第8章車輪車架制造工藝課件

第8章車輪車架制造工藝2023/1/5第8章車輪車架制造工藝第8章車輪車架制造工藝2022/12/20第8章車輪車架制造1【主要內(nèi)容】汽車車架結(jié)構(gòu)及材料車架零件的沖壓及車架總成制造工藝車輪（鋼圈）結(jié)構(gòu)及材料車輪（鋼圈）制造工藝第8章車輪車架制造工藝【主要內(nèi)容】汽車車架結(jié)構(gòu)及材料第8章車輪車架制造工藝2●

了解汽車車架結(jié)構(gòu)和材料●

熟悉汽車車架工藝流程●

了解汽車車輪的結(jié)構(gòu)和材料●熟悉汽車車輪制造工藝【學(xué)習(xí)目標(biāo)】第8章車輪車架制造工藝●了解汽車車架結(jié)構(gòu)和材料【學(xué)習(xí)目標(biāo)】第8章車輪車架制造工藝38.1汽車車架結(jié)構(gòu)及材料8.1.1車架及其結(jié)構(gòu)類型一、車架的功用車架俗稱“大梁”，它是汽車的裝配基體，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸、前后橋、車身等絕大多數(shù)零部件、總成都要安裝在車架上。

車架的功用可以概括為兩點(diǎn)：支承、連接汽車各零部件、總成；承受車內(nèi)、外各種載荷的作用。第8章車輪車架制造工藝8.1汽車車架結(jié)構(gòu)及材料8.1.1車架及其結(jié)構(gòu)類型4二、車架類型和構(gòu)造車架類型：邊梁式車架、中梁式車架、綜合式車架無(wú)梁式車架等。目前汽車上多采用邊梁式車架和無(wú)梁式車架。第8章車輪車架制造工藝二、車架類型和構(gòu)造車架類型：第8章車輪車架制造工藝51．邊梁式車架及構(gòu)造邊梁式車架結(jié)構(gòu)如圖所示，它由兩根縱梁和若干根橫梁構(gòu)成；縱梁和橫梁之間常用鉚接方法連接。

邊梁式車架掛鉤第8章車輪車架制造工藝1．邊梁式車架及構(gòu)造邊梁式車架結(jié)構(gòu)如圖所示，它由兩根61）縱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

如圖示，水平面內(nèi)或縱向平面內(nèi)做成彎曲、等截面或非等截面的；前窄后寬、前寬后窄、前后等寬等結(jié)構(gòu)，還有平行式結(jié)構(gòu)和彎曲式結(jié)構(gòu)。汽車車架結(jié)構(gòu)形式a）貨車車架b）公共汽車車架d）輕型貨車車架c）轎車車架第8章車輪車架制造工藝1）縱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：如圖示，水平面內(nèi)或縱向平面內(nèi)做成彎曲、等7車架縱梁的剖面形狀縱梁斷面形狀有：槽形、Z字形、工字形、箱形等，如圖所示。為了滿足質(zhì)量小的前提下，車架具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受各種載荷。橫梁多為槽形。

第8章車輪車架制造工藝車架縱梁的剖面形狀縱梁斷面形狀有：槽形、Z字形、工字形、箱形8如圖所示，中梁式車架只有一根位于中央而貫穿汽車全長(zhǎng)的縱梁，亦稱為脊骨式車架。2．中梁式車架及結(jié)構(gòu)中梁式車架第8章車輪車架制造工藝如圖所示，中梁式車架只有一根位于中央而貫穿汽車全長(zhǎng)的93．綜合式車架及結(jié)構(gòu)

如圖所示，由邊梁式和中梁式車架組合構(gòu)成。車架前段或后段是邊梁式結(jié)構(gòu)，用以安裝發(fā)動(dòng)機(jī)或后驅(qū)動(dòng)橋；而車架中段是中梁式結(jié)構(gòu)，其懸伸出來(lái)的支架可以固定車身。

傳動(dòng)軸從中梁的中間穿過，使之密封防塵。綜合式車架第8章車輪車架制造工藝3．綜合式車架及結(jié)構(gòu)如圖所示，由邊梁式和中梁式車架組104．無(wú)梁式車架及結(jié)構(gòu)用車身兼做車架。汽車所有零部件、總成都安裝在車身上，載荷也由車身來(lái)承受，故稱為無(wú)梁式車架或承載式車身。

特點(diǎn)：車身底板用縱梁和橫梁加固，車身剛度較好，質(zhì)量較輕，但制造要求高。目前廣泛用于轎車和客車，如圖所示。無(wú)梁式車架第8章車輪車架制造工藝4．無(wú)梁式車架及結(jié)構(gòu)用車身兼做車架。汽車所有零部件、總成都115．帶X型橫梁的梯形車架及結(jié)構(gòu)

為隔離發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲，提高汽車舒適性，在發(fā)動(dòng)機(jī)與車架之間采用了橡膠軟墊，以取代原剛性連接。為克服剛度不足，轎車車架通常都在前部裝置一根封閉截面大橫梁(箱形截面梁或管形梁)，車架中部則采用較長(zhǎng)的X形橫梁。如圖所示。X型車架第8章車輪車架制造工藝5．帶X型橫梁的梯形車架及結(jié)構(gòu)為隔離發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪128.1.2車架成型工藝對(duì)材料的要求一、車架沖壓件的使用性能對(duì)沖壓材料性能的要求車架、車廂中板及一些用于支撐和連接的零部件，都是重要承載件，多采用模壓成形工藝，故要求材料有較高的強(qiáng)度、塑性、疲勞耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等。一般選用成形性能較好的高強(qiáng)度鋼板、超細(xì)晶粒鋼板和超高強(qiáng)度板。第8章車輪車架制造工藝8.1.2車架成型工藝對(duì)材料的要求一、車架沖壓件的使用性13二、車架沖壓工藝對(duì)沖壓材料性能的要求沖壓工藝一般分為分離工序和成形工序；按加工工序沖壓件大致可分為沖裁件、彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件。各類沖壓件對(duì)材料的要求，如表列。沖壓件類型抗拉強(qiáng)度∕Mpa伸長(zhǎng)率∕﹪硬度HRB平板件的沖裁≤8001-884-96a．沖裁b．大圓角（r≥2t）的直角≤6104-1675-86a．淺拉深和成形b．以圓角半徑（r≥t），作180°垂直于軋制方向彎曲或作90°平行于軋制方向彎曲≤42013-2764-74a．深拉延成形b．以圓角半徑（r＜t）作任何方向180°彎曲≤37024-3652-64深拉延成形≤33033-4548-52第8章車輪車架制造工藝二、車架沖壓工藝對(duì)沖壓材料性能的要求沖壓工藝一般分為分離工148.2車架零件的沖壓及車架總成制造工藝8.2.1汽車用厚板沖壓工藝特點(diǎn)一、車架鋼板材料汽車大梁不但承受較大的靜載荷，而且要承受一定的沖擊、振動(dòng)等，故要求鋼板有一定強(qiáng)度、耐疲勞性能、沖壓性能和冷彎性能。目前在汽車制造中，汽車車架使用最多的是優(yōu)質(zhì)低碳合金鋼16MnL厚鋼板制造其縱梁和橫梁等結(jié)構(gòu)件。這種鋼板具有良好的塑性加工性能、沖壓性能、冷彎性能、拼焊性能，強(qiáng)度和剛度也能滿足汽車車架使用要求，故在汽車上應(yīng)用很廣。第8章車輪車架制造工藝8.2車架零件的沖壓及車架總成制造工藝8.2.1汽車用15二、車架厚板沖裁工藝特點(diǎn)沖裁坯件在成形模上的放置在凹模一側(cè)在凸模一側(cè)板件1．落料坯料與成型工序的關(guān)系在沖裁厚度5～10mm的坯料時(shí)，會(huì)在斷面上產(chǎn)生很大的塌角，為避免彎曲成翼板時(shí)在彎曲處形成裂紋，應(yīng)將落料坯料輪廓的大端面向下放置在彎曲凹模上，如圖所示。注意：第8章車輪車架制造工藝二、車架厚板沖裁工藝特點(diǎn)沖裁坯件在成形模上的放置在凹模一側(cè)在162．模具結(jié)構(gòu)與工作零件要求

