車架、車輪制造工藝培訓(xùn)課件

1、車架、車輪制造工藝培訓(xùn)課件3.1 汽車車架結(jié)構(gòu)及材料汽車車架結(jié)構(gòu)及材料圖圖3 -2 所示為常見各類汽車車架結(jié)構(gòu)形式。圖所示為常見各類汽車車架結(jié)構(gòu)形式。圖3 -2(a) 和圖和圖3 -2(b) 所示為所示為前窄后寬縱梁前窄后寬縱梁; 圖圖3 -2(c) 圖圖3 -2(e) 四例為縱梁上下平行式結(jié)構(gòu)和彎曲四例為縱梁上下平行式結(jié)構(gòu)和彎曲式結(jié)構(gòu)。式結(jié)構(gòu)。(2) 中梁式車架中梁式車架如如圖圖3 -4 所示所示, 中梁式車架只有一根位于中央而貫穿汽車全長的縱梁中梁式車架只有一根位于中央而貫穿汽車全長的縱梁, 亦亦稱為脊骨式車架。稱為脊骨式車架。(3) 組組(綜綜) 合式車架合式車架如如圖圖3 -5 所示所

2、示, 組合式車架由邊梁式和中梁式車架組合構(gòu)成組合式車架由邊梁式和中梁式車架組合構(gòu)成, 亦稱為綜合亦稱為綜合式車架。車架前段或后段是邊梁式結(jié)構(gòu)式車架。車架前段或后段是邊梁式結(jié)構(gòu), 用以后驅(qū)動橋用以后驅(qū)動橋; 而安裝發(fā)動機(jī)或而安裝發(fā)動機(jī)或車架中段是中梁式結(jié)構(gòu)車架中段是中梁式結(jié)構(gòu), 其懸伸出來的支架可以固定車身。傳動軸從中其懸伸出來的支架可以固定車身。傳動軸從中梁的中間穿過梁的中間穿過, 使之密封防塵。使之密封防塵。下一頁返回3.1 汽車車架結(jié)構(gòu)及材料汽車車架結(jié)構(gòu)及材料(4) 無梁式車架無梁式車架如如圖圖3 -6 所示所示, 無梁式車架即用車身兼做車架。汽車所有零部件、總成無梁式車架即用車身兼做車架

3、。汽車所有零部件、總成都安裝在車身上都安裝在車身上, 載荷也由車身來承受載荷也由車身來承受, 故稱為無梁式車架或承載式車身故稱為無梁式車架或承載式車身。其特點(diǎn)是。其特點(diǎn)是: 車身底板用縱梁和橫梁加固車身底板用縱梁和橫梁加固, 車身剛度較好、質(zhì)量較輕車身剛度較好、質(zhì)量較輕, 但但制造要求高。目前其廣泛用于轎車和客車。制造要求高。目前其廣泛用于轎車和客車。(5) 帶帶X 型橫梁的梯形車架型橫梁的梯形車架如如圖圖3 -7 所示所示, 為隔離發(fā)動機(jī)的震動和噪聲為隔離發(fā)動機(jī)的震動和噪聲, 提高汽車舒適性提高汽車舒適性, 在發(fā)動機(jī)在發(fā)動機(jī)與車架之間采用了橡膠軟墊與車架之間采用了橡膠軟墊, 以取代原剛性連接

4、。以取代原剛性連接。3.車架成形對材料的要求車架成形對材料的要求上一頁下一頁返回3.1 汽車車架結(jié)構(gòu)及材料汽車車架結(jié)構(gòu)及材料汽車車架常用厚鋼板沖壓、鉚接或焊接成形。首先沖壓汽車車架常用厚鋼板沖壓、鉚接或焊接成形。首先沖壓, 然后采用鉚接然后采用鉚接或焊接而連接成各種不同規(guī)格的梁結(jié)構(gòu)?；蚝附佣B接成各種不同規(guī)格的梁結(jié)構(gòu)。各類車架沖壓件各類車架沖壓件, 包括沖裁件、彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件等包括沖裁件、彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件等, 對材料的性能要求參見表對材料的性能要求參見表3 -1。上一頁返回3.2 車架零件的沖壓及車架總成制造工藝車架零件的沖壓及車架總成制造工藝3.2.1 車架

5、鋼板材料車架鋼板材料汽車大梁不但要承受較大的靜載荷汽車大梁不但要承受較大的靜載荷, 而且還要承受一定的沖擊、震動等而且還要承受一定的沖擊、震動等, 因此因此, 要求鋼板強(qiáng)度好、耐疲勞、具有良好的沖壓性能和冷彎性能。要求鋼板強(qiáng)度好、耐疲勞、具有良好的沖壓性能和冷彎性能。3.2.2 車架車架(厚板厚板) 沖裁工藝要點(diǎn)沖裁工藝要點(diǎn)1.落料須一次性完成落料須一次性完成, 并能保證輪廓尺寸能夠在后續(xù)彎曲、成形工序中準(zhǔn)并能保證輪廓尺寸能夠在后續(xù)彎曲、成形工序中準(zhǔn)確到位。也就是說確到位。也就是說, 不可能在彎曲、成形后再通過修邊去獲得合格的輪不可能在彎曲、成形后再通過修邊去獲得合格的輪廓尺寸。因?yàn)槊魇呛癜?/p>

