一種輻板式車輪及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛工程技術領域，特別涉及一種輻板式車輪及其制作方法。
【背景技術】
[0002]輻板式車輪包括輪輻和輪輞，在輪輻式車輪的使用過程中會承受三個方向的負載，第一徑向負載，徑向負載來自車體重量，第二周向負載，周向負載來自車體制動及剎車，第三軸向負載，軸向負載來自車輪固定部偏心及車輪彎道行駛，且上述三種負載都是不恒定的疲勞負載。現有技術中輪輞與輪輻的槽底內焊接連接，徑向負載對輪輻與輪輞的焊縫沒有明顯影響，周向負載對連接焊縫的作用力為剪應力，焊縫缺陷對剪應力的敏感性不大，但是軸向負載對輪輻與輪輞連接焊縫的作用力為拉應力，本領域技術人員公知的是，就對抗拉應力的可靠性而言，螺栓連接和嵌合鉚接最好，焊接與粘結最差，焊接與粘結的連接缺陷對拉應力尤其敏感，雖然通過對產品的結構優化及工藝控制可以降低應力集中及焊接缺陷，但是效果有限，導致輻板式車輪的使用壽命短。
[0003]因此，如何降低拉應力對輪輻與輪輞連接處的影響，進而提高輻板式車輪的使用壽命，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明提供了一種輻板式車輪，以降低拉應力對輪輻與輪輞連接處的影響，提高輻板式車輪的使用壽命。本發明還提供了一種輻板式車輪的制作方法。
[0005]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0006]一種輻板式車輪，包括輪輞和輪輻，所述輪輞沿其軸線方向自所述輪輞的端部至中間依次設置有輪輞外緣、能夠與輪胎配合的輪胎支撐壁和輪輞圓峰，所述輪輞圓峰的內壁設置有凹槽，所述輪輻上設置有與所述輪輞外緣的內壁配合的第一輪輻凸壁和與所述輪胎支撐壁的內壁貼合的加強壁，所述加強壁上設置有與所述凹槽過盈配合的第二輪輻凸壁，所述輪輞與所述輪輻膠粘連接。
[0007]優選的，在上述輻板式車輪中，所述輪輞外緣上設置有與所述第一輪輻凸壁過盈配合用于限制所述輪輻位置的限位凹槽。
[0008]優選的，在上述輻板式車輪中，所述輪輻為一體成型的輪輻。
[0009]優選的，在上述輻板式車輪中，所述輪輻的輻條包括與所述第一輪輻凸壁連接且沿所述輪輻的徑向布置的輻條凸壁、與所述輻條凸壁連接且向內側凹伸的輻條加強壁和與所述輻條加強壁連接且沿所述輪輻的徑向布置的輻條凹壁，所述輻條凸壁位于所述輻條凹壁的外側。
[0010]優選的，在上述輻板式車輪中，所述輪輻的凸壁風孔為由相鄰的兩條所述輻條、位于相鄰兩條所述輻條之間的所述輪輻的輪輻固定部和與相鄰兩條所述輻條連接的所述第一輪福凸壁組成的封閉孔。
[0011]優選的，在上述輻板式車輪中，還包括與所述輻條凹壁連接且沿所述輪輻的邊緣周向布置的輪輻邊緣凹壁，所述輪輻邊緣凹壁與所述加強壁連接。
[0012]優選的，在上述輻板式車輪中，所述輪輻的凹壁風孔由相鄰的兩條所述輻條、位于相鄰兩條所述輻條之間的所述輪輻固定部和與相鄰兩條所述輻條連接的所述輪輻邊緣凹壁組成的封閉孔。
[0013]優選的，在上述輻板式車輪中，所述凹槽為梯形狀凹槽，且所述梯形狀凹槽沿所述輪輞徑向方向設置的槽壁與所述輪輻邊緣凹壁貼合。
