用于摩擦焊接的轮毂金年会与轮辋搭接方法及其焊接方法技术

2024-03-13

　　金年会当前位置:首页专利查询上海航天设备制造总厂专利正文

　　一种用于摩擦焊的轮毂与轮辋搭接方法，包括如下步骤：（a）分别形成轮辐与轮辋，其中所述轮辐的两端形成为与轮辋进行装配的装配头；及（b）对所述轮辐和轮辋进行贴边式过盈装配，其中所述装配头的装配面与所述轮辐的装配面接合。根据本发明专利技术的搭接方法和焊接方法，实现了轮毂的分体式加工成型，不仅车轮质量轻、强度高，而且车轮美观、效率高，成本低，提高车轮品质。

　　本专利技术涉及轮毂的焊接领域，尤其涉及分体式铝合金轮毂的是轮辋与轮辐的贴边式搭接方法和焊接方法。

　　铝合金轮毂具有轻量化、制造精度高、强度高、减震性好、散热能力强、外观成型漂亮、视觉效果好等优点。现有技术中，铝合金轮毂的主要制造方法有铸造和锻造两种方法金年会，其中铸造主要是重力铸造和低压精密铸造。然而，整体铸造不仅生产效率低，而且轮毂性能很难稳定，易产生气孔，密度不均匀，余量大，材料浪费严重，能耗大；而采用锻造则需要精密的锻造设备，而且成品率低，力口工制造成本较高。为了克服上述两种制造方法的不足，业界提出了搅拌摩擦焊。搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下的固相搭接方法。现有的铝合金轮毂往往采用搅拌摩擦焊。例如，CN 101530948A中公布了一种轮毂筒段纵缝和环缝的搅拌摩擦焊方法，可通过回抽解决匙孔问题，但该文献没有给出轮辋与轮辐之间的搭配接头型式。此外，CN101214605A中公布了一种轮毂制造工艺，其中轮盘和轮辋搭接配合后采用搅拌摩擦焊，搭接配合处的结构为阶梯形结构，但其轮辋采用上下分模的型式。为克服上述整体式轮毂制造方法中产生的不足，目前采用分体式的加工制造方式，即轮辋、轮辐整体铸造，通过设计轮辋与轮辐之间的接头型式并优化焊接方案，对轮辋与轮辐进行焊接，因此轮毂的性能质量与焊接接头结构有着直接的关系。因此，业界需要改进的焊接接头。

