節(jié)省材料等優(yōu)點，彌補了低壓鑄造無法滿足大尺寸、鍛造法生產(chǎn)成本高以及高負(fù)荷的高端產(chǎn)品市場需求等等缺陷；而且該方法生產(chǎn)的輪轂可以使金屬保持較高的致密度和輪轂的動平衡，在保證輪轂鋼度的同時，又可以使輪轂輕便耐用。

目前，旋壓鋁合金輪轂，主要分為兩片式、三片式和多片式旋壓輪轂。這些款式鋁合金輪轂，均存在一定程度的連接問題。而其他的整體式鋁合金旋壓輪轂通常使用鍛造-旋壓、鑄造-旋壓等方法，其工藝復(fù)雜，制作周期長且成本昂貴。有鑒于此，研制一款整體式鋁合金旋壓輪轂，就非常有必要。

專利申請?zhí)枮?00910152728.5的“輕質(zhì)鋁合金輪輞的鍛旋制造方法”，其專利雖然也提供了一種整體式鋁合金旋壓輪輞的制造方法，但是其初始坯料需要經(jīng)過鍛造形成，而且后續(xù)旋壓需要進(jìn)行加熱，成本昂貴，加工周期長。

專利申請?zhí)枮?01010285410.7的“超輕量化汽車鋁合金輪轂及其制作方法”，其專利提供的鋁合金輪轂的制作方法中輪輞部分和輪輻部分需要進(jìn)行焊接拼接起來，且其輪輞需要進(jìn)行卷板和焊接的步驟，工藝復(fù)雜，加工周期長，成本昂貴。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種整體式鋁合金旋壓輪轂。

本發(fā)明還提供了一種整體式鋁合金旋壓輪轂的制造方法，包括以下加工步驟：初始坯料準(zhǔn)備、輪輻旋壓成形、輪輞劈開旋壓成形、輪輞前片和后片旋壓成形和精機(jī)械加工。

初始坯料準(zhǔn)備：選取中厚鋁合金板材，分別加工中心孔和外圓邊至預(yù)定尺寸。

輪輻旋壓成形包括以下具體步驟：在旋壓機(jī)上安裝輪輻成形模具；采用尾頂將步驟A所得工件固定在所述輪輻成形模具上；在所述旋壓機(jī)主軸驅(qū)動下，輪輻成形模具、步驟A所得工件及尾頂同時旋轉(zhuǎn)；所述的旋壓機(jī)旋輪沿軸向和徑向進(jìn)給；在所述的旋壓機(jī)旋輪的作用下，強力彎曲旋壓成形輪輻同時預(yù)成形輪輞；經(jīng)過若干個道次，輪輻旋壓成形結(jié)束后，取下工件，并卸下所述輪輻成形模具；

輪輞劈開旋壓成形包括以下具體步驟：在旋壓機(jī)上安裝輪輞成形模具；采用尾頂將步驟B所得工件固定在所述輪輞前片成形模具上；在所述旋壓機(jī)主軸驅(qū)動下，輪輞成形模具、步驟B所得工件及尾頂同時旋轉(zhuǎn)；所述旋壓機(jī)的旋輪沿軸向和徑向進(jìn)給；在所述的旋壓機(jī)旋輪的作用下，將預(yù)成形輪輞劈開為輪輞前片坯料和輪輞后片坯料；

輪輞前片和輪輞后片旋壓成形包括以下具體步驟：在所述旋壓機(jī)主軸驅(qū)動下，輪輞成形模具、步驟C所得工件及尾頂同時旋轉(zhuǎn)；所述旋壓機(jī)旋輪沿軸向和徑向進(jìn)給；在所述旋壓機(jī)旋輪的作用下，將輪輞前片坯料強力變薄旋壓成形輪輞前片；所述旋壓機(jī)旋輪沿軸向和徑向進(jìn)給；在所述旋壓機(jī)旋輪的作用下，將輪輞后片坯料變薄旋壓成形輪輞后片；經(jīng)過若干個道次，輪輞后片旋壓成形結(jié)束后，取下工件，并卸下所述輪輞成形模具；

精機(jī)械加工包括以下具體步驟：在數(shù)控機(jī)床上對上述輪轂進(jìn)行精加工，以中心孔定位，加工輪轂的外側(cè)，使得符合產(chǎn)品的尺寸、精度和公差要求，還需要在輪輻部分加工出螺絲孔和通風(fēng)孔，最后對所得工件進(jìn)行拋光。

一種整體式鋁合金輪轂，包括輪輞和輪輻，所述輪輞和所述輪輻由同一塊鋁合金板材旋壓而成；?所述由鋁合金板材中部材料旋壓成形的輪輻連接由鋁合金板材邊部材料旋壓而成的輪輞，所述輪輞包括輪輞前片和輪輞后片，所述輪輻呈向外凸出的盆形結(jié)構(gòu)，所述輪輞前片和所述輪輞后片外側(cè)均成階梯狀。輪輻上設(shè)有中心孔，中心孔外圍第一圓周設(shè)有均勻分布的螺栓孔，中心孔外圍第二圓周設(shè)有均勻分布的通風(fēng)孔，第一圓周的半徑小于所述第二圓周的半徑。

本發(fā)明提供的整體式鋁合金旋壓輪轂及其制造方法具有以下顯著效果：