專利名稱：輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機械技術領域，具體涉及一種輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝。
背景技術：
輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣是輪式無內胎工程機械車輪中的重要零部件之一?，F有技術中，輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣主要采用鋼板制作而成。具體制造工藝至少包括以下步驟將鋼板或扁鋼通過氣割或剪裁下成橫截面如圖1所示的條形工件(簡稱條料)一卷圓將工件卷曲、整形為圖2所示圓圈狀一焊接一打磨一熱壓成形一車加工。焊接后打磨好的工件經加熱通過擴口模加工成如圖3所示的形狀，然后利用成形模進行成形加工，形成如圖4所示工件，最后車加工形成所需尺寸精度的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣。本發(fā)明人在實現本發(fā)明的過程中發(fā)現，現有技術至少存在以下問題現有技術中需要經過車加工工藝才能制造出符合精度要求的外輪緣，而由于車加工操作不僅工作效率低，而且車加工操作會浪費不少材料，導致材料利用率以及生產效率均比較低，同時，采用熱壓成形的工藝，需要對工件加熱后才能壓制成形，加熱工件能源消耗比較高，導致制造成本比較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供了一種輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，解決了現有技術存在材料利用率以及生產效率均比較低，且制造成本比較高的技術問題。為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案該輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，包括以下步驟型鋼軋制成形將坯料軋制為條形且橫截面與所需制造的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣橫截面形狀相同的型鋼；卷圓將軋制成形的所述型鋼卷曲為圓圈狀；整圓使卷圓后的工件的兩端對口 ；焊接將對口后的所述工件的兩端焊接在一起；精整形采用與所需制造的所述外輪緣的形狀相適配的模具對打磨后的所述工件進行精整，形成所述輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣。與現有技術相比，本發(fā)明所提供上述技術方案至少能產生具有如下優(yōu)點由于本發(fā)明實施例無需采用車削加工便可以制造出符合精度要求的工件，相對于現有技術不僅材料利用率更高，而且生產效率也更高，同時，由于本發(fā)明實施例中無需采用熱壓成形的工藝，無需對工件進行加熱既可以制造出符合形狀以及精度要求的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣，節(jié)省了加熱工件所耗費的能源，故而能耗更低，更節(jié)約成本，所以成本也更低，進而解決了現有技術存在材料利用率以及生產效率均比較低，且制造成本比較高的技術問題。


圖1為現有技術中制造輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的工藝中所采用的條形工件的橫截面的示意圖；圖2為現有技術中制造輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的工藝中卷圓、整圓步驟加工出的工件的縱截面示意圖；圖3為現有技術中制造輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的工藝中熱壓成形步驟加工過程中所加工出的工件的一張縱截面示意圖；圖4為現有技術中制造輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的工藝中熱壓成形步驟加工過程中所加工出的工件的又一張縱截面示意圖；圖5為本發(fā)明實施例所提供的制造輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的工藝中軋制成形步驟所加工出的工件的橫截面示意圖；圖6為本發(fā)明實施例所提供的制造輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的工藝中精整形步驟所形成的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的縱截面的示意圖；圖7為本發(fā)明實施例的優(yōu)選實施方式所提供的制造輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的工藝的流程示意圖；圖8為本發(fā)明實施例所提供的制造輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的工藝中精整形步驟所使用的模具的剖視示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。