凹、凸模均為鑲塊結(jié)構(gòu)。由于沖裁厚料，故模具工作零件應(yīng)有很好的硬度和工作穩(wěn)定性。凹、凸模鑲塊應(yīng)用工具鋼制成（56～60HRC）。為降低沖裁力，采用波浪式刃口，模架應(yīng)導(dǎo)向好、剛性好。3．沖裁凹、凸模間隙的選取

合理選擇凹、凸間隙，對(duì)保證沖裁質(zhì)量至關(guān)重要。

落料時(shí)凹、凸模間的間隙一般?。?.08～0.12）t（板厚）；沖孔時(shí)凹、凸模間隙取（0.05～0.08）t；同時(shí)沖孔凸模須有很高的堅(jiān)固性和可靠的固定位置。第8章車輪車架制造工藝2．模具結(jié)構(gòu)與工作零件要求凹、凸模均為鑲塊結(jié)構(gòu)。由于17三、車架厚板彎曲成型的工藝特點(diǎn)1．最小相對(duì)彎曲半徑對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大

厚板(t=5～10mm)進(jìn)行U形彎曲時(shí)，在彎曲半徑區(qū)內(nèi)會(huì)有很厚的金屬包覆住凸模，如圖所示的C-C斷面圖和R的局部放大圖；變形區(qū)變形為：外層受拉伸、內(nèi)層受壓縮并產(chǎn)生凸起；當(dāng)相對(duì)彎曲圓角半徑與板厚R/t越小，則這兩種變形程度越大，有時(shí)還會(huì)在外側(cè)產(chǎn)生裂紋。U形縱梁彎曲變形情況第8章車輪車架制造工藝三、車架厚板彎曲成型的工藝特點(diǎn)1．最小相對(duì)彎曲半徑對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量182．U形長(zhǎng)彎曲件的長(zhǎng)度方向易產(chǎn)生附加彎曲變形當(dāng)彎曲斷面如圖中A-A所示的U形，其縱向長(zhǎng)度又很長(zhǎng)(5～10m)的汽車縱梁時(shí)，因厚板強(qiáng)制彎曲，在圓角處發(fā)生的變形使靠彎曲凸模的圓角處發(fā)生多余的金屬堆積，如圖中I部所示。卸去載荷后，這些多余的受壓縮金屬變形只能在沿長(zhǎng)度方向上擴(kuò)散并釋放，故導(dǎo)致彎曲件在長(zhǎng)度方向上產(chǎn)生翹曲，弦高可達(dá)15～20mm的附加變形。第8章車輪車架制造工藝2．U形長(zhǎng)彎曲件的長(zhǎng)度方向易產(chǎn)生附加彎曲變形當(dāng)彎曲斷198.2.2車架縱梁與橫梁的沖壓成型工藝一、車架縱梁沖壓成型工藝1.車架縱梁的沖壓成型工藝車架縱梁的沖壓成型工藝流程一般為：剪床下料→用模具落料、沖工藝孔→用模具壓彎成形→沖腹板孔→沖翼板孔→裝配→油漆。第8章車輪車架制造工藝8.2.2車架縱梁與橫梁的沖壓成型工藝一、車架縱梁沖壓成202．縱梁沖壓工藝中應(yīng)注意的問題1）落料工序

在設(shè)計(jì)縱梁落料模時(shí)，采用波浪式凹模刃口，可將沖裁力減少2/3左右，采用40000kN的壓力機(jī)便可將6～8mm厚的縱梁鋼板進(jìn)行落料。

凹模波浪式刃口的高低之差為料厚的（3～3.5）t（板厚），斜刃口與水平線的夾角為3°～3.5°。凹模鑲塊的長(zhǎng)度一般為350～400mm。第8章車輪車架制造工藝2．縱梁沖壓工藝中應(yīng)注意的問題1）落料工序在設(shè)計(jì)212）沖孔工序

為降低沖孔力和防止沖孔沖模折斷，應(yīng)將所有一次沖制的沖頭分成3種或4種高度，每種高度差為（2/3～1）t（板厚）。其中直徑較大的沖頭長(zhǎng)度較長(zhǎng)；直徑較小的沖頭最短，如圖所示。這樣可避免因退料力不均而發(fā)生小沖頭折斷。沖頭

縱梁逐漸沖孔示意圖

第8章車輪車架制造工藝2）沖孔工序?yàn)榻档蜎_孔力和防止沖孔沖模折斷，應(yīng)將所223）縱梁壓彎工藝注意事項(xiàng)◆為保證兩翼面上孔的對(duì)稱性、準(zhǔn)確性和彎曲高度一致性，在彎曲成型時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)正銷的數(shù)量和位置要求。◆縱梁彎曲成型后，不能有撕裂或裂紋。◆縱向回彈（拱曲）縱梁的彎曲屬于厚料寬板彎曲，且相對(duì)彎曲半徑較小，故彎曲成型時(shí)要防止回彈與裂紋。◆防止縱向回彈(拱曲)措施利用“反變形原理”，將凹模沿長(zhǎng)度方向下凹，將凸模沿長(zhǎng)度方向凸起。如后圖所示。第8章車輪車架制造工藝3）縱梁壓彎工藝注意事項(xiàng)◆為保證兩翼面上孔的對(duì)稱性、準(zhǔn)確性和231

8765432191110縱梁彎曲模具的反變形設(shè)計(jì)1-凸模2-墊板3-定位釘4-頂桿5-彈簧6-螺釘7-側(cè)向定位板8-角度定位樣板9-墊板10-頂桿11-凹模鑲塊R6a）平面凸模c）凸起的凸模d）用凸起凸模后的長(zhǎng)度方向變形b）沿凸模長(zhǎng)的變形第8章車輪車架制造工藝187654324二、車架橫梁沖壓成型工藝

商用車車架上一般有5～11根橫粱，用途和結(jié)構(gòu)各不相同。不同條件的汽車橫梁其結(jié)構(gòu)型式變化較大。目前，汽車車架上使用的橫粱通常以槽型式和鱷魚口式居多，如圖所示。

車架橫梁的結(jié)構(gòu)形式

a）槽型式橫粱b）鱷魚口式橫粱

第8章車輪車架制造工藝二、車架橫梁沖壓成型工藝商用車車架上一般有5～11根25橫梁沖壓成型工藝流程：車架橫梁成型過程與縱梁類似，只是長(zhǎng)度比縱梁短得多，所需沖裁和彎曲力也小得多。槽型式橫梁工藝流程一般為：剪床下料→用模具落料、沖工藝孔→用模具壓彎成形→沖腹板孔→沖孔→裝配→油漆形狀較復(fù)雜的厚板（3.5mm～5mm）橫梁成型，在選用鋼板質(zhì)量上，不但要滿足高強(qiáng)度的要求，而且要滿足沖壓成型性要求。

目前國(guó)內(nèi)多選用16MnL、10Ti、08Ti等材料。第8章車輪車架制造工藝橫梁沖壓成型工藝流程：第8章車輪車架制造工藝268.3車輪（鋼圈）的沖壓工藝8.3.1汽車車輪的基本結(jié)構(gòu)及材料一、汽車車輪的基本結(jié)構(gòu)

車輪是介于輪胎和車橋之間承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件，一般由輪轂、輪輻和輪輞所組成。

輪轂通過圓錐滾子軸承套裝在車橋（或半軸套管）或轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸上。

輪輞也叫鋼圈，用以安裝輪胎，與輪胎共同承受作用在車輪上的負(fù)荷，并散發(fā)高速行駛時(shí)輪胎上產(chǎn)生的熱量及保證車輪具有合適的斷面寬度和橫向剛度。