6、廓尺寸。因?yàn)槊魇呛癜? 一般厚度為一般厚度為5 10mm, 不能像薄板沖壓一樣最不能像薄板沖壓一樣最后進(jìn)行修邊工序。為了能夠保證車架厚板零件在整個沖壓過程中的輪廓后進(jìn)行修邊工序。為了能夠保證車架厚板零件在整個沖壓過程中的輪廓尺寸準(zhǔn)確尺寸準(zhǔn)確, 技術(shù)上需要對零件展開尺寸進(jìn)行計(jì)算與試驗(yàn)相結(jié)合的方法來技術(shù)上需要對零件展開尺寸進(jìn)行計(jì)算與試驗(yàn)相結(jié)合的方法來確定。確定。下一頁返回3.2 車架零件的沖壓及車架總成制造工藝車架零件的沖壓及車架總成制造工藝2.毛坯在沖制多孔時毛坯在沖制多孔時, 應(yīng)采用階梯凸模分布應(yīng)采用階梯凸模分布, 使之刃口高度不等。在安排使之刃口高度不等。在安排彎曲等成形工序時彎曲等成形工

7、序時, 需要將落料坯件的輪廓小端面置于凸模一側(cè)需要將落料坯件的輪廓小端面置于凸模一側(cè), 將其輪將其輪廓大端面置于凹模一側(cè)廓大端面置于凹模一側(cè), 如圖如圖3 -8所示。理由是所示。理由是, 前者考慮是在保證壓力前者考慮是在保證壓力機(jī)一次行程中實(shí)現(xiàn)分組沖孔機(jī)一次行程中實(shí)現(xiàn)分組沖孔, 以減小壓力機(jī)瞬時負(fù)荷以減小壓力機(jī)瞬時負(fù)荷, 盡力防止凸模折斷盡力防止凸模折斷; 后者考慮是落料坯件斷面上曾產(chǎn)生較大的不規(guī)那么塌角后者考慮是落料坯件斷面上曾產(chǎn)生較大的不規(guī)那么塌角, 防止在彎曲時防止在彎曲時于塌角處形成裂紋。于塌角處形成裂紋。3.凹、凸模等工作零件采用鑲塊結(jié)構(gòu)凹、凸模等工作零件采用鑲塊結(jié)構(gòu), 便于模具制造

8、與維修。凹、凸模鑲便于模具制造與維修。凹、凸模鑲塊應(yīng)用冷作模具鋼塊應(yīng)用冷作模具鋼Cr12、Cr12MoV 等制成等制成, 要求淬火要求淬火+ 低溫回火后硬度低溫回火后硬度保持在保持在56 60HRC。為降低沖裁力。為降低沖裁力, 可采用波浪式刃口可采用波浪式刃口, 模架應(yīng)導(dǎo)向性好模架應(yīng)導(dǎo)向性好、剛性大。、剛性大。4.沖裁凹、凸模合理間隙的選取沖裁凹、凸模合理間隙的選取上一頁下一頁返回3.2 車架零件的沖壓及車架總成制造工藝車架零件的沖壓及車架總成制造工藝合理選擇凹、凸模間隙對保證沖裁質(zhì)量至關(guān)重要。落料時合理選擇凹、凸模間隙對保證沖裁質(zhì)量至關(guān)重要。落料時, 凹、凸模間凹、凸模間的間隙一般取的間隙

9、一般取(0.08 0.12) t (板厚板厚); 沖孔時沖孔時, 凹、凸模間隙取凹、凸模間隙取(0.05 0.08) t。3.2.3 車架厚板件彎曲成形工藝車架厚板件彎曲成形工藝1.最小相對彎曲半徑最小相對彎曲半徑R / t 不能太小不能太小車架厚板件彎曲時車架厚板件彎曲時, 其最小相對彎曲半徑其最小相對彎曲半徑R / t 對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大, 不能不能太小。太小。2.U 形長彎曲件的長度方向易出現(xiàn)附加彎曲變形形長彎曲件的長度方向易出現(xiàn)附加彎曲變形當(dāng)將縱向長度很長當(dāng)將縱向長度很長(5 10m) 的汽車縱梁彎曲成的汽車縱梁彎曲成U 形斷面時形斷面時, 因厚板圓角因厚板圓角處強(qiáng)制

