[發明專利]一種旋壓加工動平衡車輪的方法

在審

• 申請號: 201611001026.3
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106734475A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 陳平澤
• 申請（專利權）人: 吉林省宏展實業有限責任公司
• 主分類號: B21D22/14
• 分類號: B21D22/14;B21D53/26
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及一種車輪的加工方法，尤其涉及一種在加工過程中考慮車輪動平衡的方法。

背景技術

近些年，隨著汽車行業的飛速發展和行業技術水平不斷的提升，汽車的最高車速越來越快，高速旋轉中的車輪離心力不平衡令汽車的安全性能嚴重劣化。由該不平衡所導致的附加力大小及方向不斷變化，會使整車產生上下跳動的趨勢，出現垂直地面方向的振動，影響汽車的行駛平順性；同時不平衡還會引起轉向輪橫向擺動，降低汽車的操縱性和穩定性，直接影響行車安全；從長期來看，甚至會造成輪胎、轉向及傳動系統零部件的沖擊和磨損，縮短各部件的使用壽命。因此，作為汽車轉動部件的車輪在其制造過程中，必須考慮并盡量實現動平衡，以確保汽車輪系的正常平穩運轉。現行的車輪制造工藝主要有：卷制焊接輪轂加沖壓輪輻后焊接而成的車輪加工工藝、卷制焊接輪轂加旋壓輪輻后焊接而成的車輪加工工藝及輪輻輪轂一體的直接旋壓而成的車輪加工工藝。而這幾種工藝存在一致的缺點：無論是焊接所天然帶來的質量不均衡，還是旋壓成形后需切除因車輪材料各向異性所導致的“凸耳”，甚至是加工過程中的尺寸偏差均能夠產生動不平衡，如圖1、圖2所示。

然而，上述工藝均未考慮在加工制造過程中修正車輪的動不平衡狀態。動平衡的調校和配重通常被延后至輪胎安裝時，經由在車輪的外邊緣處外加質量塊的方式來被動實現。這樣勢必會影響整體的平衡效果，同時外加質量塊還存在是否穩定與牢固的問題，所以汽車要經常進行車輪動平衡檢測，無形中增加了使用成本。

發明內容

技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種在加工過程中對車輪進行動不平衡修正的方法，使制造得到的車輪在加工完成時即具備動平衡性能，不需要在后續使用過程中進行調校。

技術方案

為了解決上述的技術問題，本發明的旋壓加工動平衡車輪的方法包括以下步驟：

步驟一：在旋壓加工毛胚料的非輪胎覆蓋處、非安裝與非連接處分別加工出n個內凹形結構，其中，n為自然數且n≥3，即在毛胚料上的某個位置去除一部分材料形成可閉合的內凹形結構，內凹形結構的個數根據車輪的大小尺寸確定。閉合內凹形結構的體積為V_an，符號中下標a表示閉合內凹形結構，n與上述閉合內凹形結構的個數相同。閉合內凹形結構可以是規則幾何形狀，如：圓，但不限于規則幾何形狀；閉合內凹形結構可以是通孔也可以是盲孔；閉合內凹形結構可以在同心圓上也可不限于同心圓上；閉合內凹形結構可以是等分分布，也可以不等分分布；對于n個閉合內凹形結構可以是統一幾何形狀的閉合內凹形結構，也可以是不統一幾何形狀的閉合內凹形結構。

步驟二：在步驟一所述的內凹形結構中填入選定的動平衡配重物；

步驟三：將毛坯料上旋壓設備進行粗旋壓加工；

步驟四：繼續進行精旋壓加工；

步驟五：去除步驟四精旋加工后車輪外邊緣的外凸耳和車輪定位中心孔處的內凸耳。隨后可進行加工得到的車輪的動平衡性能測試。

下面以在輪輻上均布圓形通孔為例而成的，說明如何利用填入材料進行動平衡配重。假想將車輪展開，其中某個獨立的展開部分對車輪而言即具有代表作用(如圖6所示)。最少包含1個閉合內凹形結構在內旋壓后輪輻變為厚度為1，面積為：的結構體，對應的質量為旋壓后輪轂變為厚度為1，質量為：的結構體；假想在閉合內凹形結構內填入密度為ρ_i體積為V_i的材料。旋壓后在輪輻上變為厚度為t，(t_i≤1，i＝3,4,5···n)，面積為：體積為：的結構體，對應的質量為同時，因為上述結構均為規范的幾何體，且已經假設在同一幾何體內即域內平均密度ρ_q相同。所以上述結構的幾何中心與質心相同。