[發(fā)明專利]車輪及其制造方法、車輪總成和汽車

有效

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• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111660716B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 吳克文;張福建
• 申請（專利權）人: 重慶市超群工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B60B3/00
• 分類號: B60B3/00;B60B21/06;B23K20/12
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 劉建榮

本發(fā)明提供了一種車輪及其制造方法、車輪總成和汽車，涉及車輛制造技術領域。該車輪包括輪輞和輪輻，通過對輪輞和輪輻接觸的界面處微觀晶粒尺寸以及晶粒尺寸變化趨勢的限定，使得該輪輞和輪輻焊接的部位與本體性能基本一致，所制得的車輪具有優(yōu)良的機械性能，滿足國家及行業(yè)標準對于車輪的性能要求。本發(fā)明提供了上述車輪的制造方法，采用旋轉摩擦焊將輪輞和輪輻進行焊接得到車輪，通過對旋轉摩擦焊這一焊接方式以及旋轉摩擦焊過程中焊接面線速度和頂鍛壓力等工藝參數(shù)的限定，使得所得到的車輪具有優(yōu)良的機械性能；同時，該制造方法在整個焊接過程時間短，焊接效率高，從而使得車輪的生產效率明顯提高，適合于工業(yè)上大批量生產。

技術領域

本發(fā)明涉及車輛制造技術領域，尤其是涉及一種車輪及其制造方法、車輪總成和汽車。

背景技術

車輪是指用于承載汽車與輪胎之間硬性轉動慣量的配件，也可稱作輪轂、輪圈或鋼圈等。

車輪的性能與其自身的制造方法有很大關系。現(xiàn)有的車輪的制造方法主要有以下方法：一體鑄造的方法、鑄造和熱旋壓相結合的方法以及鍛造和冷旋壓相結合的方法。在一體鑄造的方法以及鑄造和熱旋壓相結合的方法中，由于鑄件結構所限，通常采用690-710℃的高溫低壓鑄造，在凝固過程中容易產生疏松和針孔等缺陷，使得車輪各部件的機械性能較低，例如，輪輻的抗拉強度為205MPa左右，屈服強度為160MPa左右，延伸率為3％左右，輪緣的抗拉強為235MPa左右，屈服強度為170MPa左右，延伸率為7％左右，輪輞的抗拉強度為205MPa左右，屈服強度為170MPa左右，延伸率為2％左右。而采用鍛造和旋壓相結合的方法雖然所得到的車輪的性能優(yōu)良，但是其材料利用率低，生產效率低，制造成本極高，不適于大批量生產。

為了改善上述現(xiàn)有方法中所存在的缺陷，人們將攪拌摩擦焊引入到車輪的制造過程中。通過攪拌摩擦焊所制得的車輪可滿足GB/T 5334《乘用車車輪性能要求和試驗方法》、GB/T 5909-2016《商用車輛車輪性能要求和試驗方法》等國家標準對于車輪的性能要求，但是采用攪拌摩擦焊在對輪輞和輪輻的焊接過程中又面臨以下問題：焊接時間較長，一般需要在420-540s，這就使得焊接效率低，從而影響車輪的生產效率。

有鑒于此，特提出本發(fā)明以解決上述技術問題中的至少一個。

發(fā)明內容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種車輪，所述車輪的輪輞和輪輻的連接處具有特定的微觀形貌，能夠滿足國家及行業(yè)標準對于車輪的性能要求。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種上述車輪的制造方法。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種車輪總成，包括上述車輪。

本發(fā)明的第四目的在于提供一種汽車，包括上述車輪總成。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

本發(fā)明提供了一種車輪，包括輪輞和輪輻，所述輪輞和輪輻接觸的界面起往輪輻方向依次具有第一晶粒尺寸的第一區(qū)域和第二晶粒尺寸的第二區(qū)域，第一晶粒尺寸小于第二晶粒尺寸，且第一區(qū)域的第一晶粒尺寸逐漸漸變至第二區(qū)域的第二晶粒尺寸。

進一步的，在本發(fā)明上述技術方案的基礎上，所述第一晶粒為1.5～15μm，所述第二晶粒為10～100μm。

進一步的，在本發(fā)明上述技術方案的基礎上，所述輪輞和輪輻焊接結合位置的抗拉強度為300～370MPa，屈服強度為260～350MPa，延伸率為5～16％。

進一步的，在本發(fā)明上述技術方案的基礎上，所述輪輻經T6熱處理后的抗拉強度為220～270MPa，屈服強度為160～210MPa，延伸率為5～10％；

優(yōu)選地，所述輪輻采用鑄造方式成型；

優(yōu)選地，所述輪輻采用645～660℃的低溫低壓鑄造方式成型。