[0014]一種輻板式車輪的制作方法，包括:
[0015]步驟I)制造所述輪輞，所述輪輞的所述輪輞圓峰的內壁設置有所述凹槽；
[0016]步驟2)制造所述輪輻，所述輪輻的所述第一輪輻凸壁、所述加強壁和所述輪輻邊緣凹壁分別與所述輪輞外緣的內壁、所述輪胎支撐壁的內壁和所述槽壁粘接貼合，粘接后所述輪輞外緣、所述輪胎支撐壁和所述槽壁進入擴脹鉚合模凹腔；
[0017]步驟3)通過擴脹鉚合模對所述輪輻的所述加強壁的內壁進行擴脹形成第二輪輻凸壁，所述第二輪輻凸壁與所述凹槽過盈配合；
[0018]步驟4)將所述輪輞的所述輪輞外緣通過彎折工藝制作所述限位凹槽，所述限位凹槽與所述第一輪輻凸壁過盈配合。
[0019]優選的，在上述輻板式車輪的制作方法中，所述凹槽為梯形狀凹槽。
[0020]從上述技術方案可以看出，本發明提供的輻板式車輪通過輪輞與輪輻過盈配合結合膠粘連接的方式代替現有技術中輪輞與輪輻焊接連接的方式，過盈配合能夠有效分散輪輻輻條在周向上的應力集中，提高輻板式車輪抵抗周向應力的能力，從而有效提高了輻板式車輪的使用壽命。本方案提供的裝置中輪輞外緣的內壁與第一輪輻凸壁配合，輪胎支撐壁的內壁與加強壁貼合，輪輞圓峰的內壁設置有凹槽，加強壁上設置有與凹槽過盈配合的第二輪輻凸壁，凹槽與第二輪輻凸壁的過盈配合，保證輪輞與輪輻軸向配合的穩定性，能夠有效應對輪輻式車輪使用過程中的軸向應力、周向應力和徑向應力。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發明實施例提供的輻板式車輪的結構示意圖；
[0023]圖2為本發明實施例提供的圖1中1-1的剖視圖；
[0024]圖3為本發明實施例提供的圖2中A處的局部放大圖；
[0025]圖4為本發明實施例提供的圖2中B處的局部放大圖；
[0026]圖5為本發明實施例提供的輻板式車輪的輪輻的結構示意圖。
[0027]1、輪輞，2、輪輻，3、輪輻邊緣凹壁，3a、輻條凹壁，4、第二輪輻凸壁，5、輪輞圓峰，5b、凹槽，6、端緣槽壁，7、輪胎支撐壁，8、加強壁，8a、輻條加強壁，9、第一輪輻凸壁，9a、輻條凸壁，10、邊緣端面，11、輪輞外緣，12、限位凹槽，13、輪輻固定部，14、第一拐點，15、第二拐點，16b、槽壁，18、凹壁風孔，19、凸壁風孔。
【具體實施方式】
[0028]本發明公開了一種輻板式車輪，以降低拉應力對輪輻與輪輞連接處的影響，提高輻板式車輪的使用壽命。本發明還公開了一種輻板式車輪的制作方法。
[0029]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0030]請參閱圖1-圖5，圖1為本發明實施例提供的輻板式車輪的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的圖1中1-1的剖視圖；圖3為本發明實施例提供的圖2中A處的局部放大圖；圖4為本發明實施例提供的圖2中B處的局部放大圖；圖5為本發明實施例提供的輻板式車輪的輪輻的結構示意圖。
