| 专利名称： | 一种汽车车轮轮辐制造方法 | ||
| 专利名称(英文)： | Manufacturing method for wheel spoke of car | ||
| 专利号： | CN201410129362.0 | 申请时间： | 20140402 |
| 公开号： | CN103934634A | 公开时间： | 20140723 |
| 申请人： | 玉田县鑫日升模具材料有限公司 | ||
| 申请地址： | 064100 河北省唐山市玉田县玉泰工业园区188号 | ||
| 发明人： | 刘治国; 杨清和 | ||
| 分类号： | B23P15/00 | 主分类号： | B23P15/00 |
| 代理机构： | 石家庄新世纪专利商标事务所有限公司 13100 | 代理人： | 杨钦祥; 徐瑞丰 |
| 摘要： | 本发明提供一种汽车车轮轮辐制造方法，其具体包括如下步骤：准备钢材、板坯热轧、热弯、锯切、焊接、成型、整形等。本发明经过旋压整形使该发明产品变形部位密度更大，强度更高，克服了现有产品的冲压拉伸变薄，强度降低的缺陷。本发明是按产品的不同规格尺寸进行热连轧，卷曲成型不存在边角废料的产生，比现有的产品可节省原材料40%以上。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention provides a manufacturing method for a wheel spoke of a car. The manufacturing method for the wheel spoke of the car particularly comprises the following steps of steel preparation, slab hot rolling, hot bending, saw cutting, welding, forming, shaping and the like. The deformed parts of a product manufactured through the method is higher in density and strength through rotary pressing shaping, and the defects that an existing product is thinned and lower in strength after punching tension are overcome. Continuous hot rolling is carried out according to different specifications and sizes of products, no corner waste material is generated in the bending forming process, and the raw materials can be saved by more than 40% compared with the existing products. | ||
1.一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：其具体包括如下步骤： (1) 准备钢材：选取坯料； （2）板坯热轧：将步骤（1）准备好的坯料通过热轧，制成梯形板坯，所述梯形板坯为横断面呈梯形的条状轧件钢料； （3）热弯：将步骤（2）中轧制的条状轧件钢料经过螺旋热弯，卷曲形成直筒状工件，热弯时，使梯形板坯的上底面作为圆筒工件的内壁，下底面作为圆筒工件的外壁； （4）锯切：将步骤（3）中得到的直筒状工件沿轴向锯切，形成若干厚度均匀的环形单片工件； （5）焊接：将步骤（4）中得到的环形单片工件上锯切形成的缝隙进行焊接； （6）成型：将步骤（5）中得到的环形单片工件利用成型装置进行旋压，即得轮辐本体。
2.根据权利要求1所述的一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：在步骤（6）后还包括以下步骤： （7）整形：利用整形装置对步骤（6）中得到的轮辐本体进行整形，在轮辐本体上形成圆形凸台及加强筋； （8）打孔：在步骤（7）中得到的经过整形的轮辐本体上打螺栓孔、风孔。
