汽车制造工艺基础 作者 王永伦 第8章车轮、车架制造工艺.ppt

3．镁合金车轮及特点 ■镁在实用金属中密度最小，能减轻整车质量，减 少油耗。 ■强度高于铝合金和钢，刚度接近铝合金和钢，能 够承受一定的负荷。 ■具有良好的铸造性和尺寸稳定性，易加工，废品 率低，降低了生产成本。 ■具有良好的阻尼系数，减振量大于铝合金和铸 铁，用作轮圈可以减少振动，提高汽车的安全性 和舒适性。 用镁合金制造车轮，是高档汽车发展的趋势。 4．复合材料（塑料或碳纤维） 5．钢铝组合车轮 轮辋为普通钢制轮辋，轮辐为铸造的铝合金轮辐，经过机械加工，借助嵌件与钢的轮辋装焊而成。 它集中了钢制车轮与铝合金车轮的优点，并以其较低的价格占领了市场的一席之地。 一般用于赛车，重量更轻，强度高，但价格昂贵。 8.3.2 车轮的冲压工艺 一、型钢车轮结构形式 目前国内外采用的有：两件式、三件式、四件式、五件式等,其中大量采用两件式和三件式,如图所示。 车轮轮辋、挡圈、锁圈的材料均采用轧制的异型材,而轮辐则用厚钢板冲压成型。 轮辋 挡圈 焊缝 轮辐 轮辋 锁圈 挡圈 焊缝 轮辐 a）两件式 b）三件式 型钢车轮的结构形式 二、滚压成型车轮结构形式 轮辋用钢板经滚压加工成型。 为适应装配子午线无内胎轮胎和提高乘用的舒适性,其制造精度,如径向、侧向跳动,安装面的平面度以及气密性等,均提出了比型钢车轮更为严格的要求。 其结构如图所示。 滚压成型车轮的结构形式 三、钢制车轮对材料的要求 1)选用的钢材必须保证车轮有足够的强度和疲劳寿命。 2)选用的材料应能达到车轮结构的轻量化,以降低汽车油耗。为此,应在保证强度与寿命的前提下,钢材的力学性能指标应尽量提高。 3)选用的钢材应有良好的工艺性和可加工性、足够的延伸率、可塑性和良好的焊接性能。同时钢材应有较高的内在、外观质量。 钢制车轮材料主要有： 12LW、15LW、16Mn、Q235等钢号。 8.3.3 型钢车轮的制造工艺 如图所示, 型钢车轮的轮辋、挡圈的断面是异型断面，均采用由钢厂直接供应的型材进行弯曲成型； 轮辐则是用热轧钢板冲压成型,二者成型工艺截然不同 型钢车轮（二件式）断面形式 1．型钢轮辋的制造工艺流程 如后图所示,中、重型商用车的轮辋制造工艺流程基本上由15道工序组成。 工艺流程：1）剪切下料→2）酸洗除锈(图中未画出)→3）在装用卷圆机上进行轮辋卷圆→4）旋压校正→5）将圆筒状的轮辋的两端头压平→6）切口→7）修正切对口→8）在对口焊机上对焊→9）切除焊后的焊渣、焊瘤→10）沿弧线校正轮辋并精修焊缝→11）修磨焊缝→12）从内侧方向清理并修光焊缝与对口→13）扩胀轮辋→14）按外形轮廓压缩外形→15）精压缩外形 用型钢制造商用车轮辋的工艺流程 二、型钢轮辋卷圆的重点工序说明 1.轮辋卷圆的难易部位 轮辋的异型断面如图所示,其各段的厚度、刚度与形状均不相同。其中： A段为轮辋凸缘部分,类似角钢结构,主要承受汽车行驶中轮胎侧向压力形成的循环载荷，卷圆时此段成型最困难 轮辋断面特征 B段是轮辋的直线腰部，可视为平板卷圆，容易成型； C段为圈槽部分，承受弯矩较大且各处厚度不同，此段成型也较困难。 2.轮辋卷圆工艺设备 轮辋卷圆通常在非对称排列的四轴专用卷圆机上进行。卷圆机辊轴的排列如图所示。 卷圆时,顶辊和底辊的作用力使轮辋的局部产生弯曲变形卷圆属于回转连续局部成型,最后完成轮辋卷圆。从动辊通常设计成锥形,用以控制轮辋卷圆后的开口大小和纵向错口。 a）辊轮排列 b）用小缀角辊圆 轮辋断面特征 3.轮辋的初压缩、扩胀、精压缩 由于采用锥辊卷圆,故经卷圆后得到的轮辋也是锥体形, 因此需要对轮辋挡圈槽部进行圆周初压缩，最终使轮辋上下端近似相等,以保证轮辋扩胀时上下端能均匀扩胀,以减少扩裂废品。 3.轮辋的初压缩、扩胀、精压缩 轮辋扩胀是轮辋整形的关键，通过选择合适的扩张模,如图 a）所示，使材料发生合理塑性变形，最后经过轮辋精压缩，使轮辋达到最终尺寸并使其圆度、径向与侧向跳动均达到技术要求。精压缩所用的模具结构如图 b）所示。 轮辋模具 a）轮辋扩胀模结构 b）轮辋精压缩模结构 二、轮辐的制造工艺 轮辐也是车轮总成中的重要构件,它与车轮总成联成一体传递转矩。 轮辐的制造工艺流程如下: 剪切下料→酸洗除锈→冲工艺孔并同时落料→冲压成型→冲中心孔及螺栓孔→冲通风孔→挤压通风孔毛刺→校平轮辐