輪輻將輪輞與輪轂連接起來(lái)。輪輞與輪輻可以是整體的(不可拆式)，也可以是可拆式的。第8章車輪車架制造工藝8.3車輪（鋼圈）的沖壓工藝8.3.1汽車車輪的基本27車輪的基本結(jié)構(gòu)

車輪分類：按輪輻構(gòu)造可分為：輻板式和輻條式兩種。如圖所示。目前，普通級(jí)轎車和輕、中型載貨汽車多采用輻板式車輪；高級(jí)轎車、競(jìng)賽汽車及重型載貨汽車多采用輻條式車輪。a）輻板式車輪b）輻條式車輪第8章車輪車架制造工藝車輪的基本結(jié)構(gòu)車輪分類：按輪輻構(gòu)造可分為：輻板式和輻條式兩28二、汽車車輪材料1．鋼制車輪及特點(diǎn)●長(zhǎng)期以來(lái)，鋼制車輪在汽車車輪中占主導(dǎo)地位。自上世紀(jì)80年代起，鋼輪的市場(chǎng)份額逐步減小，被鋁合金所代替?！皲撦喎蓊~快速下跌的原因有多方面的因素，而外觀吸引力是最主要的因素。

鋼制車輪的優(yōu)缺點(diǎn)：

鋼制車輪成本低，安全性比鋁合金車輪更具優(yōu)勢(shì)。故大部分用于載重汽車車輪；加工成型性能和制造工藝難以做到鋁合金車輪那樣的結(jié)構(gòu)和外形多樣化。鋼車輪質(zhì)量大，制造和使用上消耗的能量比鋁制車輪大得多。第8章車輪車架制造工藝二、汽車車輪材料1．鋼制車輪及特點(diǎn)●長(zhǎng)期以來(lái)，鋼制車輪在汽292．鋁制車輪及特點(diǎn)★具有美觀、舒適、節(jié)能、質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn)；★抓地性好，具有更精確的轉(zhuǎn)向動(dòng)作和更好的轉(zhuǎn)彎性能；★慣性小，改善了加速性和制動(dòng)性；★有良好的導(dǎo)熱性，提高了制動(dòng)系統(tǒng)散熱性能，大幅度降低了由高熱導(dǎo)致的制動(dòng)失靈。奧迪轎車鋁合金車輪

如圖示的鋁合金車輪在轎車上使用高達(dá)90%以上。特點(diǎn)：與鋼車輪相比第8章車輪車架制造工藝2．鋁制車輪及特點(diǎn)★具有美觀、舒適、節(jié)能、質(zhì)奧迪轎車鋁303．鎂合金車輪及特點(diǎn)■鎂在實(shí)用金屬中密度最小，能減輕整車質(zhì)量，減少油耗?！鰪?qiáng)度高于鋁合金和鋼，剛度接近鋁合金和鋼，能夠承受一定的負(fù)荷。■具有良好的鑄造性和尺寸穩(wěn)定性，易加工，廢品率低，降低了生產(chǎn)成本。■具有良好的阻尼系數(shù)，減振量大于鋁合金和鑄鐵，用作輪圈可以減少振動(dòng)，提高汽車的安全性和舒適性。

用鎂合金制造車輪，是高檔汽車發(fā)展的趨勢(shì)。第8章車輪車架制造工藝3．鎂合金車輪及特點(diǎn)■鎂在實(shí)用金屬中密度最小，能減輕整車質(zhì)量314．復(fù)合材料（塑料或碳纖維）5．鋼鋁組合車輪

輪輞為普通鋼制輪輞，輪輻為鑄造的鋁合金輪輻，經(jīng)過機(jī)械加工，借助嵌件與鋼的輪輞裝焊而成。它集中了鋼制車輪與鋁合金車輪的優(yōu)點(diǎn)，并以其較低的價(jià)格占領(lǐng)了市場(chǎng)的一席之地。一般用于賽車，重量更輕，強(qiáng)度高，但價(jià)格昂貴。第8章車輪車架制造工藝4．復(fù)合材料（塑料或碳纖維）5．鋼鋁組合車輪輪輞為328.3.2車輪的沖壓工藝一、型鋼車輪結(jié)構(gòu)形式目前國(guó)內(nèi)外采用的有：兩件式、三件式、四件式、五件式等,其中大量采用兩件式和三件式,如圖所示。

車輪輪輞、擋圈、鎖圈的材料均采用軋制的異型材,而輪輻則用厚鋼板沖壓成型。輪輞擋圈焊縫輪輻輪輞鎖圈擋圈焊縫輪輻a）兩件式b）三件式型鋼車輪的結(jié)構(gòu)形式第8章車輪車架制造工藝8.3.2車輪的沖壓工藝一、型鋼車輪結(jié)構(gòu)形式目33二、滾壓成型車輪結(jié)構(gòu)形式輪輞用鋼板經(jīng)滾壓加工成型。為適應(yīng)裝配子午線無(wú)內(nèi)胎輪胎和提高乘用的舒適性,其制造精度,如徑向、側(cè)向跳動(dòng),安裝面的平面度以及氣密性等,均提出了比型鋼車輪更為嚴(yán)格的要求。

其結(jié)構(gòu)如圖所示。滾壓成型車輪的結(jié)構(gòu)形式第8章車輪車架制造工藝二、滾壓成型車輪結(jié)構(gòu)形式輪輞用鋼板經(jīng)滾壓加工成型。滾34三、鋼制車輪對(duì)材料的要求

1)選用的鋼材必須保證車輪有足夠的強(qiáng)度和疲勞壽命。2)選用的材料應(yīng)能達(dá)到車輪結(jié)構(gòu)的輕量化,以降低汽車油耗。為此,應(yīng)在保證強(qiáng)度與壽命的前提下,鋼材的力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)盡量提高。3)選用的鋼材應(yīng)有良好的工藝性和可加工性、足夠的延伸率、可塑性和良好的焊接性能。同時(shí)鋼材應(yīng)有較高的內(nèi)在、外觀質(zhì)量。鋼制車輪材料主要有：

12LW、15LW、16Mn、Q235等鋼號(hào)。第8章車輪車架制造工藝三、鋼制車輪對(duì)材料的要求1)選用的鋼材必須保證車輪有358.3.3型鋼車輪的制造工藝

如圖所示,

型鋼車輪的輪輞、擋圈的斷面是異型斷面，均采用由鋼廠直接供應(yīng)的型材進(jìn)行彎曲成型；輪輻則是用熱軋鋼板沖壓成型,二者成型工藝截然不同型鋼車輪（二件式）斷面形式第8章車輪車架制造工藝8.3.3型鋼車輪的制造工藝如圖所示,型鋼車輪（361．型鋼輪輞的制造工藝流程如后圖所示,中、重型商用車的輪輞制造工藝流程基本上由15道工序組成。工藝流程：1）剪切下料→2）酸洗除銹(圖中未畫出)→3）在裝用卷圓機(jī)上進(jìn)行輪輞卷圓→4）旋壓校正→5）將圓筒狀的輪輞的兩端頭壓平→6）切口→7）修正切對(duì)口→8）在對(duì)口焊機(jī)上對(duì)焊→9）切除焊后的焊渣、焊瘤→10）沿弧線校正輪輞并精修焊縫→11）修磨焊縫→12）從內(nèi)側(cè)方向清理并修光焊縫與對(duì)口→13）擴(kuò)脹輪輞→14）按外形輪廓壓縮外形→15）精壓縮外形第8章車輪車架制造工藝1．型鋼輪輞的制造工藝流程如后圖所示,中、重型商用車的輪輞37用型鋼制造商用車輪輞的工藝流程第8章車輪車架制造工藝用型鋼制造商用車輪輞的工藝流程第8章車輪車架制造工藝38二、型鋼輪輞卷圓的重點(diǎn)工序說明1.輪輞卷圓的難易部位