3.根据权利要求1所述的一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，连铸坯进行热连轧，开轧温度为1050-1100℃，终轧温度为850-950℃。
4.根据权利要求1所述的一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：步骤（3）所述的热弯卷曲采用热弯卷机完成，热弯卷曲温度为600-700℃。
5.根据权利要求1所述的一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：其具体包括如下步骤： (1) 准备钢材：选取坯料； （2）板坯热轧：将步骤（1）准备好的坯料通过热轧，开轧温度为1050-1100℃，终轧温度为850-950℃，制成梯形板坯，所述梯形板坯为横断面呈梯形的条状轧件钢料；； （3）热弯：将步骤（2）中轧制的条状轧件钢料经过螺旋热弯，卷曲形成直筒状工件，热弯时，使条状轧件钢料的上底面作为直筒工件的内壁，下底面作为直筒工件的外壁，热弯卷曲采用热弯卷机完成，热弯卷曲温度为600-700℃； （4）锯切：将步骤（3）中得到的直筒状工件沿轴向锯切，形成若干环形单片工件； （5）焊接：将步骤（4）中得到的环形单片工件上锯切形成的缝隙进行焊接； （6）成型：将步骤（5）中得到的环形单片工件利用成型装置进行旋压，形成轮辐本体； （7）整形：利用整形装置对步骤（6）中得到的轮辐本体进行整形，在轮辐本体上形成圆形凸台及加强筋； （8）打孔：在步骤（7）中得到的经过整形的轮辐本体上打螺栓孔、风孔。
1.一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：其具体包括如下步骤： (1) 准备钢材：选取坯料； （2）板坯热轧：将步骤（1）准备好的坯料通过热轧，制成梯形板坯，所述梯形板坯为横断面呈梯形的条状轧件钢料； （3）热弯：将步骤（2）中轧制的条状轧件钢料经过螺旋热弯，卷曲形成直筒状工件，热弯时，使梯形板坯的上底面作为圆筒工件的内壁，下底面作为圆筒工件的外壁； （4）锯切：将步骤（3）中得到的直筒状工件沿轴向锯切，形成若干厚度均匀的环形单片工件； （5）焊接：将步骤（4）中得到的环形单片工件上锯切形成的缝隙进行焊接； （6）成型：将步骤（5）中得到的环形单片工件利用成型装置进行旋压，即得轮辐本体。
2.根据权利要求1所述的一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：在步骤（6）后还包括以下步骤： （7）整形：利用整形装置对步骤（6）中得到的轮辐本体进行整形，在轮辐本体上形成圆形凸台及加强筋； （8）打孔：在步骤（7）中得到的经过整形的轮辐本体上打螺栓孔、风孔。
3.根据权利要求1所述的一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，连铸坯进行热连轧，开轧温度为1050-1100℃，终轧温度为850-950℃。
4.根据权利要求1所述的一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：步骤（3）所述的热弯卷曲采用热弯卷机完成，热弯卷曲温度为600-700℃。
5.根据权利要求1所述的一种汽车车轮轮辐制造方法，其特征在于：其具体包括如下步骤： (1) 准备钢材：选取坯料； （2）板坯热轧：将步骤（1）准备好的坯料通过热轧，开轧温度为1050-1100℃，终轧温度为850-950℃，制成梯形板坯，所述梯形板坯为横断面呈梯形的条状轧件钢料；； （3）热弯：将步骤（2）中轧制的条状轧件钢料经过螺旋热弯，卷曲形成直筒状工件，热弯时，使条状轧件钢料的上底面作为直筒工件的内壁，下底面作为直筒工件的外壁，热弯卷曲采用热弯卷机完成，热弯卷曲温度为600-700℃； （4）锯切：将步骤（3）中得到的直筒状工件沿轴向锯切，形成若干环形单片工件； （5）焊接：将步骤（4）中得到的环形单片工件上锯切形成的缝隙进行焊接； （6）成型：将步骤（5）中得到的环形单片工件利用成型装置进行旋压，形成轮辐本体； （7）整形：利用整形装置对步骤（6）中得到的轮辐本体进行整形，在轮辐本体上形成圆形凸台及加强筋； （8）打孔：在步骤（7）中得到的经过整形的轮辐本体上打螺栓孔、风孔。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车零件制造领域，具体涉及一种汽车车轮轮辐制造方法。
