專利名稱：不銹鋼機動車車輪生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機動車車輪生產工藝。
現有的車輪按其制造材料可分為鋼制車輪、鋁合金車輪和鋼鋁組合車輪。鋼制車輪輪輞采用滾壓工藝，輪輻采用沖壓工藝，由壓裝焊接最終涂裝而成，價格便宜、工藝簡單、投資少，缺點是產品檔次低，美觀程度差。鋁合金車輪是通過溶煉、鑄造、熱處理、機加工和表面處理而成，具有外型豪華美觀、重量輕、產品精度高等優點，缺點是設備投入大、廢品率高、產品價格高。鋼鋁組合車輪采用普通鋼制輪輞與鋁合金輪幅裝配焊合，兼顧了鋁合金輪輻和鋼制輪輞的特點，價格介于兩種車輪之間，缺點是輪輞表面需進行電鍍，易造成工業污染，另外鋁合金輪幅同鋁合金車輪一樣需巨額投資。
本發明的目的是提供一種以不銹鋼為材料的機動車車輪生產工藝，利用該工藝生產不銹鋼車輪，設備投資少，與鋼制車輪投資大致相當，而使車輪體現出不銹鋼特有的性能，外觀又豪華亮麗。
本發明的目的是以如下方式實現的該生產工藝涉及輪輞和輪輻的加工過程及二者之間的壓裝過程，輪輞的工藝過程依次為下料→卷圓→對焊→刮渣→擴口→一次輥型→二次輥型→擴漲→沖氣門孔→拋光→表面處理→到壓裝線；輪輻的工藝過程可分為沖壓工藝和旋壓工藝，輪輻的沖壓工藝為下料→一次成型→二次成型→三次成型→聯沖→擠螺孔→沖通風孔→擠通風孔→機加工→表面處理→到壓裝線；輪輻的旋壓工藝為下料→旋壓成型→聯沖→擠螺孔→沖通風孔→擠通風孔→機加工→表面處理→到壓裝線；在壓裝線將輪輞和輪輻焊接為車輪總成，輪輞卷圓工序的卷圓機滾輪表面噴砂處理，輪輞擴口工序采用擴漲式擴口，輪輞輥型工序的輥輪需采用Cr12合金模具鋼，采用激光淬火，輥輪的表面需磨削加工；在輥壓、沖壓、旋壓成型過程中的成型力需比普通鋼大20％，不銹鋼在加工時具有較大的回彈量，在模具設計和工藝參數確定上應采取相應的措施減小和補償回彈，輪輞擴漲模回彈系數按0.15％，輪輞工藝過程盡可能減小整形擴漲量，擴漲量控制在5mm左右，盡量減少加工次數；在焊接過程中要求閃光穩定劇烈，時間為5-6秒，焊機需具有大的頂鍛力，比普通鋼頂鍛力增加15％，裝配焊采用埋弧焊接工藝時，用小功率焊接規范和快的焊接速度，表面處理采用拋光工藝或其它的表面拋丸和電化學處理工藝。
采用本生產工藝，可生產不銹鋼機動車車輪，不銹鋼以其強度高和獨特的機械性能使車輪的疲勞強度得到極大的提高，極大地提高了車輪在高速運行狀態下的行車安全性和可靠性；不銹鋼以其良好的抗氧化、耐腐蝕的能力及拋光和電化學處理后具有的獨特風采深得用戶的青睞。不銹鋼車輪生產過程中不必對材料進行酸洗，減少了空氣污染和水污染。
下面對本發明作進一步描述。
不銹鋼機動車車輪生產工藝，包括輪輞和輪輻的加工過程及二者的壓裝過程。輪輞的工藝過程為下料→卷圓→對焊→刮渣→擴口→一次輥型→二次輥型→擴漲→沖氣門孔→拋光→表面處理→到壓裝線；輪輻的工藝過程可分沖壓和旋壓兩種工藝。輪輻的沖壓工藝為下料→一次成型→二次成型→三次成型→聯沖→擠螺孔→沖通風孔→擠通風孔→機加工→表面處理→到壓裝線；輪輻的旋壓工藝為下料→旋壓成型→聯沖→擠螺孔→沖通風孔→擠通風孔→機加工→表面處理→到壓裝線；在壓裝線將輪輞和輪輻焊接為車輪總成。由于不銹鋼比普通碳素結構鋼表面硬度較低，在加工過程和轉運過程中容易造成劃傷和磕碰，這會給最終工件的拋光帶來困難，影響產品的表面質量，因而要求每道工序都采取相應的措施保證工件的表面質量，杜絕磕碰劃傷，為此采取以下措施在輪輞卷圓工序對卷圓機的滾輪進行表面噴砂處理，使卷圓輥表面更細膩，即保證了卷圓所需的摩擦力，又保證了工件的表面質量；輪輞擴口工序是最易引起劃傷的工序，現有的擴口工序模具采用兩錐體，擴口時錐體與工件存在摩擦滑動，產生很大的摩擦力，直接影響著產品質量，即使提高模具表面硬度和改變粗糙度也無濟于事，后經工藝試驗采用擴漲式擴口，問題得以圓滿解決；輪輞輥型工序也是容易產生工件劃傷的工序，解決的辦法是采用Cr12合金模具鋼經過激光淬火，另外對輥輪表面進行磨削加工，提高了輥輪表面的硬度和降低表面粗糙度，另外采用國外引進的液壓驅動輥型機，使輥型機兩主軸自動進行調整，保證兩輥輪線速度一致，避免輥型過程中輥輪與工件的摩擦對工件形成劃傷；對輪輞的其它工序和輪輻沖壓、旋壓工序也采取相應措施，做到工件生產過程不下線，改造生產線的滾道和轉運工位器具。