本發(fā)明實施例提供了一種制造工藝簡單、制造效率以及材料利用率均比較高且更節(jié)約成本的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝。如圖7所示，本發(fā)明實施例所提供的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，包括以下步驟型鋼軋制成形將坯料(通常為Q345或Q235的鋼材，)軋制為條形且橫截面如圖 5所示與所需制造的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣橫截面相同或近似相同的型鋼；卷圓將軋制成形的型鋼卷曲為圓圈狀；整圓使卷圓后的工件的兩端對口 ；焊接將對口的工件的兩端焊接在一起；精整形采用與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具對打磨后的工件進行精整，形成如圖6所示輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣。由于本發(fā)明實施例無需采用車削加工便可以制造出符合精度要求的工件，相對于現有技術不僅材料利用率更高，而且生產效率也更高，同時，由于本發(fā)明實施例中無需采用熱壓成形的工藝，無需對工件進行加熱既可以制造出符合形狀以及精度要求的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣，節(jié)省了加熱工件所耗費的能源，故而能耗更低，更節(jié)約成本，所以成本也更低，進而解決了現有技術存在材料利用率以及生產效率均比較低，且制造成本比較高的技術問題。本實施例中軋制成形的步驟與卷圓的步驟之間還包括以下步驟鋸切下料將軋制成形的型鋼鋸切為所需制造的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的周長尺寸的型鋼。將坯料軋制成尺寸比較長的長條形型鋼，然后再將型鋼條料鋸切為多段符合之后步驟加工需要的工件的方法制造效率比較高，適宜于批量制造。當然，本實施例中也可以將坯料僅軋制成一段符合之后步驟加工需要的型鋼。由于鋸切下料步驟之后，還有其他加工步驟，所以鋸切出的型鋼的長度尺寸為所需制造的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的周長尺寸時，可以為其他步驟預留一定的加工余量，從而保證產品的尺寸以及形狀精度。本實施例中鋸切下料的步驟鋸切而成的型鋼的長度尺寸為所需制造的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的單倍尺長度。這種設計更節(jié)省材料，有利于降低生產成本，同時，由于鋸切下料步驟之后的其他加工步驟中部分步驟會增加型鋼的長度尺寸，部分步驟會減少型鋼的長度尺寸，所以需要使之后加工步驟中所增加型鋼長度尺寸與之后加工步驟中所減少的型鋼的長度尺寸相一致。本實施例中整圓的步驟與焊接的步驟之間還包括以下步驟切直頭切去對口的工件的兩端的直頭；再次整圓將切直頭之后的工件的兩端對口。由于型鋼的兩端處的直頭是比較難以通過卷圓的步驟形成符合要求的弧度要求的，所以將直頭切掉之后再次整圓可以保證工件的兩端的弧度符合產品的形狀精度以及尺寸精度。本實施例中整圓的步驟和/或再次整圓的步驟采用油壓機來進行。油壓機具有節(jié)省能耗，便于操作的優(yōu)點，適宜用于整圓以及再次整圓，當然，本實施例中也可以整圓的步驟和/或再次整圓的步驟也可以采用油壓機之外的其他設備來實現。除此之外，本實施例中切直頭、整圓以及再次整圓的步驟既可以僅進行一次也可以重復進行多次，次數的多少可以根據用戶對產品精度的要求來確定。本實施例中再次整圓步驟之后工件的圓度小于整圓步驟之后的工件的圓度。圓度越小則尺寸精度越高，整圓步驟對工件進行操作主要用于使得工件符合形狀精度的要求， 而再次整圓步驟用于使得工件符合尺寸精度的要求，本實施例中再次整圓步驟之后工件的圓度為整圓步驟之后的工件的圓度的 1/3 1/2，優(yōu)選為1/2。實踐證明當再次整圓步驟對工件的加工量為整圓步驟對工件的加工量的1/3 1/2，尤其為1/2時，不僅工件的尺寸精度以及形狀精度更符合要求，而且所需要的再次整圓步驟的次數更少。本實施例中焊接的步驟與精整形的步驟之間還包括以下步驟打磨去除焊接而成的工件的焊渣。打磨工藝能夠提高產品的表面質量，使得產品達到較高的精度要求，同時，還可以避免產品表面殘留的焊渣引起應力集中等缺陷。本實施例中卷圓的步驟采用型鋼卷圓機來進行，和/或，焊接的步驟采用閃光對焊機來完成。型鋼卷圓機具有卷圓效率高，且操作方便的優(yōu)點，適宜應用于本發(fā)明中，采用閃光對焊機對工件進行焊接，能夠徹底消除了夾渣、未焊透、氣孔等嚴重的質量缺陷，有助于提高產品的質量以及精度。