背景技术
汽车产业是国民经济中的支出产业，随着中国经济的飞速发展，人民生活水平的提高，中国的汽车销量飞速增长，人们对汽车的需求程度越来越高，但是相对于绝大多数的消费者，汽车的价格相对较高，因此，降低汽车的生产成本，成为提高汽车销量的重要手段，同时也能相应的改变人们的生活水平。
目前市场上现有汽车车轮轮辐钢大多采用钢板切割、冲压工艺制造。在冲压过程中钢板局部变形，造成拉伸部位钢板变薄，强度降低，在使用过程中极易损坏变形，甚至造成事故。传统工艺制作方法在钢板切割过程中产生大量的边角废料，钢材利用率较低，浪费宝贵的钢铁资源，且制造成本高。如2011.8.30日提交的申请号为2011102528297、名称为《轮辐冲压加工成形工艺》，先将长方形板料剪切成圆形板料，然后再经过成型、切边、冲孔等步骤，制作车轮轮辐。这种加工工艺在生产过程中，尤其是将长方形板料剪切成圆形板料，会产生大量的废料，导致轮辐的加工成本较高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的缺点，提供一种能够提高钢材利用率、降低加工成本的汽车车轮轮辐钢的制造方法。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种汽车车轮轮辐制造方法，其具体包括如下步骤：
(1) 准备钢材：根据所要制造加工的轮辐选取合适的坯料；
（2）板坯热轧：将步骤（1）准备好的坯料通过热轧，制成梯形板坯，所述梯形板坯为横断面呈梯形的条状轧件钢料；
（3）热弯：将步骤（2）中轧制的条状轧件钢料经过螺旋热弯，卷曲形成直筒状工件，热弯时，使梯形板坯的上底面作为圆筒工件的内壁，下底面作为圆筒工件的外壁；
（4）锯切：将步骤（3）中得到的直筒状工件沿轴向锯切，形成若干厚度均匀的环形单片工件；
（5）焊接：将步骤（4）中得到的环形单片工件上锯切形成的缝隙进行焊接；
（6）成型：将步骤（5）中得到的环形单片工件利用成型装置进行旋压，即得轮辐本体。
进一步的，在步骤（6）后还包括以下步骤：
（7）整形：利用整形装置对步骤（6）中得到的轮辐本体进行整形，在轮辐本体上形成圆形凸台及加强筋；
（8）打孔：在步骤（7）中得到的经过整形的轮辐本体上打螺栓孔、风孔。
进一步的，所述的步骤（2）中，连铸坯进行热连轧，开轧温度为1050-1100℃，终轧温度为850-950℃。
进一步的，步骤（3）所述的热弯卷曲采用热弯卷机完成，热弯卷曲温度为600-700℃。
进一步的，一种汽车车轮轮辐制造方法，其具体包括如下步骤：
(1) 准备钢材：根据所要制造加工的轮辐选取合适的坯料；
（2）板坯热轧：将步骤（1）准备好的坯料通过热轧，开轧温度为1050-1100℃，终轧温度为850-950℃，制成梯形板坯，所述梯形板坯为横断面呈梯形的条状轧件钢料；
（3）热弯：将步骤（2）中轧制的条状轧件钢料经过螺旋热弯，卷曲形成直筒状工件，热弯时，使条状轧件钢料的上底面作为直筒工件的内壁，下底面作为直筒工件的外壁，热弯卷曲采用热弯卷机完成，热弯卷曲温度为600-700℃；
（4）锯切：将步骤（3）中得到的直筒状工件沿轴向锯切，形成若干环形单片工件；
（5）焊接：将步骤（4）中得到的环形单片工件上锯切形成的缝隙进行焊接；
（6）成型：将步骤（5）中得到的环形单片工件利用成型装置进行旋压，形成轮辐本体；
（7）整形：利用整形装置对步骤（6）中得到的轮辐本体进行整形，在轮辐本体上形成圆形凸台及加强筋；
（8）打孔：在步骤（7）中得到的经过整形的轮辐本体上打螺栓孔、风孔。
与现有技术，本发明取得的有益效果为：
本发明是根据不同的产品规格尺寸生产、轧制。制作过程中不需要对钢板进行切割，没有边角废料的产生，大大提高了刚才的利用率，节省资源。