10、彎曲處強(qiáng)制彎曲, 內(nèi)層受壓縮內(nèi)層受壓縮, 會使得靠近彎曲凸模的圓角處的內(nèi)層產(chǎn)生多余會使得靠近彎曲凸模的圓角處的內(nèi)層產(chǎn)生多余的金屬堆積的金屬堆積(如如圖圖3 -9 中中I 部所示部所示)。上一頁下一頁返回3.2 車架零件的沖壓及車架總成制造工藝車架零件的沖壓及車架總成制造工藝當(dāng)壓機(jī)上滑塊回程卸去模內(nèi)載荷后當(dāng)壓機(jī)上滑塊回程卸去模內(nèi)載荷后, 這些多余的受壓縮金屬只能沿長度這些多余的受壓縮金屬只能沿長度方向上擴(kuò)散并釋放方向上擴(kuò)散并釋放, 故導(dǎo)致彎曲件在長度方向上產(chǎn)生翹曲故導(dǎo)致彎曲件在長度方向上產(chǎn)生翹曲, 形成弦高達(dá)形成弦高達(dá)15 20mm 的附加變形。這些附加變形一般都是利用的附加變形。這些附加變形一

11、般都是利用“反變形原理冶將凹反變形原理冶將凹模沿長度方向下凹、凸模沿長度方向上凸起來防止縱向回彈模沿長度方向下凹、凸模沿長度方向上凸起來防止縱向回彈(拱曲拱曲) 的。的。3.2.4 車架縱梁沖壓成形方案車架縱梁沖壓成形方案工藝孔一般是為工件在后續(xù)工序中的模具內(nèi)定位用的。腹板孔和翼板孔工藝孔一般是為工件在后續(xù)工序中的模具內(nèi)定位用的。腹板孔和翼板孔是裝配孔。是裝配孔?？v梁沖壓工藝中值得注意的問題?？v梁沖壓工藝中值得注意的問題。(1) 落料落料車架縱梁長度長車架縱梁長度長, 板料厚板料厚, 強(qiáng)度高強(qiáng)度高, 變形抗力大。比方變形抗力大。比方EQ1090 和和CA1091 汽車縱梁采用汽車縱梁采用16M

12、nL 大梁鋼大梁鋼, 板厚板厚6mm。上一頁下一頁返回3.2 車架零件的沖壓及車架總成制造工藝車架零件的沖壓及車架總成制造工藝如果采用落料如果采用落料- 沖孔復(fù)合模和模具刃口等高計(jì)算沖孔復(fù)合模和模具刃口等高計(jì)算, 那么所需總的沖裁力約那么所需總的沖裁力約為為90 000kN。目前世界上還沒有這樣大噸位的壓力機(jī)。目前世界上還沒有這樣大噸位的壓力機(jī)。(2) 沖孔沖孔為降低沖孔力和防止沖孔凸模折斷為降低沖孔力和防止沖孔凸模折斷, 應(yīng)將所有一次沖制的沖頭分成應(yīng)將所有一次沖制的沖頭分成3 種或種或4 種高度種高度, 每種高度差為每種高度差為(2/3 1) t (板厚板厚)。其中直徑較大的沖頭長度較長。其

13、中直徑較大的沖頭長度較長;直徑較小的沖頭較短直徑較小的沖頭較短, 如圖如圖3 - 10 所示。這樣可防止因退料力不均而發(fā)生所示。這樣可防止因退料力不均而發(fā)生小沖頭折斷的情況發(fā)生。小沖頭折斷的情況發(fā)生。(3) 縱梁壓彎工藝縱梁壓彎工藝1.為保證兩翼面上孔的對稱性、準(zhǔn)確性和彎曲高度的一致性為保證兩翼面上孔的對稱性、準(zhǔn)確性和彎曲高度的一致性, 在彎曲成形在彎曲成形時應(yīng)注意導(dǎo)正銷的數(shù)量和位置要求。對于長度為時應(yīng)注意導(dǎo)正銷的數(shù)量和位置要求。對于長度為4 5.5m 的縱梁的縱梁, 應(yīng)在腹應(yīng)在腹板上布置板上布置5 6 個導(dǎo)正銷孔。對于個導(dǎo)正銷孔。對于6 8m 長的縱梁應(yīng)布置長的縱梁應(yīng)布置6 8 個導(dǎo)正銷個導(dǎo)