當然，本實施例中卷圓的步驟也可以采用型鋼卷圓機之外的其他設備來進行。焊接的步驟也可以采用閃光對焊機之外的其他設備來進行。如圖8所示，本實施例中與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具，包括座體1、 凹模2、凸模3、彈力機構4以及動力機構，其中凹模2以及凸模3分別與所需制造的外輪緣的底部和頂部的形狀相適配，打磨后的工件8放置于凹模2上；彈力機構4設置于凹模2與座體1之間，彈力機構4用于通過彈力頂起凹模2，并緩沖凹模2對座體1所施加的壓力；動力機構，用于帶動凸模3對放置于凹模2上的工件8施加擠壓力，使工件8形成輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣。放置于凹模2內的工件8受到凸模3對其所施加的擠壓力時，工件8以及凹模2 的位置會逐漸沿著滑鍵45下降，此時，工件8的徑向尺寸也在逐漸縮小，直至滑板42與座體1接觸，其形狀、尺寸精度達到所需要求。如圖8所示，圖8中部區(qū)域的中心線兩側的結構是對稱的，為更為透徹、清楚的表現出本實施例所提供與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具的內部結構，圖8中左側的剖切位置與右側的剖切位置并不完全相同。本實施例所提供的與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具采用如圖8所示凹模2、凸模3相壓的方法對工件進行精整形，從而制造出符合形狀以及尺寸精度要求的外輪緣，精整形過程中無需對外輪緣進行加熱，所以不僅更節(jié)省能耗，而且加工過程簡單，生產效率更高，加工成本更低。如圖8所示，本實施例中彈力機構4包括彈簧41、滑板42、墊板43以及滑塊44，滑板42可在彈簧41的作用下帶動滑塊44沿滑鍵45在墊板43上沿著滑鍵方向上下滑動，凹模2通過螺釘固定于滑塊44上。彈力機構4的緩沖作用能夠延長凹模2的使用壽命，提高本發(fā)明所提供的與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具的可靠性。與如圖8所示座體1固定得外圈91以及內圈92，用于對滑板42起到導向作用， 使得滑板42的滑動方向沿著豎直的方向滑動，從而提高彈力機構4所緩沖的力的方向的精度。與外圈91固定的擋圈93用于對凸模3的起到導向作用，使得凸模3與凹模2相壓時， 凸模3不會從凹模3上脫出。當然，本實施例中凸模3與凹模2的位置也可以互換，即凸模 3在下，凹模2在上，除此之外，凸模3與凹模2對工件8進行整形時所施加的力的方向也可以不沿豎直方向，例如軋制工件8時所施加的力的方向也可以沿水平方向或其他與水平面存在一定夾角(不包括90° )的方向。由于沿豎直方向可以充分利用凸模3的重力，所以本實施例中凸模3與凹模2軋制工件8時所施加的力的方向優(yōu)選為豎直方向。本實施例中與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具還包括如圖8所示頂出機構5，頂出機構5用于將精整形后的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣頂出凹模2，以便于將輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣拿出。如圖8所示，頂出機構5包括頂出板51以及頂出桿52，頂出桿52在動力機構的帶動下帶動頂出板51頂出精整形后的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣。
本實施例中與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具還包括如圖8所示導向機構6，導向機構6包括至少兩根導柱61，導柱61的其中一端插接于底座上的孔內，導套的一端插接于與凸模3相固連的上模板7內。導柱61的另一端插入導套內，起模具定位及導向作用，凸模3壓制放置于凹模2上的工件8時，模板可沿導柱61豎直方向滑動。導柱61 的作用在于更為精準的限制凸模3在豎直方向運動的方向，從而保證外輪緣的形狀以及尺寸的精度。導柱61的數目可以設置兩根也可以設置四根，本實施例中優(yōu)選為設置四根導柱 61，且四根導柱61對稱設置于凸模3和凹模2的四角。本實施例所提供的與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具具有加工精度高，使用壽命長，操作方便的優(yōu)點，同時，實踐證明使用本實施例所提供的與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具所制造出來的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣與現有技術中所制造出來的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣具有強度高、剛性好、耐用，在使用過程中不易發(fā)生破壞等優(yōu)點。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于包括以下步驟 型鋼軋制成形將坯料軋制為條形且橫截面與所需制造的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣橫截面形狀相同的型鋼；卷圓將軋制成形的所述型鋼卷曲為圓圈狀； 整圓使卷圓后的工件的兩端對口 ； 焊接將對口后的所述工件的兩端焊接在一起；精整形采用與所需制造的所述外輪緣的形狀相適配的模具對打磨后的工件進行精整，形成所述輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣。
