[发明专利]一种钢制车轮的制造方法及其采用该方法成型的车轮

说明书

本公开涉及一种钢制车轮的制造方法及采用该方法成型的车轮。其方法包括在加热炉内加热圆管，将加热的圆管转移到热压力机上。在将圆管转移到热压力机上的过程中，圆管温度要保持在所需温度之上。然后在热压力机内以内轮廓成形加热的圆管以得到轮辋。随后，轮辋与轮辐被连接以产生一个钢制车轮。本发明提供了一种不仅重量比常规方法生产的钢制车轮轻，而且能保证产品的尺寸稳定和耐久性，而且更加有效成本更低的热冲压成形车轮及制造方法；解决了现有技术中存在的热处理方法耗时并且昂贵，生产的车轮容易失效的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种车轮及其制造方法，尤其涉及一种钢制的采用热冲压成形的车轮及其制造方法。

背景技术

钢制车轮制造的常规方法存在尺寸不稳定性、耐久性早期失效、以及比用其它金属合金(例如铝)制成的车轮要重等问题。然而，铝合金车轮虽然重量更轻，但是生产成本比钢制车轮高很多。生产钢制车轮的常规方法包括各种金属成型工艺，由于在成型过程中在材料上施加了作用力而使得金属硬化。常规方法也包括加热钢制车轮的局部区域的连接工艺，其有可能会导致不良的机械性能。不良的机械性能可能会导致钢制车轮的过早失效。为了解决以上这些问题，可以对一个按常规方法制造的钢制车轮或元件进行热处理以消除不良特性。已知的与常规钢制车轮的制造方法相关的热处理方法是一个既耗时又昂贵的方法。因此，需要一种能制造产品尺寸稳定的钢制车轮制造方法，此方法生产的钢制车轮不仅重量比常规方法生产的钢制车轮轻，而且能保证产品的尺寸稳定和耐久性。而且，还需要一种比常规方法更有效且成本更低的钢制车轮制造方法。

发明内容

本发明提供了一种不仅重量比常规方法生产的钢制车轮轻，而且能保证产品的尺寸稳定和耐久性，而且更加有效成本更低的热冲压成形车轮及制造方法；解决了现有技术中存在的热处理方法耗时并且昂贵，生产的车轮容易失效的技术问题。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：在本发明中，一种钢制车轮的轮辋制造方法包括以下步骤：在加热炉内加热圆形管状物，并将加热的圆形管状物移到热压力机上。转移到热压力机上的圆形管状物的温度要保持在所期望的温度之上。所需的温度至少在950℃以上，然后利用内部轮廓使圆形管状物成形以达到生产车轮轮辋的目的。上述方法制成的车轮轮辋能与车轮轮辐合成以生产本发明中提到的车轮。

在本发明中，在加热炉中加热的圆形管状物从加热炉转移到热压力机的时间应控制在12秒甚至更少。

在本发明中，当轮辋被放在热压力机后，使用带多根喷嘴且能交叉喷射水或冷却剂的装置对已成形的车轮轮辋在其装胎面的表面进行均匀的喷射水或者其它冷却剂。还包括通过将所述轮辋放置在有机酸的酸洗槽中来去除轮辋上的污染物。

在本发明中，制造钢制车轮的轮辐的方法包括：准备一个变截面厚度的轮辐毛坯，并在加热炉内加热这个毛坯。加热后的轮辐毛坯从加热炉转移到热压力机上的时间不能超过12秒。转移到热压力机中的轮辐毛坯的温度要高于所需温度，轮辐所需的温度至少为950℃。用热压力机上的带冷却功能的模具来冷却且成形轮辐毛坯，使其成为一个车轮轮辐。还包括将所述轮辐放置在有机酸的酸洗槽中来去除轮辐上的污染物。车轮轮辐能与车轮轮辋连接从而生产出一个车轮。

作为优选，准备变截面厚度的轮辐毛坯的步骤包括，将加强环同心定位到轮辐基材的上方，且将加强环的外侧边缘焊接到轮辐基材上。将加强环的外侧边缘焊接到轮辐基材上，焊接所产生的焊缝的深度为12-15mm。还包括用硬辊型模具旋压轮辐基材，以减薄轮辐基材外侧边缘区域的厚度。

通过将加强环焊接到轮辐基材上制成一个变厚度的轮辐毛坯。变厚度的轮辐毛坯是指毛坯的中间区域为较厚的部分，外侧周边为较薄的部分。

因此，本发明的热冲压成形车轮及制造方法具备下述优点：

使用本发明的制造方法和结构的钢制车轮的优点包括，增加耐久性和延长使用寿命。本发明中钢制车轮的重量还显著轻于用常规方法生产的钢制车轮。而且，本发明的制造方法比常规方法的成本更低且更有效率。