14、正銷孔?？?。上一頁下一頁返回3.2 車架零件的沖壓及車架總成制造工藝車架零件的沖壓及車架總成制造工藝2.縱梁彎曲成形后縱梁彎曲成形后, 不能有任何撕裂或裂紋。不能有任何撕裂或裂紋。3.縱向回彈縱向回彈(拱曲拱曲) 的防止?？v梁的彎曲屬于厚料寬板彎曲的防止?？v梁的彎曲屬于厚料寬板彎曲, 且相對彎曲半且相對彎曲半徑較小徑較小,彎曲成形時要注意防止回彈與裂紋。防止縱向回彈彎曲成形時要注意防止回彈與裂紋。防止縱向回彈(拱曲拱曲) 的措施的措施可以利用可以利用“反變形原理冶反變形原理冶, 將凹模沿長度方向下凹、凸模沿長度方向凸將凹模沿長度方向下凹、凸模沿長度方向凸起。起。圖圖3 -11 所示為通過縱梁彎

15、曲模具的反變形設(shè)計(jì)來防止縱向回彈所示為通過縱梁彎曲模具的反變形設(shè)計(jì)來防止縱向回彈(拱拱曲曲) 的實(shí)施措施。的實(shí)施措施。3.2.5 車架橫梁沖壓成形方案車架橫梁沖壓成形方案商用車車架上一般有商用車車架上一般有5 11 根橫梁根橫梁, 根據(jù)用途不同根據(jù)用途不同, 其結(jié)構(gòu)各不相同。不其結(jié)構(gòu)各不相同。不同用途的汽車橫梁其結(jié)構(gòu)形式變化較大。同用途的汽車橫梁其結(jié)構(gòu)形式變化較大。目前目前, 汽車車架上使用的橫梁通常以槽形式和鱷魚口式居多汽車車架上使用的橫梁通常以槽形式和鱷魚口式居多, 如如圖圖3 - 12 所示。所示。上一頁下一頁返回3.2 車架零件的沖壓及車架總成制造工藝車架零件的沖壓及車架總成制造工藝槽

16、形式橫梁彎曲剛度和強(qiáng)度都較大槽形式橫梁彎曲剛度和強(qiáng)度都較大, 便于制造。鱷魚口式橫梁具有較大便于制造。鱷魚口式橫梁具有較大的連接寬度的連接寬度, 截面高度較低截面高度較低, 可以加大下部空間。車架橫梁一般都是沖壓可以加大下部空間。車架橫梁一般都是沖壓成形。成形。形狀較復(fù)雜的厚板形狀較復(fù)雜的厚板(3.5 5mm) 橫梁成形橫梁成形, 在選用鋼板質(zhì)量上不但要滿足在選用鋼板質(zhì)量上不但要滿足高強(qiáng)度的要求高強(qiáng)度的要求, 而且要滿足沖壓成形性要求。目前國內(nèi)多項(xiàng)選擇用而且要滿足沖壓成形性要求。目前國內(nèi)多項(xiàng)選擇用16MnL、10Ti、08Ti 等材料。等材料。上一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝3.3.

17、1 汽車車輪結(jié)構(gòu)概況汽車車輪結(jié)構(gòu)概況車輪是介于輪胎和車橋之間承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件車輪是介于輪胎和車橋之間承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件, 一般由輪轂、輪輻和一般由輪轂、輪輻和輪輞組成。輪轂通過圓錐滾子軸承套裝在車橋輪輞組成。輪轂通過圓錐滾子軸承套裝在車橋(或半軸套管或半軸套管) 或轉(zhuǎn)向節(jié)軸或轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸上。輪輞也叫鋼圈頸上。輪輞也叫鋼圈, 用以安裝輪胎用以安裝輪胎, 與輪胎共同承受作用在車輪上的負(fù)與輪胎共同承受作用在車輪上的負(fù)荷荷, 并散發(fā)高速行駛時輪胎上產(chǎn)生的熱量及保證車輪具有適宜的斷面寬并散發(fā)高速行駛時輪胎上產(chǎn)生的熱量及保證車輪具有適宜的斷面寬度和橫向剛度。圖度和橫向剛度。圖3 -13 所示為車輪斷面與輪

18、胎的裝配關(guān)系。所示為車輪斷面與輪胎的裝配關(guān)系。從圖從圖3 -14 中可見中可見, 車輪結(jié)構(gòu)中車輪結(jié)構(gòu)中, 輪輻將輪輞與輪轂連接起來。輪輞與輪輪輻將輪輞與輪轂連接起來。輪輞與輪輻可以是整體的輻可以是整體的(不可拆式不可拆式), 也可以是可拆式的。車輪按輪輻構(gòu)造可分為也可以是可拆式的。車輪按輪輻構(gòu)造可分為輻板式和輻條式兩種。輻板式和輻條式兩種。3.3.2 汽車車輪按材質(zhì)分類汽車車輪按材質(zhì)分類下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝汽車車輪材料一般采用兩種汽車車輪材料一般采用兩種, 即由鋼板或鋁合金制造即由鋼板或鋁合金制造, 兩者占兩者占95%的市場的市場份額。份額。1.型鋼型鋼(鋼制鋼制) 車輪