2.根據權利要求1所述的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于 所述軋制成形的步驟與所述卷圓的步驟之間還包括以下步驟鋸切下料將軋制成形的所述型鋼鋸切為所需制造的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的周長尺寸的型鋼。
3.根據權利要求1所述的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于 所述鋸切下料的步驟鋸切而成的型鋼的長度尺寸為所需制造的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣的單倍尺長度。
4.根據權利要求1或2或3所述的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于所述整圓的步驟與所述焊接的步驟之間還包括以下步驟切直頭切去對口的所述工件的兩端的直頭； 再次整圓將切直頭之后的所述工件的兩端對口。
5.根據權利要求4所述的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于 所述整圓的步驟和/或所述再次整圓的步驟采用油壓機來進行。
6.根據權利要求4所述的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于 所述再次整圓步驟之后所述工件的圓度小于所述整圓步驟之后的所述工件的圓度。
7.根據權利要求6所述的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于 所述再次整圓步驟之后所述工件的圓度為所述整圓步驟之后的所述工件的圓度的1/3 1/2。
8.根據權利要求1或2或3所述的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于所述焊接的步驟與所述精整形的步驟之間還包括以下步驟打磨去除焊接而成的所述工件的焊渣。
9.根據權利要求1或2或3所述的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于所述卷圓的步驟采用型鋼卷圓機來進行，和/或，所述焊接的步驟采用閃光對焊機來完成。
10.根據權利要求1或2或3所述的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，其特征在于與所需制造的所述外輪緣的形狀相適配的模具，包括座體、凹模、凸模、彈力機構以及動力機構，其中所述凹模以及所述凸模分別與所需制造的所述外輪緣的底部和頂部的形狀相適配，打磨后的所述工件放置于所述凹模上；所述彈力機構設置于所述凹模與所述座體之間，所述彈力機構用于通過彈力頂起所述凹模，并緩沖所述凹模對所述座體所施加的壓力；所述動力機構，用于帶動所述凸模對放置于所述凹模上的所述工件施加擠壓力，使所述工件形成所述輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，涉及機械技術領域。解決了現有技術存在材料利用率以及生產效率均比較低，且制造成本比較高的技術問題。該輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣制造工藝，包括以下步驟型鋼軋制成形將坯料軋制為條形且橫截面與所需制造的輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣橫截面形狀相同的型鋼；卷圓將軋制成形的型鋼卷曲為圓圈狀；整圓使卷圓后的工件的兩端對口；焊接將對口后的工件的兩端焊接在一起；精整形采用與所需制造的外輪緣的形狀相適配的模具對打磨后的工件進行精整，形成輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣。本發(fā)明應用于制造輪式無內胎工程機械車輪用外輪緣。
文檔編號B23P23/04GK102152124SQ201110043488
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權日2011年2月23日
發(fā)明者孫愛軍, 郭好強, 陳漢杰, 馬會民, 黃洪亮 申請人:河南省宏源車輪有限公司, 浙江宏源車輪有限公司