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        5度斜底板材輪輞關鍵工序淺析

        2022-03-08 11:16:04周永紅吉凱恩車輪連云港有限公司
        鈑金與制作 2022年1期
        關鍵詞:工藝

        文/周永紅·吉凱恩車輪(連云港)有限公司

        導 語

        5°斜底板材輪輞滾形過程容易出現跑偏,且滾形設備使用具有很大的局限性,加長下料長度并設計收縮模具,開裂問題得以解決。設計應用限位裝置,既可以解決跑偏問題,還能大大提高設備的利用率。

        車輪與充氣輪胎構成一個壓力容器,并與輪轂、車軸構成一個承載系統(tǒng),承載整個車輛及車輛所要求的載重。本文介紹的車輪輪輞為5°斜底板材輪輞,它與彈性擋圈一起配合固定輪胎使用,如圖1所示,該車輪是木材加工廠用的兩頭忙裝載機上的車輪,屬于小眾產品。5°斜底板材輪輞、SDC半深槽板材輪輞均屬于小眾產品,若是大批量輪輞生產則會采用冶金部標準YB/T 5227—2005 《汽車車輪輪輞用熱軋型鋼》中的型鋼輪輞。

        圖1 5°斜底板材輪輞型車輪

        加工現狀

        加工工藝

        圖2 輪緣大邊加工工藝

        圖3 鎖圈槽小邊加工工藝

        滾形加工設備

        滾形加工采用龍門式滾形機,如圖4所示,此設備為滾形專用設備。

        圖4 龍門式滾形機

        上述工藝方案,只適用于常規(guī)的5°斜底板材輪輞加工,不適用于24-13.0的5°斜底板材輪輞加工,因為,在實際試制過程中,擴喇叭口時輪輞有開裂現象,滾形Ⅰ工序滾輪輞小邊時,未滾出小邊,全部跑偏到輪緣大邊。

        問題分析

        產品材料設計要求:材質Q235B、板厚8mm,經過驗算,擴喇叭口的最大尺寸伸長率約等于材質Q235B伸長率的26%,故有開裂現象。產品輪輞中輪緣大邊部分尺寸有增高變化,擴喇叭口周長尺寸相對增加,這個問題是我們在制定工藝方案時沒有考慮到的。

        通常,行業(yè)中規(guī)定用于滾形5°斜底板材輪輞的龍門式滾形機,其滾形模的設計直徑不得小于標定直徑的8%,即20-13.0的滾形模直徑約為467mm(25.4×20×92%),而24-13.0的滾形模直徑約為561mm,兩者直徑相差94mm。

        圖5 滾形跑偏示意圖

        解決方案

        加長下料長度

        其方法是在下料時將下料長度在原下料尺寸的基礎上加長5%,這樣就會造成卷圓后小邊直徑增大。增大部分直徑只有收縮,才能使小邊直徑回到原工藝設定的尺寸,其余不變。采用收縮模具,如圖6所示,將加長的5%收縮回來,而大邊不收縮。

        圖6 收縮模具

        采用這種方法,工藝路線就變?yōu)椋孩傧聴l料、②卷圓、③焊接、④收縮、⑤擴喇叭口、⑥壓形、⑦滾形Ⅰ、⑧滾形Ⅱ、⑨沖氣門孔、⑩車兩端。改進后的輪緣大邊加工工藝如圖7所示。

        圖7 改進后的輪緣大邊加工工藝

        設計限位裝置

        針對上述跑偏現象,設計了一套左右限位裝置,左限位為主限位裝置,由于受到上滾模軸套空間限制,設計成圖8中所示形狀,并將其固定在床身下底板上,不旋轉。其限位面與下滾模限位面平齊,并保持與下滾模有2mm間隙,以避開下滾模旋轉。右限位固定在擋板上,與擋板一同旋轉,因其直徑受到上滾模軸套空間限制,故只能起到輔助限位的作用。通過加裝限位裝置,解決了滾形Ⅰ工序滾鎖圈槽小邊時出現的跑偏現象,但在成形滾時依然有15%的跑偏現象,于是再在滾形Ⅱ工序中增加一套左右限位裝置,跑偏現象徹底解決。

        圖8 限位裝置

        結束語

        通過研究改進,不僅解決了輪輞滾形跑偏問題,提高了輪輞加工質量,更是打破了滾形5°斜底板材輪輞的龍門式滾形機其滾形模設計直徑不得小于標定直徑8%的傳統(tǒng),大大提高了滾形設備的利用率,減少模具費用,降低了成本。也就是說,只要工件能放進龍門式滾形機,滾形模就能滾,20-13.0的滾形模不僅能滾24-13.0的輪輞,還可以滾25-14.0、26-15.0等高輪緣的5°斜底板材輪輞,也包括輪輞輪廓、工藝近似的SDC半深槽板材輪輞。

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