輪輞的異型斷面如圖所示,其各段的厚度、剛度與形狀均不相同。其中：

A段為輪輞凸緣部分,類似角鋼結(jié)構(gòu),主要承受汽車行駛中輪胎側(cè)向壓力形成的循環(huán)載荷，卷圓時(shí)此段成型最困難輪輞斷面特征

B段是輪輞的直線腰部，可視為平板卷圓，容易成型；

C段為圈槽部分，承受彎矩較大且各處厚度不同，此段成型也較困難。第8章車輪車架制造工藝二、型鋼輪輞卷圓的重點(diǎn)工序說明1.輪輞卷圓的難易部位輪輞的392.輪輞卷圓工藝設(shè)備輪輞卷圓通常在非對(duì)稱排列的四軸專用卷圓機(jī)上進(jìn)行。卷圓機(jī)輥軸的排列如圖所示。卷圓時(shí),頂輥和底輥的作用力使輪輞的局部產(chǎn)生彎曲變形卷圓屬于回轉(zhuǎn)連續(xù)局部成型,最后完成輪輞卷圓。從動(dòng)輥通常設(shè)計(jì)成錐形,用以控制輪輞卷圓后的開口大小和縱向錯(cuò)口。a）輥輪排列b）用小綴角輥圓輪輞斷面特征第8章車輪車架制造工藝2.輪輞卷圓工藝設(shè)備輪輞卷圓通常在非對(duì)稱排列的四軸專用卷圓403.輪輞的初壓縮、擴(kuò)脹、精壓縮

由于采用錐輥卷圓,故經(jīng)卷圓后得到的輪輞也是錐體形,因此需要對(duì)輪輞擋圈槽部進(jìn)行圓周初壓縮，最終使輪輞上下端近似相等,以保證輪輞擴(kuò)脹時(shí)上下端能均勻擴(kuò)脹,以減少擴(kuò)裂廢品。第8章車輪車架制造工藝3.輪輞的初壓縮、擴(kuò)脹、精壓縮由于采用錐輥卷圓,故經(jīng)卷圓413.輪輞的初壓縮、擴(kuò)脹、精壓縮

輪輞擴(kuò)脹是輪輞整形的關(guān)鍵，通過選擇合適的擴(kuò)張模,如圖a）所示，使材料發(fā)生合理塑性變形，最后經(jīng)過輪輞精壓縮，使輪輞達(dá)到最終尺寸并使其圓度、徑向與側(cè)向跳動(dòng)均達(dá)到技術(shù)要求。精壓縮所用的模具結(jié)構(gòu)如圖b）所示。輪輞模具a）輪輞擴(kuò)脹模結(jié)構(gòu)b）輪輞精壓縮模結(jié)構(gòu)第8章車輪車架制造工藝3.輪輞的初壓縮、擴(kuò)脹、精壓縮輪輞擴(kuò)脹是輪輞整形的關(guān)鍵，42二、輪輻的制造工藝輪輻也是車輪總成中的重要構(gòu)件,它與車輪總成聯(lián)成一體傳遞轉(zhuǎn)矩。

輪輻的制造工藝流程如下:剪切下料→酸洗除銹→沖工藝孔并同時(shí)落料→沖壓成型→沖中心孔及螺栓孔→沖通風(fēng)孔→擠壓通風(fēng)孔毛刺→校平輪輻底平面→車削輪輻外徑→沖豁口。1．輪輻的制造工藝流程第8章車輪車架制造工藝二、輪輻的制造工藝輪輻也是車輪總成中的重要構(gòu)件,它與43輪輻沖工藝孔及落料工序可在25000～30000KN壓力機(jī)上用一套連續(xù)模來(lái)完成。為保證后續(xù)加工的定位及同軸度要求，必須在成型前沖制定位工藝孔，一般可取直徑為60mm。沖孔落料連續(xù)模的結(jié)構(gòu)如圖所示。

輪輻材料較厚（t=8～14mm），沖裁力較大，故沖工藝孔需采用8000kN以上的壓力機(jī)，其凹模應(yīng)應(yīng)采用波浪型刃口。輪輻沖孔落料連續(xù)模第8章車輪車架制造工藝輪輻沖工藝孔及落料工序可在25000～30000KN壓力機(jī)448.3.3滾壓型車輪的制造工藝一、滾型車輪輪輞的制造工藝剪條料→滾邊壓字→卷圓→壓平→對(duì)焊→刨渣→滾壓焊縫→切端頭→水冷→壓圓→擴(kuò)口→一滾→二滾→三滾→擴(kuò)張精整→沖氣門孔→壓氣門孔毛刺。1．滾型車輪輪輞制造工藝流程第8章車輪車架制造工藝8.3.3滾壓型車輪的制造工藝一、滾型車輪輪輞的制造工藝452．等強(qiáng)度旋壓輪輻的工藝流程

等強(qiáng)度輪輻是將板料通過強(qiáng)力旋壓,在成型的同時(shí)還改變輪輻壁厚,減小輪輻受力最小部位的厚度,以獲得等強(qiáng)度結(jié)構(gòu),既能節(jié)省材料及簡(jiǎn)化工藝,又能使輪輻具有最佳的力學(xué)性能。如圖示。等強(qiáng)度旋壓輪輻示意圖剪床下料→酸洗除銹→落料→強(qiáng)力旋壓成型→滾剪修邊→沖通風(fēng)孔→沖中心孔→沖螺栓孔→車外圓與中心孔并倒角→擴(kuò)螺栓孔并倒角等強(qiáng)度輪輻的工藝流程：第8章車輪車架制造工藝2．等強(qiáng)度旋壓輪輻的工藝流程等強(qiáng)度輪輻是將板料通過強(qiáng)力旋壓463．滾型車輪重點(diǎn)工序1）輪輞滾型原理輪輞滾型是輪輞制造工藝核心部分，由液壓電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的上、下輥均為主動(dòng)輥，其轉(zhuǎn)速在一定程度上隨外負(fù)荷的變化而變化，以保證上、下輥在輪輞理論直徑處的線速度一致，防止因線速度差過大而造成圓角處減薄量過大。輪輞滾型示意圖第8章車輪車架制造工藝3．滾型車輪重點(diǎn)工序1）輪輞滾型原理輪輞滾型是輪輞制47

2）輪輞滾型過程

輪輞滾型尺寸復(fù)雜，要使輪輞形狀和尺寸達(dá)到要求，應(yīng)采用三道次滾型，如圖所示。輥型車輪輪輞滾型過程示意圖第8章車輪車架制造工藝2）輪輞滾型過程輪輞滾型尺寸復(fù)雜，要使輪輞形狀和尺48

