[发明专利]一种轮辋环轧成型设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及轮辋加工技术领域，特别是涉及一种轮辋环轧成型设备及方法。

背景技术

轮毂作为车辆结构中重要的安全部件，其各项性能的优劣直接影响到车辆的安全性能。目前轮辋结构由整体式、两片式、多片式等。对于两片式及多片式，轮辋部分的制作，通常采用的方式有：板材焊接成筒体后滚压成型；锻压成形；锻压-旋压成型；铸造成型等。

对于板材焊接成筒体后滚压成型存在焊缝，影响轮辋重心。对于锻压成型轮辋，存在成型压力大、模具设计复杂、容易产生折料夹层等问题。对于铸造成型，存在强度低、轮辋厚重等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够生产高强度、低厚度的轮辋环轧成型设备以及一种模具简单、成型压力小的轮辋环轧成型方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种轮辋环轧成型设备，包括机架、上成型辊、下成型辊、为所述上成型辊提供动力的第一动力系统、为所述下成型辊提供动力的第二动力系统以及下成型辊轴固定支撑和下成型辊轴活动支撑；

所述机架上部设置有两个用于控制所述上成型辊升降的第一液压缸，每个所述第一液压缸上设置有一连杆；所述第一动力系统包括上成型辊轴，每个所述连杆下方连接有一第一轴承座，每个所述第一轴承座内设有一第一轴承，所述上成型辊轴贯串两个所述第一轴承，两个所述第一轴承座之间的所述上成型辊轴上套设有所述上成型辊；

所述第二动力系统包括下成型辊轴，所述下成型辊设置在所述下成型辊轴上并与所述上成型辊对应，所述下成型辊轴上位于所述下成型辊一侧间隔套设有两个第二轴承座，两个所述第二轴承座内分别设有一第二轴承，所述第二轴承座与所述下成型辊轴固定支撑固定连接；所述下成型辊轴活动支撑包括底板和支架，所述下成型辊轴活动支撑的支架上设有一第三轴承座，所述第三轴承座内设有第三轴承，所述第三轴承座可拆卸的套设于位于所述下成型辊另一侧的所述下成型辊轴上所述下成型辊轴活动支撑的底板上设置有托料轮液压缸，所述托料轮液压缸上转动设置有托料轮，所述托料轮用于支撑坯料；

所述下成型辊轴活动支撑通过设置在所述机架下部的第二液压缸左右移动。

可选的，所述第一动力系统包括第一电机，所述第一电机的输出轴通过第一万向节与所述上成型辊轴相连接；所述第二动力系统包括第二电机，所述第二电机的输出轴通过第二万向节与所述下成型辊轴相连接。

可选的，所述第一电机的输出轴通过第三万向节与一传动轴相连接，所述传动轴通过第四万向节与所述上成型辊轴相连接，所述传动轴包括用于调节所述传动轴长度的伸缩套管。

可选的，所述轮辋环轧成型设备还包括第四电机，所述第四电机的输出轴通过传动装置分别连接所述上成形辊和所述下成形辊。

一种使用所述轮辋环轧成型设备的轮辋环轧成型方法，包括如下步骤：

坯料制备：采用离心铸造、空心管坯半连续铸造、机加工、锻压、挤压或反向挤压工艺制成坯料；

预热：将坯料、上成型辊和下成型辊分别进行预热到成型工艺温度；

填料：启动第一液压缸，第一液压缸通过连杆带动上成型辊上移，使上成型辊远离下成型辊；移动下成型辊轴活动支撑，使下成型辊轴活动支撑带动第三轴承座远离下成型辊；将预热后的坯料放置到下成型辊上；移动下成型辊轴活动支撑，使下成型辊轴安装到第三轴承座中；再次启动第一液压缸，第一液压缸通过连杆带动上成型辊下移，使上成型辊接触坯料；

成型：动力系统动力系统启动所述第一动力系统和所述第二动力系统，所述第一动力系统通过上成型辊轴带动所述上成型辊转动，所述第二动力系统通过下成型辊轴带动所述下成型辊转动，所述下成型辊带动坯料转动；在第一液压缸的作用下，所述上成型辊继续下移，通过所述上成型辊与所述下成型辊的旋转轧制使坯料成型，成为轮辋；

卸料：轮辋成型后，所述上成型辊上移，所述第一动力系统和所述第二动力系统均停止转动，移动下成型辊轴活动支撑，使第三轴承座远离下成型辊轴，卸下成型的轮辋。

可选的，所述坯料为钢材时预热温度为700-1100℃，所述坯料为铝合金或镁合金时预热温度为20-550℃。

可选的，所述坯料为钢材时成型过程中不再加热，所述坯料为铝合金或镁合金时成型过程中继续加热，使所述坯料温度保持在300-450℃。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：