将板坯轧成断面为梯形的条状轧件钢料，这样的热弯过程中，使梯形板坯的上底面作为圆筒工件的内壁，下底面作为圆筒工件的外壁，外缘因热弯受拉力作用而减薄，内缘因热弯受堆压力作用而增厚，最终达到内外缘厚度一致的直筒状工件，在直筒状工件的侧壁上沿轴向锯切，使直筒状工件分成若干个环形单片工件，此时所得到的环形单片工件厚度均匀，确保在旋压整形后的产品厚度与其他部分保持一致。经过旋压整形使该发明产品变形部位密度更大，强度更高，克服了现有产品的冲压拉伸变薄，强度降低的缺陷。
本发明是按产品的不同规格尺寸进行热连轧，卷曲成型不存在边角废料的产生，大大提高了钢材的利用率，与现有的生产加工工艺相比，可节省40%以上的原材料，因此大大降低了轮辐的生产成本。
附图说明
附图1为本发明操作流程示意图；
附图2为梯形条状轧件钢料结构示意图。
在附图中：1 连铸坯、2 条状轧件钢料、3 直筒状工件、4 环形单片工件、5 焊接后的环形单片工件、6 轮辐本体、001 横断面、011 上底边、012 下底边、002 上底面、003 下底面。
具体实施方式
下面将结合具体实施例和附图1、2对本发明提供的方法做进行进一步详细的说明。
附图1为本发明的操作流程示意图，本发明所述的横截面呈梯形的条状轧件钢料如附图2所示。
实施例1
一种制作规格为8.50-20（16mm厚）的汽车车轮轮辐制造方法，其具体包括如下步骤：
(1) 准备钢材：选用国标Q235B材质的150*150连铸坯1；
（2）板坯热轧：将步骤（1）准备好的连铸坯通过热轧，制成符合热弯要求的条状轧件钢料2，所述条状轧件钢料2的横断面001形状为梯形断面，所述梯形断面的尺寸为：上底边011长度尺寸为14.50mm,下底边012长度尺寸为18.50mm,高度尺寸为 133mm,条状轧件钢料2外形要求顺直，不能扭转和较大弯曲，便于输送和热弯。
热轧过程中，控制初轧温度为1050-1100℃，终轧温度为850-950℃。
（3）热弯：将步骤（2）中轧制的条状轧件钢料经过螺旋热弯，卷曲形成内径为278mm的直筒状工件3，热弯时，使条状轧件钢料的上底面002作为直筒状工件3的内壁，下底面003作为直筒状工件3的外壁，热弯卷曲采用热弯卷机完成，控制热弯过程稳定，而且直筒状工件3的外缘即下底面003由于受拉应力的作用而减薄，内缘即上底面002受压应力作用而增厚，高度由于卷曲产生塑性变形也会有高度上的拉缩量，这个拉缩量即为条状轧件钢料的高度与热弯后的环宽之间的差值。热弯成型后的直筒状工件3的内径尺寸为Φ278mm,外径尺寸为Φ535mm。热弯后内外缘厚度相同，尺寸均为16mm，( 即外缘热弯后减薄2.50mm，内缘热弯后增厚1.50mm)。环宽=（外径-内径）/2=128.5 mm，梯形高度-环宽=4.5mm，即为热弯时高度上的拉缩量。
其中，热弯卷曲温度为600-700℃。
（4）锯切：将步骤（3）中得到的直筒状工件3沿轴向锯切，成若干环形单片工件4，所得的环形单片工件内径尺寸为Φ278mm,外径尺寸为Φ535mm，厚度均匀，其厚度为16mm。
（5）焊接：将步骤（4）中得到的环形单片工件4上的锯切所形成的缝隙进行焊接，形成一个闭合的环形单片工件5。焊接时采用无缝焊接技术，使得到的环形单片工件具有一定的机械强度并且具有一定的韧性，能够进行旋压成型等操作，不影响成品的质量。所述的焊接方式为现有技术，不是本发明的发明点，此处不再赘述。
（6）成型：将步骤（5）中得到的环形单片工件利用成型装置进行旋压，形成轮辐本体6。
（7）整形：对步骤（6）得到的轮辐本体6进行整形，根据实际需要形成圆形凸台及加强筋等。
（8）打孔：在步骤（7）中得到的经过整形的轮辐本体上打螺栓孔、风孔等，得到成型的汽车轮辐。
实施例2
一种制作规格为7.00T-20（16mm厚）的汽车车轮轮辐制造方法，其具体包括如下步骤：
(1) 准备钢材：选用国标Q235B材质的150*150连铸坯1；
（2）板坯热轧：将步骤（1）准备好的连铸坯1通过热轧，制成符合热弯要求的条状轧件钢料2，所述条状轧件钢料2的横断面001形状为梯形断面，所述梯形断面的尺寸为：上底边011长度尺寸为14.00mm,下底边012长度尺寸为19.00mm,高度尺寸为 153mm,条状轧件钢料2外形要求顺直，不能扭转和较大弯曲，便于输送和热弯。
热轧过程中，控制初轧温度为1050-1100℃，终轧温度为850-950℃。