◆一次滾型如圖a)所示主要靠上輥A處向下運(yùn)劫，使金屬向底槽部位流動(dòng)。為使二次滾型局部不變薄，在一次滾型中底部應(yīng)多儲(chǔ)料，為此上輥?lái)敳繎?yīng)設(shè)計(jì)出R形，使輪輞底部滾成弧形；為使?jié)L型過程中金屬流動(dòng)順利，在上輥R2、R3處應(yīng)留出間隙。第8章車輪車架制造工藝◆一次滾型如圖a)所示為使二次49◆二次滾型如圖b)所示滾型過程中主要靠一次成型的底槽定位，成型除凸緣之外的其他部分。為防止在成型過程中局部減薄，在下輥R1處應(yīng)留出間隙。第8章車輪車架制造工藝◆二次滾型如圖b)所示第8章車輪車架制造工50◆三次滾型如圖c)所示以二次滾型形成的肩寬定位，成型凸緣部分。為防止成型凸緣時(shí)因金屬拉動(dòng)使A處減薄，故A處上下輥之間與金屬料厚形成負(fù)間隙（即將A部分壓緊）。第8章車輪車架制造工藝◆三次滾型如圖c)所示第8章車輪車架制造51滾型后的輪輞應(yīng)通過擴(kuò)脹使零件達(dá)到圖紙要求。輪輞的擴(kuò)脹是通過擴(kuò)脹模具來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖所示?？紤]到擴(kuò)脹效果和擴(kuò)脹模具制造與安裝的難度，擴(kuò)脹鑲塊一般由8～12塊拼成為宜。輪輞擴(kuò)脹示意圖3）輪輞的擴(kuò)脹第8章車輪車架制造工藝滾型后的輪輞應(yīng)通過擴(kuò)脹使零件達(dá)到圖紙要求。輪輞擴(kuò)脹示52二、滾型車輪輪輻的制造工藝1．滾型輪輻制造工藝流程剪切→落料→初拉深并沖中心孔→反拉深→成型輻底→修邊沖孔→翻邊、沖孔、擠球面→沖通風(fēng)孔→擠毛刺→整徑第8章車輪車架制造工藝二、滾型車輪輪輻的制造工藝1．滾型輪輻制造工藝流程剪切→落料532．拉深典型工藝與模具結(jié)構(gòu)1）初拉深成型工藝與模具結(jié)構(gòu)（如圖示）初拉深的深度是為了給反拉深留下足夠的金屬。初拉深時(shí)的壓邊力應(yīng)平穩(wěn)，壓力不能過大，速度不宜過快，否則會(huì)影響拉深件的質(zhì)量。為此，最好采用液壓機(jī)拉深，拉深墊采用氣-液混合形式輪輻初拉深模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖第8章車輪車架制造工藝2．拉深典型工藝與模具結(jié)構(gòu)1）初拉深成型工藝與模具結(jié)構(gòu)（如542）反拉深工藝與模具結(jié)構(gòu)反拉深時(shí)為保證零件不偏移，零件的定位很重要。首先在退料板上用初拉深件的外緣定位，在上模下行時(shí)再用導(dǎo)正銷導(dǎo)人初拉深時(shí)沖出的中心工藝孔精確定位。

反拉深模具結(jié)構(gòu)如圖所示。輪輻反拉深模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

兩次拉深成型后，還要將輻底鐓出安裝平面，其不平度＜0.1mm。然后再進(jìn)行翻邊、沖螺栓孔、擠壓球面。至此制成轎車或輕型貨車的滾型車輪的輪輻。第8章車輪車架制造工藝2）反拉深工藝與模具結(jié)構(gòu)輪輻反拉深模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖558.3.4鋁合金車輪的制造工藝整體式鋁合金車輪的生產(chǎn)工藝主要有兩種：●鑄造工藝成形；●鍛造工藝成形。圖示為鍛造工藝成型的鋁合金車輪。一、整體式鋁合金車輪成型工藝方法鋁合金鍛造車輪實(shí)物照片第8章車輪車架制造工藝8.3.4鋁合金車輪的制造工藝整體式鋁合金車輪的56二、低壓鑄造整體式車輪工藝流程模具清掃→模具控溫→噴膜→合型熔料→熔化、精煉→變質(zhì)、除氣、調(diào)溫→升壓→充型保壓→凝固→去壓→松型、開模取鑄件→整形清理→初檢。第8章車輪車架制造工藝二、低壓鑄造整體式車輪工藝流程第8章車輪車架制造工藝57演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2023/1/5第8章車輪車架制造工藝演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew58第8章車輪車架制造工藝2023/1/5第8章車輪車架制造工藝第8章車輪車架制造工藝2022/12/20第8章車輪車架制造59【主要內(nèi)容】汽車車架結(jié)構(gòu)及材料車架零件的沖壓及車架總成制造工藝車輪（鋼圈）結(jié)構(gòu)及材料車輪（鋼圈）制造工藝第8章車輪車架制造工藝【主要內(nèi)容】汽車車架結(jié)構(gòu)及材料第8章車輪車架制造工藝60●

了解汽車車架結(jié)構(gòu)和材料●

熟悉汽車車架工藝流程●

了解汽車車輪的結(jié)構(gòu)和材料●熟悉汽車車輪制造工藝【學(xué)習(xí)目標(biāo)】第8章車輪車架制造工藝●了解汽車車架結(jié)構(gòu)和材料【學(xué)習(xí)目標(biāo)】第8章車輪車架制造工藝618.1汽車車架結(jié)構(gòu)及材料8.1.1車架及其結(jié)構(gòu)類型一、車架的功用車架俗稱“大梁”，它是汽車的裝配基體，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸、前后橋、車身等絕大多數(shù)零部件、總成都要安裝在車架上。

車架的功用可以概括為兩點(diǎn)：支承、連接汽車各零部件、總成；承受車內(nèi)、外各種載荷的作用。第8章車輪車架制造工藝8.1汽車車架結(jié)構(gòu)及材料8.1.1車架及其結(jié)構(gòu)類型62二、車架類型和構(gòu)造車架類型：邊梁式車架、中梁式車架、綜合式車架無(wú)梁式車架等。目前汽車上多采用邊梁式車架和無(wú)梁式車架。第8章車輪車架制造工藝二、車架類型和構(gòu)造車架類型：第8章車輪車架制造工藝631．邊梁式車架及構(gòu)造邊梁式車架結(jié)構(gòu)如圖所示，它由兩根縱梁和若干根橫梁構(gòu)成；縱梁和橫梁之間常用鉚接方法連接。

邊梁式車架掛鉤第8章車輪車架制造工藝1．邊梁式車架及構(gòu)造邊梁式車架結(jié)構(gòu)如圖所示，它由兩根641）縱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

如圖示，水平面內(nèi)或縱向平面內(nèi)做成彎曲、等截面或非等截面的；前窄后寬、前寬后窄、前后等寬等結(jié)構(gòu)，還有平行式結(jié)構(gòu)和彎曲式結(jié)構(gòu)。汽車車架結(jié)構(gòu)形式a）貨車車架b）公共汽車車架d）輕型貨車車架c）轎車車架第8章車輪車架制造工藝1）縱梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：如圖示，水平面內(nèi)或縱向平面內(nèi)做成彎曲、等65車架縱梁的剖面形狀縱梁斷面形狀有：槽形、Z字形、工字形、箱形等，如圖所示。為了滿足質(zhì)量小的前提下，車架具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受各種載荷。橫梁多為槽形。

第8章車輪車架制造工藝車架縱梁的剖面形狀縱梁斷面形狀有：槽形、Z字形、工字形、箱形66如圖所示，中梁式車架只有一根位于中央而貫穿汽車全長(zhǎng)的縱梁，亦稱為脊骨式車架。2．中梁式車架及結(jié)構(gòu)中梁式車架第8章車輪車架制造工藝如圖所示，中梁式車架只有一根位于中央而貫穿汽車全長(zhǎng)的673．綜合式車架及結(jié)構(gòu)

如圖所示，由邊梁式和中梁式車架組合構(gòu)成。車架前段或后段是邊梁式結(jié)構(gòu)，用以安裝發(fā)動(dòng)機(jī)或后驅(qū)動(dòng)橋；而車架中段是中梁式結(jié)構(gòu)，其懸伸出來(lái)的支架可以固定車身。

傳動(dòng)軸從中梁的中間穿過，使之密封防塵。綜合式車架第8章車輪車架制造工藝3．綜合式車架及結(jié)構(gòu)如圖所示，由邊梁式和中梁式車架組684．無(wú)梁式車架及結(jié)構(gòu)用車身兼做車架。汽車所有零部件、總成都安裝在車身上，載荷也由車身來(lái)承受，故稱為無(wú)梁式車架或承載式車身。

特點(diǎn)：車身底板用縱梁和橫梁加固，車身剛度較好，質(zhì)量較輕，但制造要求高。目前廣泛用于轎車和客車，如圖所示。無(wú)梁式車架第8章車輪車架制造工藝4．無(wú)梁式車架及結(jié)構(gòu)用車身兼做車架。汽車所有零部件、總成都695．帶X型橫梁的梯形車架及結(jié)構(gòu)