[0031]本發明公開了一種輻板式車輪，包括輪輞I和輪輻2，輪輞I沿其軸線方向自輪輞I的端部至中間依次設置有輪輞外緣11、能夠與輪胎配合的輪胎支撐壁7和輪輞圓峰5，輪輞圓峰5的內壁設置有凹槽5b，輪輻2上設置有與輪輞外緣11的內壁配合的第一輪輻凸壁9和與輪胎支撐壁7的內壁貼合的加強壁8，加強壁8上設置有與凹槽5b過盈配合的第二輪輻凸壁4，輪輞I與輪輻2膠粘連接。
[0032]本方案中輪輞I與輪輻2通過膠粘的方式連接，過盈配合與膠粘組合的連接方式相對于焊接連接，產品生產的一致性良好，能夠在一定程度上降低了產品生產的校驗成本；過盈配合與膠粘組合的連接方式相對于焊接能夠縮短輪輞I與輪輻2組合的時間，因此能夠提高產品的生產效率；過盈配合與膠粘組合的連接方式相對于焊接連接能夠有效避免由于焊接造成的輪輞I和輪輻2的形變，鋼材的形變量越小，強度越高，因此可以在一定程度上提高輪輞I與輪輻2的使用強度，在實際生產的過程中可以選取強度較高的板材，保證輻板式車輪的使用壽命。
[0033]輪輞I與輪輻2膠粘連接進一步保證了輪輞I與輪輻2配合的穩定性，由于車輛的制動力矩或者剎車力矩首先通過車輪法蘭傳遞給輪輻2，然后由輪輻2傳遞給輪輞1，最后由輪輞I通過輪胎傳遞給地面，輪輞I與輪輻2通過過盈配合與膠粘方式配合，使得輪輻2與輪輞I周向上抵抗剪切力的能力大于輪胎與地面之間的摩擦力，且大于充氣后的輪胎與輪輞I之間的摩擦力，進而保證了輪輞I與輪輻2連接的穩定性。
[0034]輪輞I與輪輻2的軸向約束采用限位凹槽12和第一輪輻凸壁9過盈配合與凹槽5b和第二輪輻凸壁4過盈配合的剛性連接，輪輞I與輪輻2的周向約束采用膠粘剛性連接，輪輞I與輪輻2的徑向約束通過過盈嵌入剛性連接和膠粘連接共同實現。
[0035]輪輞I的生產采用傳統的三滾成型工藝，且在制作的過程中遵守GB/T3487-2005或者IS04000-2:2001中的輪輞標準。生產過程:第一步，按照標準生產符合要求的輪輞1，輪輞I的輪輞圓峰5的內壁設置有凹槽5b ;第二步，生產符合要求的輪輻2，組合輪輞I與輪輻2，輪輻2的第一輪輻凸壁9與輪輞外緣11的內壁貼合膠粘連接，加強壁8與輪胎支撐壁7的內壁貼合膠粘連接，輪輻邊緣凹壁與槽壁16b貼合膠粘連接；第三步，通過擴脹鉚合模對加強壁8進行擴脹，在加強壁8上形成第二輪輻凸壁4，第二輪輻凸壁4與凹槽5b過盈配合。
[0036]第二輪輻凸壁4與凹槽5b過盈配合后，首先實現了輪輞I與輪輻2的過盈配合，為了進一步提高輪輞I與輪輻2的連接處抵抗軸向拉應力的能力，輪輞外緣11上設置有與第一輪輻凸壁9過盈配合用于限制輪輻2位置的限位凹槽12，限位凹槽12通過彎折工藝制作。
[0037]在輪輻式車輪的生產過程中還包括第四步通過彎折工藝對輪輞外緣11的端緣槽壁6進行彎折，制作限位凹槽12。
[0038]第一輪輻凸壁9的邊緣端面10與彎折后的端緣槽壁6配合，限位凹槽12與第一輪輻凸壁9過盈配合，進一步保證了輪輞I對輪輻2的軸向限位作用。
[0039]為了進一步優化上述技術方案，在本發明的一具體實施例中，輪輻2為一體成型的輪輻，一體成型能夠保證輪輻2的整體強度，且一體成型的工藝制造便利，在一定程度上提高了生產輪輻2的生產效率。
[0040]輪輞I和輪輻2的材料的選擇很有多，優選的，本方案中選用鋼板制作輪輞I和輪輻2，鋼板的使用強度高，能夠滿足輪輻式車輪的強度要求，另外，輪輞I和輪輻2也可以采用鋁合