19、車輪1.型鋼型鋼(鋼制鋼制) 車輪車輪圖圖3 -15 所示為商務(wù)車所用的一種型鋼所示為商務(wù)車所用的一種型鋼(鋼制鋼制) 車輪。型鋼車輪在汽車車輪車輪。型鋼車輪在汽車車輪使用中曾長期占據(jù)主導(dǎo)地位。型鋼車輪本錢低使用中曾長期占據(jù)主導(dǎo)地位。型鋼車輪本錢低, 平安性比鋁合金車輪更平安性比鋁合金車輪更具優(yōu)勢具優(yōu)勢, 故大局部載重汽車仍然使用型鋼車輪。但自故大局部載重汽車仍然使用型鋼車輪。但自20 世紀(jì)世紀(jì)80 年代起年代起, 型鋼車輪市場份額逐步減小型鋼車輪市場份額逐步減小, 并逐漸被鋁合金所替代。型鋼車輪份額快并逐漸被鋁合金所替代。型鋼車輪份額快速下跌的原因有多方面的因素速下跌的原因有多方面的因素,

20、首先首先, 鋼板加工成形性能和制造工藝難以鋼板加工成形性能和制造工藝難以做到鋁合金車輪那樣的結(jié)構(gòu)和外形多樣化做到鋁合金車輪那樣的結(jié)構(gòu)和外形多樣化, 且外觀吸引力也是主要的原且外觀吸引力也是主要的原因之一。同時因之一。同時,型鋼車輪質(zhì)量大型鋼車輪質(zhì)量大, 制造和使用上所消耗的能量比鋁制車輪制造和使用上所消耗的能量比鋁制車輪大得多。大得多。上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝2.鋁合金車輪鋁合金車輪鋁合金車輪在轎車上使用率已高達(dá)鋁合金車輪在轎車上使用率已高達(dá)90%以上。圖以上。圖3 -16 所示為兩種鋁合金所示為兩種鋁合金車輪例如。車輪例如。3.鎂合金車輪鎂合金車輪鎂在實(shí)用金屬中密度最

21、小鎂在實(shí)用金屬中密度最小, 能減輕整車質(zhì)量、減少油耗能減輕整車質(zhì)量、減少油耗, 其比強(qiáng)度高于鋁其比強(qiáng)度高于鋁合金和鋼合金和鋼, 剛度接近鋁合金和鋼剛度接近鋁合金和鋼, 能夠承受一定的負(fù)荷。能夠承受一定的負(fù)荷。3.3.3 型鋼車輪結(jié)構(gòu)與選材型鋼車輪結(jié)構(gòu)與選材型鋼車輪主要有兩種結(jié)構(gòu)形式型鋼車輪主要有兩種結(jié)構(gòu)形式: 一種是由型鋼輪輞制造的車輪一種是由型鋼輪輞制造的車輪, 主要用于主要用于商務(wù)車商務(wù)車; 另一種是由鋼板直接滾壓成形另一種是由鋼板直接滾壓成形, 多用于轎車、面包車等乘用車的多用于轎車、面包車等乘用車的車輪。車輪。1.型鋼車輪結(jié)構(gòu)型鋼車輪結(jié)構(gòu)上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝

22、目前國內(nèi)外汽車車輪大量采用兩件式和三件式的車輪結(jié)構(gòu)目前國內(nèi)外汽車車輪大量采用兩件式和三件式的車輪結(jié)構(gòu), 如圖如圖3 -17 所所示。其中車輪輪輞、擋圈、鎖圈的生產(chǎn)均直接采用鋼廠軋制的專用異型示。其中車輪輪輞、擋圈、鎖圈的生產(chǎn)均直接采用鋼廠軋制的專用異型材料材料, 而輪輻那么用厚鋼板沖壓成形。而輪輻那么用厚鋼板沖壓成形。2.滾型車輪結(jié)構(gòu)滾型車輪結(jié)構(gòu)輪輞用鋼板經(jīng)滾壓加工成形的車輪稱為滾型車輪輪輞用鋼板經(jīng)滾壓加工成形的車輪稱為滾型車輪, 如圖如圖3 -18 所示。所示。3.型鋼車輪選材要求型鋼車輪選材要求型鋼車輪的車輪結(jié)構(gòu)與使用性能要求高型鋼車輪的車輪結(jié)構(gòu)與使用性能要求高, 制造中材料形變復(fù)雜制造中