為隔離發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪聲，提高汽車舒適性，在發(fā)動(dòng)機(jī)與車架之間采用了橡膠軟墊，以取代原剛性連接。為克服剛度不足，轎車車架通常都在前部裝置一根封閉截面大橫梁(箱形截面梁或管形梁)，車架中部則采用較長(zhǎng)的X形橫梁。如圖所示。X型車架第8章車輪車架制造工藝5．帶X型橫梁的梯形車架及結(jié)構(gòu)為隔離發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和噪708.1.2車架成型工藝對(duì)材料的要求一、車架沖壓件的使用性能對(duì)沖壓材料性能的要求車架、車廂中板及一些用于支撐和連接的零部件，都是重要承載件，多采用模壓成形工藝，故要求材料有較高的強(qiáng)度、塑性、疲勞耐久性、碰撞能量吸收能力和焊接性等。一般選用成形性能較好的高強(qiáng)度鋼板、超細(xì)晶粒鋼板和超高強(qiáng)度板。第8章車輪車架制造工藝8.1.2車架成型工藝對(duì)材料的要求一、車架沖壓件的使用性71二、車架沖壓工藝對(duì)沖壓材料性能的要求沖壓工藝一般分為分離工序和成形工序；按加工工序沖壓件大致可分為沖裁件、彎曲件、拉延件、成形件和冷擠壓件。各類沖壓件對(duì)材料的要求，如表列。沖壓件類型抗拉強(qiáng)度∕Mpa伸長(zhǎng)率∕﹪硬度HRB平板件的沖裁≤8001-884-96a．沖裁b．大圓角（r≥2t）的直角≤6104-1675-86a．淺拉深和成形b．以圓角半徑（r≥t），作180°垂直于軋制方向彎曲或作90°平行于軋制方向彎曲≤42013-2764-74a．深拉延成形b．以圓角半徑（r＜t）作任何方向180°彎曲≤37024-3652-64深拉延成形≤33033-4548-52第8章車輪車架制造工藝二、車架沖壓工藝對(duì)沖壓材料性能的要求沖壓工藝一般分為分離工728.2車架零件的沖壓及車架總成制造工藝8.2.1汽車用厚板沖壓工藝特點(diǎn)一、車架鋼板材料汽車大梁不但承受較大的靜載荷，而且要承受一定的沖擊、振動(dòng)等，故要求鋼板有一定強(qiáng)度、耐疲勞性能、沖壓性能和冷彎性能。目前在汽車制造中，汽車車架使用最多的是優(yōu)質(zhì)低碳合金鋼16MnL厚鋼板制造其縱梁和橫梁等結(jié)構(gòu)件。這種鋼板具有良好的塑性加工性能、沖壓性能、冷彎性能、拼焊性能，強(qiáng)度和剛度也能滿足汽車車架使用要求，故在汽車上應(yīng)用很廣。第8章車輪車架制造工藝8.2車架零件的沖壓及車架總成制造工藝8.2.1汽車用73二、車架厚板沖裁工藝特點(diǎn)沖裁坯件在成形模上的放置在凹模一側(cè)在凸模一側(cè)板件1．落料坯料與成型工序的關(guān)系在沖裁厚度5～10mm的坯料時(shí)，會(huì)在斷面上產(chǎn)生很大的塌角，為避免彎曲成翼板時(shí)在彎曲處形成裂紋，應(yīng)將落料坯料輪廓的大端面向下放置在彎曲凹模上，如圖所示。注意：第8章車輪車架制造工藝二、車架厚板沖裁工藝特點(diǎn)沖裁坯件在成形模上的放置在凹模一側(cè)在742．模具結(jié)構(gòu)與工作零件要求

凹、凸模均為鑲塊結(jié)構(gòu)。由于沖裁厚料，故模具工作零件應(yīng)有很好的硬度和工作穩(wěn)定性。凹、凸模鑲塊應(yīng)用工具鋼制成（56～60HRC）。為降低沖裁力，采用波浪式刃口，模架應(yīng)導(dǎo)向好、剛性好。3．沖裁凹、凸模間隙的選取

合理選擇凹、凸間隙，對(duì)保證沖裁質(zhì)量至關(guān)重要。

落料時(shí)凹、凸模間的間隙一般取（0.08～0.12）t（板厚）；沖孔時(shí)凹、凸模間隙?。?.05～0.08）t；同時(shí)沖孔凸模須有很高的堅(jiān)固性和可靠的固定位置。第8章車輪車架制造工藝2．模具結(jié)構(gòu)與工作零件要求凹、凸模均為鑲塊結(jié)構(gòu)。由于75三、車架厚板彎曲成型的工藝特點(diǎn)1．最小相對(duì)彎曲半徑對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大

厚板(t=5～10mm)進(jìn)行U形彎曲時(shí)，在彎曲半徑區(qū)內(nèi)會(huì)有很厚的金屬包覆住凸模，如圖所示的C-C斷面圖和R的局部放大圖；變形區(qū)變形為：外層受拉伸、內(nèi)層受壓縮并產(chǎn)生凸起；當(dāng)相對(duì)彎曲圓角半徑與板厚R/t越小，則這兩種變形程度越大，有時(shí)還會(huì)在外側(cè)產(chǎn)生裂紋。U形縱梁彎曲變形情況第8章車輪車架制造工藝三、車架厚板彎曲成型的工藝特點(diǎn)1．最小相對(duì)彎曲半徑對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量762．U形長(zhǎng)彎曲件的長(zhǎng)度方向易產(chǎn)生附加彎曲變形當(dāng)彎曲斷面如圖中A-A所示的U形，其縱向長(zhǎng)度又很長(zhǎng)(5～10m)的汽車縱梁時(shí)，因厚板強(qiáng)制彎曲，在圓角處發(fā)生的變形使靠彎曲凸模的圓角處發(fā)生多余的金屬堆積，如圖中I部所示。卸去載荷后，這些多余的受壓縮金屬變形只能在沿長(zhǎng)度方向上擴(kuò)散并釋放，故導(dǎo)致彎曲件在長(zhǎng)度方向上產(chǎn)生翹曲，弦高可達(dá)15～20mm的附加變形。第8章車輪車架制造工藝2．U形長(zhǎng)彎曲件的長(zhǎng)度方向易產(chǎn)生附加彎曲變形當(dāng)彎曲斷778.2.2車架縱梁與橫梁的沖壓成型工藝一、車架縱梁沖壓成型工藝1.車架縱梁的沖壓成型工藝車架縱梁的沖壓成型工藝流程一般為：剪床下料→用模具落料、沖工藝孔→用模具壓彎成形→沖腹板孔→沖翼板孔→裝配→油漆。第8章車輪車架制造工藝8.2.2車架縱梁與橫梁的沖壓成型工藝一、車架縱梁沖壓成782．縱梁沖壓工藝中應(yīng)注意的問題1）落料工序

在設(shè)計(jì)縱梁落料模時(shí)，采用波浪式凹模刃口，可將沖裁力減少2/3左右，采用40000kN的壓力機(jī)便可將6～8mm厚的縱梁鋼板進(jìn)行落料。

凹模波浪式刃口的高低之差為料厚的（3～3.5）t（板厚），斜刃口與水平線的夾角為3°～3.5°。凹模鑲塊的長(zhǎng)度一般為350～400mm。第8章車輪車架制造工藝2．縱梁沖壓工藝中應(yīng)注意的問題1）落料工序在設(shè)計(jì)792）沖孔工序

為降低沖孔力和防止沖孔沖模折斷，應(yīng)將所有一次沖制的沖頭分成3種或4種高度，每種高度差為（2/3～1）t（板厚）。其中直徑較大的沖頭長(zhǎng)度較長(zhǎng)；直徑較小的沖頭最短，如圖所示。這樣可避免因退料力不均而發(fā)生小沖頭折斷。沖頭