不銹鋼比普通材料具有更高的機械強度，在輥壓成型、沖壓成型、旋壓成型的過程中變形抗力要比普通材料大20％，相應的成型力也加大20％；不銹鋼在加工時具有較大的回彈量，在模具設計和工藝參數確定上采取相應措施以減小和補償回彈，擴漲模設計時回彈系數按0.15％。不銹鋼具有較高的加工硬化特性，在多次成型的工序間極易產生加工硬化，嚴重時甚至導致龜裂，工藝設計上處理得是否合理是成敗的關鍵，應當合理安排工藝和確定工藝參數，盡量減小加工次數，控制合理的加工硬化程度，設計輪輞工藝時盡可能減小整形擴漲量避免擴漲開裂，一般控制在5mm左右，輥型過程中避免過分地軋壓；不銹鋼與普通碳鋼相比導熱性與導電性較差，熔化溫度低，焊接過程中熱量向周邊擴散較慢，因此焊接時要求焊機次級空載電壓要高，焊接過程中要求閃光穩定劇烈，時間為5～6秒，要求焊機具有較大的頂鍛力，比普通鋼增加15％，以在焊接區產生足夠的塑性變形。為減少焊口中高溫金屬的氧化，以最小的閃光速度開始，以最大閃光速度結束閃光過程。由于不銹鋼熱導率小，線漲系數大，在局部加熱和冷卻條件下，焊接接頭在冷卻過程中可能形成較大的拉應力，同時不銹鋼易形成方向性很強的柱狀晶焊縫組織，促使了S、P等雜質的偏析，形成晶間液態夾層，容易引起熱裂紋，因此采用埋弧焊時選擇小功率的焊接規范和較快的焊接速度，在焊劑選擇上選用SJ601燒結型焊劑以減少熱裂紋的產生。不銹鋼車輪取消了鋼質車輪生產過程中材料的酸洗和涂漆工序，無酸液、廢水和有害氣體的排放。不銹鋼車輪的外觀效果取決于拋光工序和表面處理，采用拋光工藝或其它的表面拋光和電化學處理工藝，使車輪表面達到清新光潔、豪華亮麗的觀感。
權利要求
1.一種不銹鋼機動車車輪生產工藝，涉及輪輞和輪輻的加工過程及二者的壓裝過程，輪輞的工藝過程為下料→卷圓→對焊→刮渣→擴口→一次輥型→二次輥型→擴漲→沖氣門孔→拋光→表面處理→到壓裝線；輪輻工藝過程可分為沖壓工藝和旋壓工藝，輪輻的沖壓工藝為下料→一次成型→二次成型→三次成型→聯沖→擠螺孔→沖通風孔→擠通風孔→機加工→表面處理→到壓裝線；輪輻的旋壓工藝為下料→旋壓成型→聯沖→擠螺孔→沖通風孔→擠通風孔→機加工→表面處理→到壓裝線；在壓裝線將輪輞和輪輻焊接為車輪總成，輪輞卷圓工序的卷圓機滾輪表面噴砂處理，輪輞擴口工序采用擴漲式擴口，輪輞輥型工序的輥輪需采用Cr12合金模具鋼并激光淬火，輥輪的表面需磨削加工；在輥壓、沖壓、旋壓成型過程中的成型力需比普遍鋼大20％，擴漲模具設計時回彈系數按0.15％；輪輞工藝過程的擴漲量控制在5mm左右；在焊接過程中閃光時間為5-6秒，頂鍛力比普通鋼增加15％；表面處理采用拋光工藝或其它的表面拋丸和電化學處理工藝。
全文摘要
一種不銹鋼機動車車輪的生產工藝,涉及輪輞和輪輻的加工過程及二者的壓裝過程,輪輞的工藝過程依次為:下料、卷圓、對焊、刮渣、擴口、一次輥型、二次輥型、擴漲、沖氣門孔、拋光、表面處理后到壓裝線;輪輻的工藝過程可分為沖壓工藝和旋壓工藝,其沖壓工藝為:下料、一至三次成型、聯沖、擠螺孔、沖通風孔、擠通風孔、機加工、表面處理后到壓裝線;旋壓工藝為:旋壓成型工序代替沖壓工藝的一至三次成型,其余與沖壓工藝相同;在壓裝線將輪輞和輪輻焊接為車輪總成。利用該工藝生產不銹鋼車輪,設備投資與普通鋼制車輪大致相同,而又使車輪體現出不銹鋼特有的性能,外觀又豪華亮麗。
文檔編號B60B3/00GK1312176SQ00110938
公開日2001年9月12日 申請日期2000年3月8日 優先權日2000年3月8日
發明者陳濟瑞, 王行勝, 宋志儉, 張建華 申請人:山東濟寧車輪廠