23、材料形變復(fù)雜, 又要適應(yīng)又要適應(yīng)于大批量流水生產(chǎn)于大批量流水生產(chǎn), 工藝性能要求較為嚴(yán)格。因此工藝性能要求較為嚴(yán)格。因此, 對型鋼車輪的材料提對型鋼車輪的材料提出了如下要求出了如下要求:上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝3.3.4 型鋼車輪制造工藝型鋼車輪制造工藝從前面圖從前面圖3 -13 與圖與圖3 -15 所示都可以看出所示都可以看出, 型鋼車輪的輪輞、擋圈是異型鋼車輪的輪輞、擋圈是異形斷面形斷面, 均采用由鋼廠直接供給的型材進(jìn)行彎曲成形均采用由鋼廠直接供給的型材進(jìn)行彎曲成形; 而輪輻成形工藝那而輪輻成形工藝那么截然不同么截然不同, 它是用熱軋鋼板實(shí)施沖壓成形。圖它是用熱軋鋼

24、板實(shí)施沖壓成形。圖3 -19 所示為型鋼車輪輪所示為型鋼車輪輪輻的沖壓輻的沖壓(落料落料) 現(xiàn)場?，F(xiàn)場。1.型鋼輪輞成形工藝型鋼輪輞成形工藝中、重型商用車的輪輞制造工藝流程原那么上由中、重型商用車的輪輞制造工藝流程原那么上由15道工序完成。型鋼輪道工序完成。型鋼輪輞成形工藝流程如圖輞成形工藝流程如圖3 -20 所示。所示。(1) 卷圓卷圓上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝輪輞坯料的異型斷面如圖輪輞坯料的異型斷面如圖3 - 21 所示所示, 其各段的厚度、剛度與形狀均不相其各段的厚度、剛度與形狀均不相同。其中同。其中A 段為輪輞凸緣局部段為輪輞凸緣局部, 類似角鋼結(jié)構(gòu)類似角鋼結(jié)構(gòu),

25、 主要承受汽車行駛中輪胎主要承受汽車行駛中輪胎側(cè)向壓力形成的循環(huán)載荷側(cè)向壓力形成的循環(huán)載荷, 卷圓時此段形成最困難。卷圓時此段形成最困難。B 段是輪輞的直線段是輪輞的直線腰部腰部, 可視為平板卷圓可視為平板卷圓, 容易成形容易成形; C 段為擋圈槽局部段為擋圈槽局部, 承受彎矩較大且各承受彎矩較大且各處厚度不同處厚度不同, 此段成形也較困難。此段成形也較困難。(2) 輪輞卷圓設(shè)備輪輞卷圓設(shè)備輪輞卷圓通常在非對稱排列的四軸專用卷圓機(jī)上進(jìn)行。卷圓機(jī)輥軸的運(yùn)輪輞卷圓通常在非對稱排列的四軸專用卷圓機(jī)上進(jìn)行。卷圓機(jī)輥軸的運(yùn)動組合如圖動組合如圖3 -22 所示。卷圓時所示。卷圓時, 頂和底輥的作用力使輪輞

26、坯料產(chǎn)生彎曲頂和底輥的作用力使輪輞坯料產(chǎn)生彎曲塑性變形塑性變形, 其變形特點(diǎn)是回轉(zhuǎn)、連續(xù)和局部成形其變形特點(diǎn)是回轉(zhuǎn)、連續(xù)和局部成形, 最終到達(dá)輪輞卷圓。從最終到達(dá)輪輞卷圓。從動輥通常設(shè)計(jì)成錐形動輥通常設(shè)計(jì)成錐形, 用以控制輪輞卷圓后的開口大小和縱向錯口。用以控制輪輞卷圓后的開口大小和縱向錯口。上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝(3) 輪輞整形輪輞整形(初壓、擴(kuò)脹與精壓初壓、擴(kuò)脹與精壓)由于輪輞采用錐輥導(dǎo)向卷圓由于輪輞采用錐輥導(dǎo)向卷圓, 故經(jīng)卷圓后所得到的輪輞也形成錐體故經(jīng)卷圓后所得到的輪輞也形成錐體, 因此因此需要對卷圓后的輪輞進(jìn)行整形需要對卷圓后的輪輞進(jìn)行整形, 將錐體變成近似

27、圓筒。將錐體變成近似圓筒。其次進(jìn)行輪輞擴(kuò)脹。輪輞擴(kuò)脹是輪輞整形的關(guān)鍵其次進(jìn)行輪輞擴(kuò)脹。輪輞擴(kuò)脹是輪輞整形的關(guān)鍵, 通過選擇適宜的擴(kuò)張通過選擇適宜的擴(kuò)張模來完成模來完成, 如圖如圖圖圖3 -23(a) 所示所示, 使材料發(fā)生合理塑性變形。使材料發(fā)生合理塑性變形。最后經(jīng)過輪輞整體精壓縮最后經(jīng)過輪輞整體精壓縮, 使輪輞到達(dá)最終尺寸并使其圓度、徑向與輪使輪輞到達(dá)最終尺寸并使其圓度、徑向與輪輞內(nèi)外兩側(cè)的側(cè)向跳動均到達(dá)技術(shù)要求。所用的模具結(jié)構(gòu)如圖輞內(nèi)外兩側(cè)的側(cè)向跳動均到達(dá)技術(shù)要求。所用的模具結(jié)構(gòu)如圖3 -23(b) 所示。所示。上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝2.沖壓輪輻的制造工藝沖壓輪輻