縱梁逐漸沖孔示意圖

第8章車輪車架制造工藝2）沖孔工序?yàn)榻档蜎_孔力和防止沖孔沖模折斷，應(yīng)將所803）縱梁壓彎工藝注意事項(xiàng)◆為保證兩翼面上孔的對(duì)稱性、準(zhǔn)確性和彎曲高度一致性，在彎曲成型時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)正銷的數(shù)量和位置要求?！艨v梁彎曲成型后，不能有撕裂或裂紋。◆縱向回彈（拱曲）縱梁的彎曲屬于厚料寬板彎曲，且相對(duì)彎曲半徑較小，故彎曲成型時(shí)要防止回彈與裂紋?！舴乐箍v向回彈(拱曲)措施利用“反變形原理”，將凹模沿長(zhǎng)度方向下凹，將凸模沿長(zhǎng)度方向凸起。如后圖所示。第8章車輪車架制造工藝3）縱梁壓彎工藝注意事項(xiàng)◆為保證兩翼面上孔的對(duì)稱性、準(zhǔn)確性和811

8765432191110縱梁彎曲模具的反變形設(shè)計(jì)1-凸模2-墊板3-定位釘4-頂桿5-彈簧6-螺釘7-側(cè)向定位板8-角度定位樣板9-墊板10-頂桿11-凹模鑲塊R6a）平面凸模c）凸起的凸模d）用凸起凸模后的長(zhǎng)度方向變形b）沿凸模長(zhǎng)的變形第8章車輪車架制造工藝187654382二、車架橫梁沖壓成型工藝

商用車車架上一般有5～11根橫粱，用途和結(jié)構(gòu)各不相同。不同條件的汽車橫梁其結(jié)構(gòu)型式變化較大。目前，汽車車架上使用的橫粱通常以槽型式和鱷魚口式居多，如圖所示。

車架橫梁的結(jié)構(gòu)形式

a）槽型式橫粱b）鱷魚口式橫粱

第8章車輪車架制造工藝二、車架橫梁沖壓成型工藝商用車車架上一般有5～11根83橫梁沖壓成型工藝流程：車架橫梁成型過程與縱梁類似，只是長(zhǎng)度比縱梁短得多，所需沖裁和彎曲力也小得多。槽型式橫梁工藝流程一般為：剪床下料→用模具落料、沖工藝孔→用模具壓彎成形→沖腹板孔→沖孔→裝配→油漆形狀較復(fù)雜的厚板（3.5mm～5mm）橫梁成型，在選用鋼板質(zhì)量上，不但要滿足高強(qiáng)度的要求，而且要滿足沖壓成型性要求。

目前國(guó)內(nèi)多選用16MnL、10Ti、08Ti等材料。第8章車輪車架制造工藝橫梁沖壓成型工藝流程：第8章車輪車架制造工藝848.3車輪（鋼圈）的沖壓工藝8.3.1汽車車輪的基本結(jié)構(gòu)及材料一、汽車車輪的基本結(jié)構(gòu)

車輪是介于輪胎和車橋之間承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件，一般由輪轂、輪輻和輪輞所組成。

輪轂通過圓錐滾子軸承套裝在車橋（或半軸套管）或轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸上。

輪輞也叫鋼圈，用以安裝輪胎，與輪胎共同承受作用在車輪上的負(fù)荷，并散發(fā)高速行駛時(shí)輪胎上產(chǎn)生的熱量及保證車輪具有合適的斷面寬度和橫向剛度。

輪輻將輪輞與輪轂連接起來(lái)。輪輞與輪輻可以是整體的(不可拆式)，也可以是可拆式的。第8章車輪車架制造工藝8.3車輪（鋼圈）的沖壓工藝8.3.1汽車車輪的基本85車輪的基本結(jié)構(gòu)

車輪分類：按輪輻構(gòu)造可分為：輻板式和輻條式兩種。如圖所示。目前，普通級(jí)轎車和輕、中型載貨汽車多采用輻板式車輪；高級(jí)轎車、競(jìng)賽汽車及重型載貨汽車多采用輻條式車輪。a）輻板式車輪b）輻條式車輪第8章車輪車架制造工藝車輪的基本結(jié)構(gòu)車輪分類：按輪輻構(gòu)造可分為：輻板式和輻條式兩86二、汽車車輪材料1．鋼制車輪及特點(diǎn)●長(zhǎng)期以來(lái)，鋼制車輪在汽車車輪中占主導(dǎo)地位。自上世紀(jì)80年代起，鋼輪的市場(chǎng)份額逐步減小，被鋁合金所代替?！皲撦喎蓊~快速下跌的原因有多方面的因素，而外觀吸引力是最主要的因素。

鋼制車輪的優(yōu)缺點(diǎn)：

鋼制車輪成本低，安全性比鋁合金車輪更具優(yōu)勢(shì)。故大部分用于載重汽車車輪；加工成型性能和制造工藝難以做到鋁合金車輪那樣的結(jié)構(gòu)和外形多樣化。鋼車輪質(zhì)量大，制造和使用上消耗的能量比鋁制車輪大得多。第8章車輪車架制造工藝二、汽車車輪材料1．鋼制車輪及特點(diǎn)●長(zhǎng)期以來(lái)，鋼制車輪在汽872．鋁制車輪及特點(diǎn)★具有美觀、舒適、節(jié)能、質(zhì)量小等優(yōu)點(diǎn)；★抓地性好，具有更精確的轉(zhuǎn)向動(dòng)作和更好的轉(zhuǎn)彎性能；★慣性小，改善了加速性和制動(dòng)性；★有良好的導(dǎo)熱性，提高了制動(dòng)系統(tǒng)散熱性能，大幅度降低了由高熱導(dǎo)致的制動(dòng)失靈。奧迪轎車鋁合金車輪

如圖示的鋁合金車輪在轎車上使用高達(dá)90%以上。特點(diǎn)：與鋼車輪相比第8章車輪車架制造工藝2．鋁制車輪及特點(diǎn)★具有美觀、舒適、節(jié)能、質(zhì)奧迪轎車鋁883．鎂合金車輪及特點(diǎn)■鎂在實(shí)用金屬中密度最小，能減輕整車質(zhì)量，減少油耗?！鰪?qiáng)度高于鋁合金和鋼，剛度接近鋁合金和鋼，能夠承受一定的負(fù)荷。■具有良好的鑄造性和尺寸穩(wěn)定性，易加工，廢品率低，降低了生產(chǎn)成本?！鼍哂辛己玫淖枘嵯禂?shù)，減振量大于鋁合金和鑄鐵，用作輪圈可以減少振動(dòng)，提高汽車的安全性和舒適性。

用鎂合金制造車輪，是高檔汽車發(fā)展的趨勢(shì)。第8章車輪車架制造工藝3．鎂合金車輪及特點(diǎn)■鎂在實(shí)用金屬中密度最小，能減輕整車質(zhì)量894．復(fù)合材料（塑料或碳纖維）5．鋼鋁組合車輪

輪輞為普通鋼制輪輞，輪輻為鑄造的鋁合金輪輻，經(jīng)過機(jī)械加工，借助嵌件與鋼的輪輞裝焊而成。它集中了鋼制車輪與鋁合金車輪的優(yōu)點(diǎn)，并以其較低的價(jià)格占領(lǐng)了市場(chǎng)的一席之地。一般用于賽車，重量更輕，強(qiáng)度高，但價(jià)格昂貴。第8章車輪車架制造工藝4．復(fù)合材料（塑料或碳纖維）5．鋼鋁組合車輪輪輞為908.3.2車輪的沖壓工藝一、型鋼車輪結(jié)構(gòu)形式目前國(guó)內(nèi)外采用的有：兩件式、三件式、四件式、五件式等,其中大量采用兩件式和三件式,如圖所示。

