[发明专利]钢圈及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢圈，尤其涉及一种用于雪地车负重轮、诱导轮的钢圈及其生产工艺。

背景技术

雪地车，其主要用途是一种在雪地、山地、沼泽地、水淹地、泥泞地或沙漠地执行任务的履带式后勤保障车辆，所以有时也称“全地形军用输送车”。靠近北极所有周边国家如北欧、北美、俄罗斯等国家，受自然气候的影响长年冰天雪地，雪地车早已成了他们的主要交通工具之一，特别是军事后勤物资运输上，需求量特别大。在科学考察方面，雪地车也为深入到南极、北极的科考人员提供了物资保障。

通过对国内外雪地车相关资料分析，现有世界各国的雪地车，无论是用于军事后勤、科学考察或其它民用，都属于轻便类型，履带较窄，轮毂较小，导致普遍反映承载力不够，稳定性能较差。据相关资料显示，现各国雪地车的发展趋势是尽力减轻自重，改进履带和轮毂结构，提高载重量，进一步提高机动性和通过能力。从美、苏、瑞典及联邦德国等国列装的雪地车来看，自身重量都较轻，一般皆在1-2吨左右，但承载力也只能达到1000kg。所以各雪地车制造厂家在设计制造时都尽力简化座仓设备，改进履带、轮毂装置用以提高载重量。目前，载重量能达到2000kg的只有俄罗斯生产的rT、cm、T履带式两栖雪地车系列，因其设计时只增大钢圈轮毂，虽然承载力提高了，但单位受压力也相应增大，履带陷入地面较深，前进阻力增大，故存在着严重的缺陷。西方一些国家如美国LMC1450履带式雪地车的履带板宽度为644mm、钢圈增大到1M，虽将常规雪地车的各种指标都有所提高，但其承载力不到1.5T，也不能满足市场的需要。由于地域和市场关系，国内雪地车制造厂开发的雪地车皆还停留在轻便摩托型款式上，仅供游客旅游观光，最大载重量只在400kg左右。

本发明人经过长期的摸索研究和反复论证，终于研制出了一种承载能力大、稳定性强的钢圈，才有本发明的提出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢圈及其生产工艺，提高负重轮的承载能力，有较强的稳定性。

本发明所采用的技术方案是：

本发明提供了一种钢圈，包括轮圈，所述的轮圈是一体冲压成型，轮圈的中心有一基准平面，该基准平面中心设有定位孔，轮圈的外圈拉伸为侧壁，侧壁的另一端是一个向内的卷圆结构，在基准平面与侧壁之间是带有曲面形状的结构。

进一步的，所述轮图的板料厚度达9.5mm。所述板料所采用的材质是强度等级为50(美国材料试验学会标准ASTN)的低合金高强度钢A715钢材，屈服强度≥50000psi。或者，所述板料的材质采用国产Q345B(屈服强度≥345Mpa；抗拉强度470-630Mpa；延伸率≥21％)。

进一步的，所述轮圈的直径为φ1500±1.5mm，跳动2.5mm，轮圈的定位孔孔径为φ336.45～337.55mm，所述侧壁的斜度为0.5°±0.5°。

进一步的，所述的基准平面上在与中心定位孔同心的圆周上还均匀分布有若干螺栓孔，螺栓孔的孔径为φ26mm。

进一步的，所述的卷圆接于侧壁的一端，并向内卷曲形成两个标定圆，其中，第一标定圆为侧壁内圆，卷圆的末端面距离第一标定圆的高度为55.5±1mm，第二标定圆为卷圆上距离基准平面最远的外端面，两个标定圆之间的宽度为221.55±1mm，标定圆处的跳动为2.5mm。

进一步的，所述曲面形状的结构是从基准平面向周侧外壁延展的不规则曲面。

本发明还提供了一种钢圈的生产工艺，包括以下步骤

(一)坯料冲压，在经粗加工后的坯料中心冲压一个定位孔，并通过该定位孔定位加工斜切外圆周，制成厚度和直径合格的坯料，在成形前被加工成一定厚度和直径的整圆；

(二)成形，包括拉伸和卷圆，拉伸是先用压料面板压住坯料，然后拉伸凸模压制材料使其进入凹模模腔内；拉伸成型的工件经过车前端口后进行卷圆，卷圆是将工件放入卷圆模具中，用模具的上模压住工件的内平面，顶料筒顶住工件的内平面，两者合力使工件下压，工件端口进入凹模后顺着模腔进行卷圆变形，直至行程到位完成卷圆；

(三)冲孔，在轮圈的基准平面上冲若干个螺栓孔。

其中，所述的坯料为低合金高强度钢，优选的低合金高强度钢的材料为Q345B。

进一步的，步骤(一)中坯料的粗加工是将坯料冲裁并加工成平整的方板。步骤(二)中，在拉伸成型过程中，工件凸缘部分材料的小单元面积由扇形变为矩形，其扇形坯料被拉着通过一个楔形槽，在切线方向被压缩，在半径方向被拉长，在此变形过程中，小单元在半径方向受拉应力的作用，在切向受压应力的作用，沿着压料板→凹模圆角→凹模模腔的方向流动。其中所采用的拉伸凹模的凹模圆角为R30mm。