28、的制造工藝輪輻是車輪總成中的重要構(gòu)件輪輻是車輪總成中的重要構(gòu)件, 它與車輪總成聯(lián)成一體傳遞轉(zhuǎn)矩。沖壓它與車輪總成聯(lián)成一體傳遞轉(zhuǎn)矩。沖壓輪輻由厚鋼板沖壓成形輪輻由厚鋼板沖壓成形, 主要工序是落料、屢次沖孔和形狀修整等。主要工序是落料、屢次沖孔和形狀修整等。沖壓輪輻鋼板厚度達(dá)沖壓輪輻鋼板厚度達(dá)t =8 14mm, 所需沖裁力較大所需沖裁力較大, 沖孔時需采用沖孔時需采用8 000kN 以上的壓力機(jī)以上的壓力機(jī), 模具工作零件模具工作零件(凸、凹?；驈?fù)合工序中用到的凸、凸、凹模或復(fù)合工序中用到的凸、凹模凹模) 應(yīng)盡可能采用波浪形刃口。應(yīng)盡可能采用波浪形刃口。輪輻沖孔落料級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)如圖輪輻沖孔落料級

29、進(jìn)模的結(jié)構(gòu)如圖3 -24 所示。所示。上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝3.等強(qiáng)度旋壓輪輻的工藝流程等強(qiáng)度旋壓輪輻的工藝流程等強(qiáng)度旋壓輪輻是指將板料通過強(qiáng)力旋壓等強(qiáng)度旋壓輪輻是指將板料通過強(qiáng)力旋壓, 在成形的同時還將改變輪輻在成形的同時還將改變輪輻壁厚壁厚, 減小輪輻受力最小部位的厚度減小輪輻受力最小部位的厚度, 以獲得等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的加工工藝。該以獲得等強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的加工工藝。該工藝既能節(jié)省材料并簡化工藝工藝既能節(jié)省材料并簡化工藝,又能使輪輻具有最正確力學(xué)性能。等強(qiáng)度又能使輪輻具有最正確力學(xué)性能。等強(qiáng)度旋壓輪輻的工藝流程如下旋壓輪輻的工藝流程如下:如圖如圖3 -25 所示所示, 將具有

30、中心孔將具有中心孔(一般為準(zhǔn)一般為準(zhǔn)100mm) 的等厚輪輻坯料放在芯的等厚輪輻坯料放在芯模前模前, 讓左邊尾頂右向進(jìn)給壓緊輪輻坯料后讓左邊尾頂右向進(jìn)給壓緊輪輻坯料后, 芯模與上下兩個旋輪高速旋芯模與上下兩個旋輪高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(液壓馬達(dá)驅(qū)動液壓馬達(dá)驅(qū)動) 并逼近旋轉(zhuǎn)的坯料并逼近旋轉(zhuǎn)的坯料, 最終使材料貼住芯模而將坯料側(cè)壁最終使材料貼住芯模而將坯料側(cè)壁旋壓到預(yù)定厚度。旋輪進(jìn)給路徑由機(jī)床的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動控制。旋壓零旋壓到預(yù)定厚度。旋輪進(jìn)給路徑由機(jī)床的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動控制。旋壓零件精度較高件精度較高, 產(chǎn)品直徑精度可控制在產(chǎn)品直徑精度可控制在0.05mm 以內(nèi)。以內(nèi)。上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車

31、輪制造工藝輪輻旋壓到位后輪輻旋壓到位后, 由頂出器頂出工件并傳送到滾剪機(jī)上進(jìn)行修邊。因?yàn)橛身敵銎黜敵龉ぜ魉偷綕L剪機(jī)上進(jìn)行修邊。因?yàn)閺乃土?、旋壓到修邊的整個成形工藝過程均由計(jì)算機(jī)控制從送料、旋壓到修邊的整個成形工藝過程均由計(jì)算機(jī)控制, 故生產(chǎn)率高故生產(chǎn)率高, 每小時可旋壓加工每小時可旋壓加工90 120 件工件。件工件。3.3.5 滾型車輪的制造工藝滾型車輪的制造工藝滾型車輪的輪輞成形來自滾型機(jī)輥壓成形滾型車輪的輪輞成形來自滾型機(jī)輥壓成形, 其輪輻主要由拉深與反拉深其輪輻主要由拉深與反拉深工藝成形。輪輞、輪輻分別成形合格后工藝成形。輪輞、輪輻分別成形合格后, 將其壓裝到一起將其壓裝到一起,