車輪輪輞、擋圈、鎖圈的材料均采用軋制的異型材,而輪輻則用厚鋼板沖壓成型。輪輞擋圈焊縫輪輻輪輞鎖圈擋圈焊縫輪輻a）兩件式b）三件式型鋼車輪的結(jié)構(gòu)形式第8章車輪車架制造工藝8.3.2車輪的沖壓工藝一、型鋼車輪結(jié)構(gòu)形式目91二、滾壓成型車輪結(jié)構(gòu)形式輪輞用鋼板經(jīng)滾壓加工成型。為適應(yīng)裝配子午線無(wú)內(nèi)胎輪胎和提高乘用的舒適性,其制造精度,如徑向、側(cè)向跳動(dòng),安裝面的平面度以及氣密性等,均提出了比型鋼車輪更為嚴(yán)格的要求。

其結(jié)構(gòu)如圖所示。滾壓成型車輪的結(jié)構(gòu)形式第8章車輪車架制造工藝二、滾壓成型車輪結(jié)構(gòu)形式輪輞用鋼板經(jīng)滾壓加工成型。滾92三、鋼制車輪對(duì)材料的要求

1)選用的鋼材必須保證車輪有足夠的強(qiáng)度和疲勞壽命。2)選用的材料應(yīng)能達(dá)到車輪結(jié)構(gòu)的輕量化,以降低汽車油耗。為此,應(yīng)在保證強(qiáng)度與壽命的前提下,鋼材的力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)盡量提高。3)選用的鋼材應(yīng)有良好的工藝性和可加工性、足夠的延伸率、可塑性和良好的焊接性能。同時(shí)鋼材應(yīng)有較高的內(nèi)在、外觀質(zhì)量。鋼制車輪材料主要有：

12LW、15LW、16Mn、Q235等鋼號(hào)。第8章車輪車架制造工藝三、鋼制車輪對(duì)材料的要求1)選用的鋼材必須保證車輪有938.3.3型鋼車輪的制造工藝

如圖所示,

型鋼車輪的輪輞、擋圈的斷面是異型斷面，均采用由鋼廠直接供應(yīng)的型材進(jìn)行彎曲成型；輪輻則是用熱軋鋼板沖壓成型,二者成型工藝截然不同型鋼車輪（二件式）斷面形式第8章車輪車架制造工藝8.3.3型鋼車輪的制造工藝如圖所示,型鋼車輪（941．型鋼輪輞的制造工藝流程如后圖所示,中、重型商用車的輪輞制造工藝流程基本上由15道工序組成。工藝流程：1）剪切下料→2）酸洗除銹(圖中未畫出)→3）在裝用卷圓機(jī)上進(jìn)行輪輞卷圓→4）旋壓校正→5）將圓筒狀的輪輞的兩端頭壓平→6）切口→7）修正切對(duì)口→8）在對(duì)口焊機(jī)上對(duì)焊→9）切除焊后的焊渣、焊瘤→10）沿弧線校正輪輞并精修焊縫→11）修磨焊縫→12）從內(nèi)側(cè)方向清理并修光焊縫與對(duì)口→13）擴(kuò)脹輪輞→14）按外形輪廓壓縮外形→15）精壓縮外形第8章車輪車架制造工藝1．型鋼輪輞的制造工藝流程如后圖所示,中、重型商用車的輪輞95用型鋼制造商用車輪輞的工藝流程第8章車輪車架制造工藝用型鋼制造商用車輪輞的工藝流程第8章車輪車架制造工藝96二、型鋼輪輞卷圓的重點(diǎn)工序說明1.輪輞卷圓的難易部位

輪輞的異型斷面如圖所示,其各段的厚度、剛度與形狀均不相同。其中：

A段為輪輞凸緣部分,類似角鋼結(jié)構(gòu),主要承受汽車行駛中輪胎側(cè)向壓力形成的循環(huán)載荷，卷圓時(shí)此段成型最困難輪輞斷面特征

B段是輪輞的直線腰部，可視為平板卷圓，容易成型；

C段為圈槽部分，承受彎矩較大且各處厚度不同，此段成型也較困難。第8章車輪車架制造工藝二、型鋼輪輞卷圓的重點(diǎn)工序說明1.輪輞卷圓的難易部位輪輞的972.輪輞卷圓工藝設(shè)備輪輞卷圓通常在非對(duì)稱排列的四軸專用卷圓機(jī)上進(jìn)行。卷圓機(jī)輥軸的排列如圖所示。卷圓時(shí),頂輥和底輥的作用力使輪輞的局部產(chǎn)生彎曲變形卷圓屬于回轉(zhuǎn)連續(xù)局部成型,最后完成輪輞卷圓。從動(dòng)輥通常設(shè)計(jì)成錐形,用以控制輪輞卷圓后的開口大小和縱向錯(cuò)口。a）輥輪排列b）用小綴角輥圓輪輞斷面特征第8章車輪車架制造工藝2.輪輞卷圓工藝設(shè)備輪輞卷圓通常在非對(duì)稱排列的四軸專用卷圓983.輪輞的初壓縮、擴(kuò)脹、精壓縮

由于采用錐輥卷圓,故經(jīng)卷圓后得到的輪輞也是錐體形,因此需要對(duì)輪輞擋圈槽部進(jìn)行圓周初壓縮，最終使輪輞上下端近似相等,以保證輪輞擴(kuò)脹時(shí)上下端能均勻擴(kuò)脹,以減少擴(kuò)裂廢品。第8章車輪車架制造工藝3.輪輞的初壓縮、擴(kuò)脹、精壓縮由于采用錐輥卷圓,故經(jīng)卷圓993.輪輞的初壓縮、擴(kuò)脹、精壓縮

輪輞擴(kuò)脹是輪輞整形的關(guān)鍵，通過選擇合適的擴(kuò)張模,如圖a）所示，使材料發(fā)生合理塑性變形，最后經(jīng)過輪輞精壓縮，使輪輞達(dá)到最終尺寸并使其圓度、徑向與側(cè)向跳動(dòng)均達(dá)到技術(shù)要求。精壓縮所用的模具結(jié)構(gòu)如圖b）所示。輪輞模具a）輪輞擴(kuò)脹模結(jié)構(gòu)b）輪輞精壓縮模結(jié)構(gòu)第8章車輪車架制造工藝3.輪輞的初壓縮、擴(kuò)脹、精壓縮輪輞擴(kuò)脹是輪輞整形的關(guān)鍵，100二、輪輻的制造工藝輪輻也是車輪總成中的重要構(gòu)件,它與車輪總成聯(lián)成一體傳遞轉(zhuǎn)矩。

輪輻的制造工藝流程如下:剪切下料→酸洗除銹→沖工藝孔并同時(shí)落料→沖壓成型→沖中心孔及螺栓孔→沖通風(fēng)孔→擠壓通風(fēng)孔毛刺→校平輪輻底平面→車削輪輻外徑→沖豁口。1．輪輻的制造工藝流程第8章車輪車架制造工藝二、輪輻的制造工藝輪輻也是車輪總成中的重要構(gòu)件,它與101輪輻沖工藝孔及落料工序可在25000～30000KN壓力機(jī)上用一套連續(xù)模來(lái)完成。為保證后續(xù)加工的定位及同軸度要求，必須在成型前沖制定位工藝孔，一般可取直徑為60mm。沖孔落料連續(xù)模的結(jié)構(gòu)如圖所示。

輪輻材料較厚（t=8～14mm），沖裁力較大，故沖工藝孔需采用8000kN以上的壓力機(jī)，其凹模應(yīng)應(yīng)采用波浪型刃口。輪輻沖孔落料連續(xù)模第8章車輪車架制造工藝輪輻沖工藝孔及落料工序可在25000～30000KN壓力機(jī)1028.3.3滾壓型車輪的制造工藝一、滾型車輪輪輞的制造工藝剪條料→滾邊壓字→卷圓→壓