[发明专利]超轻量化卡车、客车铝合金轮毂及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝合金轮毂，尤其是涉及一种超轻量化卡车、客车铝合金轮毂。

背景技术

广泛用于机动车、特别是用于卡车、客车的车轮，是由外面一圈轮辋和连接于轮辋内面的轮辐组合而成。目前，卡车、客车车轮的制作都是采用钢轮冲压工艺或铝合金锻造工艺，这种传统工艺制作的车轮重量大、耗材多、成本高；尤其是钢轮易变形、散热差、制造精度低、使用寿命短，同时有很大的安全隐患，所以在西方国家基本已淘汰。对于不同结构和尺寸的车轮，原有锻造方式制作不方便，即制作周期长、成本高。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种强度高、重量轻铝合金轮毂及其制作方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为设计一种卡车、客车超轻量化铝合金轮毂，包括轮辋和设于轮辋上的轮辐，所述轮辋为由铝合金板一体旋压成型而成一中心中空结构，所述轮辐为由铝合金板一体旋压成型连接于轮辋中空内且分隔轮辋的中空部分。

所述轮辋和轮辐通过旋压形成倒扣状阶梯连接，且通过摩擦搅拌焊连接为一体。

所述轮辐为由铝合金板一体旋压成型而成的碗型结构，且上设有一位于中心用于定位的定位孔和环绕所述定位孔的通风孔。

所述轮辋的边缘翻边成一弯折部。

本发明还提供了一种铝合金轮毂的制作方法，包括下列步骤：

A、制作轮辋：

将铝合金板制作成空心的圆形柱体；

利用旋压机将空心的圆形柱体旋压成一中心中空结构的轮辋；

B、利用铝合金板旋压制作出轮辐，制作轮辐的步骤可先于A步骤进行，也可与A步骤同步进行；

C、将轮辐置于轮辋中空内且与轮辋连接成一体。

所述将铝合金板制作成空心的圆形主体包括下列步骤：

先将铝合金板材卷成三角形空心柱体；

采用摩擦搅拌焊接将所述空心柱体对接口焊接成整体结构并卷压成空心的圆形柱体。

所述B步骤包括下列步骤：

先将铝合金板旋压成一碗型结构；

在碗型结构上冲通风孔；

在碗型结构碗口的外侧制作倒扣，在碗型结构的中心制作定位孔。

所述A步骤之后还包括在轮辋的内侧加工出止口；

在步骤C中将所述轮辐的碗口的端面与止口的端面相连，再在轮辐的倒扣位置处旋压所述轮毂，使轮毂在该处压陷入轮辐的倒扣；

采用环缝的摩擦搅拌焊将轮辋和轮辐在倒扣位置处焊接成一体。

在焊接成一体后还包括一用专用螺丝铝合金堵头加搅拌焊，堵焊接工艺孔步骤。

所述利用旋压机将空心的圆形柱体旋压成一中心中空的结构的轮辋步骤还包括一将轮辋的边缘翻边的步骤。

本发明采用整体旋压的轮辋和强力旋压的中心盘装配，通过旋压、搅拌摩擦焊将轮辋和轮辐熔接在一起。由于高强度铝合金材料的应用及强力旋压成形，将传统的热加工变成冷加工，这样更环保，节能，在减少排放的同时更符合低碳要求。可以节约一半材料的重量，使得轮辋的重量轻，强度高，外形美观，环保节能。这种工艺适合大批量工业生产，效率高，成本低。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明铝合金轮毂的主视图；

图2是本发明铝合金轮毂的剖面图；

图3a、3b、3c、3d是本发明铝合金轮毂的轮辋制作工艺图；

图4a、4b、4c是本发明铝合金轮毂的轮辐制作工艺图；

图5a、5b、5c是本发明铝合金轮毂的轮辋和轮辐的装配工艺图。

具体实施方式

请参见图1和图2。本发明铝合金轮毂包括轮辋1和设于轮辋1的轮辐2，其中，所述轮辋1为由铝合金板一体旋压成型而成一中心中空结构，其边缘翻边成一弯折部11。轮辐2一体连接于轮辋中空内且分隔轮辋的中空部分，其为由铝合金板一体旋压成型而成的碗型结构，且其上设有通风孔21和定位孔22，所述定位孔位于轮辐的中心用于定位，所述通风孔环绕所述定位孔，做通风用。轮辋1和轮辐1通过旋压形成倒扣状阶梯连接，且通过摩擦搅拌焊连接为一体。

在本具体实施例中，轮辋1由高强度冷轧铝合金6061整体旋压而成，轮辐2由高强度冷轧铝合金6061或7075强力旋压而成，轮辐1和轮辋2通过倒扣止口旋压装配连接，并通过环缝焊加固。采用铝合金6061制成的超轻量化铝合金轮毂与采用铝合金6061锻造制成的轮毂的参数对比如下：

可见，本发明铝合金轮毂的性能明显优于传统的锻造轮毂，且重量明显减轻。

本发明铝合金轮毂的制作方法如下：

1、制作轮辋