（3）热弯：将步骤（2）中轧制的条状轧件钢料2经过螺旋热弯，卷曲形成内径为211mm的直筒状工件3，热弯时，使梯形板坯的上底面002作为直筒状工件3的内壁，下底面003作为直筒状工件3的外壁，热弯卷曲采用热弯卷机完成，控制热弯过程稳定，而且直筒状工件3的外缘即下底面003由于受拉应力的作用而减薄，内缘即上底面002受压应力作用而增厚，高度由于卷曲产生塑性变形也会有高度上的拉缩量，这个拉缩量即为条形轧件钢料2的高度与热弯后的环宽之间的差值。热弯成型后的直筒状工件3的内径尺寸为Φ211mm,外径尺寸为Φ505mm。热弯后内外缘厚度相同，尺寸均为16mm，( 即外缘热弯后减薄3.00mm，内缘热弯后增厚2.00mm)。环宽=（外径-内径）/2=147.00 mm，梯形高度-环宽=6.00mm，即为热弯时高度上的拉缩量。
其中，热弯卷曲温度为600-700℃。
（4）锯切：将步骤（3）中得到的直筒状工件3沿轴向锯切，得若干环形单片工件4，所得的环形单片工件4内径尺寸为Φ211mm,外径尺寸为Φ505mm，厚度均匀，其厚度为16mm。
（5）焊接：将步骤（4）中得到的环形单片工件4上的锯切所形成的缝隙进行焊接，形成一个闭合的环形单片工件5。其中，焊接的方式及要求与实施例1相同。
（6）成型：将步骤（5）中得到的环形单片工件利用成型装置进行旋压，形成轮辐本体6。
（7）整形：对步骤（6）得到的轮辐本体6进行整形，根据实际需要形成圆形凸台及加强筋等。
（8）打孔：在步骤（7）中得到的经过整形的轮辐本体上打螺栓孔、风孔等，得到成型的汽车轮辐。
实施例3
一种制作规格为6.50-20（14mm厚）的汽车车轮轮辐制造方法，其具体包括如下步骤：
(1) 准备钢材：选用国标SS400材质的150*150连铸坯1；
（2）板坯热轧：将步骤（1）准备好的连铸坯1通过热轧，制成符合热弯要求的条状轧件钢料2，所述条状轧件钢料2的横断面001形状为梯形断面，所述梯形断面的尺寸为：上底边011长度尺寸为12.00mm,下底边012长度尺寸为16.50mm,高度尺寸为 151mm,所得条状轧件钢料2外形要求顺直，不能扭转和较大弯曲，便于输送和热弯。
热轧过程中，控制初轧温度为1050-1100℃，终轧温度为850-950℃。
（3）热弯：将步骤（2）中轧制的条状轧件钢料2经过螺旋热弯，卷曲形成内径为218mm的直筒状工件3，热弯时，使梯形板坯的上底面002作为直筒状工件3的内壁，下底面003作为直筒状工件3的外壁，热弯卷曲采用热弯卷机完成，控制热弯过程稳定，而且直筒状工件3的外缘即下底面003由于受拉应力的作用而减薄，内缘即上底面002受压应力作用而增厚，高度由于卷曲产生塑性变形也会有高度上的拉缩量，这个拉缩量即为条形轧件钢料2的高度与热弯后的环宽之间的差值。热弯成型后的直筒状工件3的内径尺寸为Φ218mm,外径尺寸为Φ510mm。热弯后内外缘厚度相同，尺寸均为14.00mm，( 即外缘热弯后减薄2.50mm，内缘热弯后增厚2.00mm)。环宽=（外径-内径）/2=146.00 mm，梯形高度-环宽=5.00mm，即为热弯时高度上的拉缩量。
其中，热弯卷曲温度为600-700℃。
（4）锯切：将步骤（3）中得到的直筒状工件3沿轴向锯切，得若干环形单片工件4，所得的环形单片工件内径尺寸为Φ218mm,外径尺寸为Φ510mm，厚度均匀，其厚度为14mm。
（5）焊接：将步骤（4）中得到的环形单片工件4上的锯切所形成的缝隙进行焊接，形成一个闭合的环形单片工件5。其中，焊接的方式及要求与实施例1相同。
（6）成型：将步骤（5）中得到的环形单片工件利用成型装置进行旋压，形成轮辐本体6。
（7）整形：对步骤（6）得到的轮辐本体6进行整形，根据实际需要形成圆形凸台及加强筋等。
（8）打孔：在步骤（7）中得到的经过整形的轮辐本体上打螺栓孔、风孔等，得到成型的汽车轮辐。
以上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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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实施例技术方案的精神和范围。
