[发明专利]一种整体式铝合金旋压轮毂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金轮毂制造领域，具体涉及一种整体式铝合金旋压轮毂及其制造方法。

背景技术

长期以来，钢制轮毂占据着汽车轮毂生产的主导地位。随着人们对汽车的安全舒适、节能环保等方面要求的提高，钢制轮毂已不再适应现代汽车的需求，铝合金轮毂的出现，以优异的性能和迅猛的技术发展在现代汽车中得到了广泛的应用。

和钢制轮毂相比，铝合金轮毂重量减轻约30%-40%，有效提高轮毂的转动惯性，使汽车易于加速，并减少了制动所需的能耗，从而降低了油耗；铝合金轮毂吸收振动性能强，减少了行驶中的震动，改善车辆的重心，从而提高了行车的平衡性；铝合金轮毂的散温系数是普通钢铁轮毂的2~3倍，在长时间的高速行驶时仍然可以保持合适的温度，降低刹车系统和轮胎的老化，减少爆胎危险，从而提高了行车的安全性。

和其它铝合金轮毂制作方法相比，旋压法是生产铝合金轮毂的先进方法，该方法的成形工艺具有不受尺寸限制、性能优良、安全性好、节省材料等优点，弥补了低压铸造无法满足大尺寸、锻造法生产成本高以及高负荷的高端产品市场需求等等缺陷；而且该方法生产的轮毂可以使金属保持较高的致密度和轮毂的动平衡，在保证轮毂钢度的同时，又可以使轮毂轻便耐用。

目前，旋压铝合金轮毂，主要分为两片式、三片式和多片式旋压轮毂。这些款式铝合金轮毂，均存在一定程度的连接问题。而其他的整体式铝合金旋压轮毂通常使用锻造-旋压、铸造-旋压等方法，其工艺复杂，制作周期长且成本昂贵。有鉴于此，研制一款整体式铝合金旋压轮毂，就非常有必要。

专利申请号为200910152728.5的“轻质铝合金轮辋的锻旋制造方法”，其专利虽然也提供了一种整体式铝合金旋压轮辋的制造方法，但是其初始坯料需要经过锻造形成，而且后续旋压需要进行加热，成本昂贵，加工周期长。

专利申请号为201010285410.7的“超轻量化汽车铝合金轮毂及其制作方法”，其专利提供的铝合金轮毂的制作方法中轮辋部分和轮辐部分需要进行焊接拼接起来，且其轮辋需要进行卷板和焊接的步骤，工艺复杂，加工周期长，成本昂贵。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种整体式铝合金旋压轮毂。

本发明还提供了一种整体式铝合金旋压轮毂的制造方法，包括以下加工步骤：初始坯料准备、轮辐旋压成形、轮辋劈开旋压成形、轮辋前片和后片旋压成形和精机械加工。

初始坯料准备：选取中厚铝合金板材，分别加工中心孔和外圆边至预定尺寸。

轮辐旋压成形包括以下具体步骤：在旋压机上安装轮辐成形模具；采用尾顶将步骤A所得工件固定在所述轮辐成形模具上；在所述旋压机主轴驱动下，轮辐成形模具、步骤A所得工件及尾顶同时旋转；所述的旋压机旋轮沿轴向和径向进给；在所述的旋压机旋轮的作用下，强力弯曲旋压成形轮辐同时预成形轮辋；经过若干个道次，轮辐旋压成形结束后，取下工件，并卸下所述轮辐成形模具；

轮辋劈开旋压成形包括以下具体步骤：在旋压机上安装轮辋成形模具；采用尾顶将步骤B所得工件固定在所述轮辋前片成形模具上；在所述旋压机主轴驱动下，轮辋成形模具、步骤B所得工件及尾顶同时旋转；所述旋压机的旋轮沿轴向和径向进给；在所述的旋压机旋轮的作用下，将预成形轮辋劈开为轮辋前片坯料和轮辋后片坯料；

轮辋前片和轮辋后片旋压成形包括以下具体步骤：在所述旋压机主轴驱动下，轮辋成形模具、步骤C所得工件及尾顶同时旋转；所述旋压机旋轮沿轴向和径向进给；在所述旋压机旋轮的作用下，将轮辋前片坯料强力变薄旋压成形轮辋前片；所述旋压机旋轮沿轴向和径向进给；在所述旋压机旋轮的作用下，将轮辋后片坯料变薄旋压成形轮辋后片；经过若干个道次，轮辋后片旋压成形结束后，取下工件，并卸下所述轮辋成形模具；

精机械加工包括以下具体步骤：在数控机床上对上述轮毂进行精加工，以中心孔定位，加工轮毂的外侧，使得符合产品的尺寸、精度和公差要求，还需要在轮辐部分加工出螺丝孔和通风孔，最后对所得工件进行抛光。

一种整体式铝合金轮毂，包括轮辋和轮辐，所述轮辋和所述轮辐由同一块铝合金板材旋压而成； 所述由铝合金板材中部材料旋压成形的轮辐连接由铝合金板材边部材料旋压而成的轮辋，所述轮辋包括轮辋前片和轮辋后片，所述轮辐呈向外凸出的盆形结构，所述轮辋前片和所述轮辋后片外侧均成阶梯状。轮辐上设有中心孔，中心孔外围第一圆周设有均匀分布的螺栓孔，中心孔外围第二圆周设有均匀分布的通风孔，第一圆周的半径小于所述第二圆周的半径。

本发明提供的整体式铝合金旋压轮毂及其制造方法具有以下显著效果：