32、通過焊接即成通過焊接即成為單個整體車輪。為單個整體車輪。1.滾壓車輪輪輞的制造滾壓車輪輪輞的制造(1) 滾型車輪輪輞制造工藝流程滾型車輪輪輞制造工藝流程上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝(2) 車輪輪輞滾型工序說明車輪輪輞滾型工序說明以下就車輪輪輞滾型原理、滾型過程、成形要求等加以簡單介紹。以下就車輪輪輞滾型原理、滾型過程、成形要求等加以簡單介紹。1.滾型原理。圖滾型原理。圖3 -26 所示為單端滾型機(jī)滾型原理示意圖。所示為單端滾型機(jī)滾型原理示意圖。如圖如圖3 - 26 所示所示, 單端滾型機(jī)有兩個主動輥單端滾型機(jī)有兩個主動輥, 上下分布上下分布, 由液壓馬達(dá)分別驅(qū)由液壓馬達(dá)分別

33、驅(qū)動動, 反向旋轉(zhuǎn)。坯料位于兩主動輥間受壓且定向轉(zhuǎn)動。反向旋轉(zhuǎn)。坯料位于兩主動輥間受壓且定向轉(zhuǎn)動。2.輪輞滾型過程。由于滾型輪輞斷面形狀、尺寸復(fù)雜輪輞滾型過程。由于滾型輪輞斷面形狀、尺寸復(fù)雜, 要求嚴(yán)格要求嚴(yán)格, 一般采一般采用三次滾型用三次滾型, 如圖如圖3 -27 所示。所示。3.輪輞擴(kuò)脹。滾型后的輪輞需通過擴(kuò)脹到達(dá)圖紙技術(shù)要求。輪輞的擴(kuò)脹輪輞擴(kuò)脹。滾型后的輪輞需通過擴(kuò)脹到達(dá)圖紙技術(shù)要求。輪輞的擴(kuò)脹將通過擴(kuò)脹模具來實(shí)現(xiàn)將通過擴(kuò)脹模具來實(shí)現(xiàn), 如圖如圖3 -28 所示。考慮到擴(kuò)脹效果和擴(kuò)脹模具制所示。考慮到擴(kuò)脹效果和擴(kuò)脹模具制造與安裝難度造與安裝難度, 擴(kuò)脹鑲塊一般由擴(kuò)脹鑲塊一般由8 12

34、塊拼成。塊拼成。上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝2.滾型車輪輪輻的制造滾型車輪輪輻的制造滾型車輪輪輻主要由板料沖壓成形。其工藝流程如下滾型車輪輪輻主要由板料沖壓成形。其工藝流程如下:(1) 初拉深與模具結(jié)構(gòu)初拉深與模具結(jié)構(gòu)圖圖3 -29 所示為滾型輪輻的初拉深模具。這是一副倒裝拉深模所示為滾型輪輻的初拉深模具。這是一副倒裝拉深模, 拉深凸模拉深凸模與壓邊圈位于下面與壓邊圈位于下面, 凹模位于上部凹模位于上部, 制件頂部有一個彈性頂板控制拉深高制件頂部有一個彈性頂板控制拉深高度。初拉深為一次拉深度。初拉深為一次拉深, 工藝上要求壓邊力分布平穩(wěn)、大小適當(dāng)工藝上要求壓邊力分布平穩(wěn)、大

35、小適當(dāng), 拉深速拉深速度不宜過快。最好采用液壓機(jī)拉深度不宜過快。最好采用液壓機(jī)拉深, 其拉深速度容易控制。其拉深速度容易控制。(2) 反拉深與模具結(jié)構(gòu)反拉深與模具結(jié)構(gòu)反拉深可把初拉深得到的輪輻中心底部進(jìn)行反向拉深變形反拉深可把初拉深得到的輪輻中心底部進(jìn)行反向拉深變形,模具閉合后的模具閉合后的坯料成形狀態(tài)如坯料成形狀態(tài)如圖圖3 -30 所示。所示。上一頁下一頁返回3.3 車輪制造工藝車輪制造工藝1.鑄造鋁合金車輪制造鑄造鋁合金車輪制造目前目前, 鋁合金車輪鑄造方法主要有低壓鑄造和壓力鑄造等。其中應(yīng)用最鋁合金車輪鑄造方法主要有低壓鑄造和壓力鑄造等。其中應(yīng)用最廣泛的是低壓鑄造廣泛的是低壓鑄造, 占全部產(chǎn)量的占全部產(chǎn)量的80% 以上。壓力鑄造車輪性能好以上。壓力鑄造車輪性能好, 但設(shè)但設(shè)備、模具投入大備、模具投入大, 工藝相對復(fù)雜。低壓鑄造采用金屬型腔工藝相對復(fù)雜。低壓鑄造采用金屬型腔, 用鋼鐵材料加用鋼鐵材料加工工, 澆注鋁合金液時澆注鋁合金