　　本专利技术旨在提供一种轮辋与轮辐的搅拌摩擦焊焊接方案，其采用新型接头设计型式，利用搅拌摩擦焊获得性能优良的轮毂，并采用搅拌摩擦点焊去除匙孔，提高轮毂的气密性、安全性和美观性。本专利技术的一个方面为一种用于摩擦焊的轮辐与轮辋搭接方法，包括如下步骤： (a)分别形成轮辐与轮辋，其中所述轮辐的两端形成为与轮辋进行装配的装配头；及（b)对所述轮辐和轮辋进行贴边式过盈装配，其中所述装配头的装配面与所述轮辐的装配面接合。一些实施例中，所述装配头形成为矩形。一些实施例中，所述装配头形成为楔形。本专利技术的另一方面为一种轮辐与轮辋的摩擦焊焊接方法，包括如下步骤：（1)形成如前述权利要求中任一项所述的轮辐与轮辋连接；（2)利用搅拌摩擦焊接对所述轮辐和所述轮辋进行定位焊接；及（3)利用搅拌摩擦焊接对所述轮辋和所述轮辐进行焊接。一些实施例中，从所述轮辋的外侧进行摩擦焊接，另一些实施例中，从所述轮辋的内侧进行摩擦焊接。一些实施例中，所述步骤（2)中的摩擦参数小于所述步骤（3)中的摩擦参数。一些实施例中，所述步骤（2)中，当引用权利要求2时，摩擦焊接的搅拌头的直径所述装配头的长度（D1)的1/2,搅拌针的长度为所述轮辋的壁厚与所述装配头的厚度之和的一半；当引用权利要求3时，搅拌头直径为所述装配头的长度（D2)的1/2,搅拌针的长度大于H tl且小于H2，其中Htl为轮辋的壁厚，H2为轮辋的壁厚与轮辐贴边最厚处厚度的总和。一些实施例中，所述步骤（3)中，当引用权利要求2时，搅拌头直径为所述装配头的长度（D 1)的2/3,长度为H1- (0.5mnTlmm)，其中H1为轮辋壁厚与轮辐的贴边厚度的总和；当引用权利要求3时，搅拌头的直径为所述装配头的长度（D 2) 1/2,长度为Htl, 其中Htl为轮辋的壁厚，；并且焊接厚度t :6~8mm，搅拌头转速V :60(T800rpm，焊接速度： v/r，其中r为所述轮毂的半径。一些实施例中，还包括： (3)采用同质铝合金材料对匙孔进行填充处理，并采用搅拌摩擦点焊对其进行补焊。一些实施例中，所述步骤（3)中，加持力为(T30kN，搅拌工具可旋转速度范围为 0?3000rad/min。一些实施例中，还包括：（4)对焊接成型的所述轮毂进行热处理。一些实施例中，所述步骤（4)中，所述热处理包括固溶处理，其中固溶处理规范为： 535°C保温60min+水淬，水淬温度不大于30°C;及人工时效，所述人工时效规范为：200°C保温8小时+空冷。根据本专利技术的搭接方法和焊接方法，实现了轮毂的分体式加工成型，不仅车轮质量轻、强度高，而且车轮美观、效率高，成本低，提高车轮品质。结合附图，根据下文的通过示例说明本专利技术主旨的描述可清楚本专利技术的其他方面和优点。【附图说明】通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为示出本专利技术搭接形式的示意图；图2为根据本专利技术实施例的外侧焊接方案的示意图；及图3为根据本专利技术实施例的内侧焊接方案的示意图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。【具体实施方式】参见示出本专利技术实施例的附图，下文将更详细地描述本专利技术。然而，本专利技术可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本

　　的技术人员完全了解本专利技术的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。应理解，本专利技术的描述/图示为单个单元的部分可存在于两个或两个以上的物理上独立但合作实现所描述/图示之功能的实体。此外，描述/图示为两个或两个以上物理上独立的部分可集成入一个单独的物理上实体以进行所描述/图示的功能。现参考图Γ3详细描述根据本专利技术实施例的用于摩擦焊接的轮毂与轮辋搭接方法。根据本专利技术实施例的用于摩擦焊的轮辐2与轮辋1搭接方法中，首先分别形成轮辐2与轮辋1。本专利技术的分体式铝合金轮毂由轮辋1和带边3的轮辐2构成，如图1所示。可通过铸造或锻造出所述轮辐2和所述轮辋1。所述轮辐2的两端形成为与轮辋1进行装配的装配头。为与搅拌摩擦点焊定位连接、搅拌摩擦焊成型连接相匹配，所述装配头可有两种结构。一种是适应外侧连接的搭接接头，如图2所示；另一种是适应内侧连接的搭接接头，如图3所示。如图2所示金年会，所述装配头形成为矩形，其长度为D1。如图3所示，所述装配头形成为楔形，其长度为D 2。根据本专利技术实施例的搭接方法还包括对所述轮辐2和轮辋1进行贴边3式过盈装配。所述装配头的装配面与所述轮辐2的装配面接合。带边3的轮幅与轮辋1内侧边3贴合装配，形成贴边3式搭接接头型式。由于装配头具有两种形式，则该贴边3式搭接接头设计也有两种形式。采用如图2所示装配头的搭接形式称为外搭接形式，采用如图3所示装配头的搭接形式称为内搭接形式现参考图Γ3详细描述根据本专利技术实施例的对利用前述搭接形式的摩擦焊焊接方法。首先，形成如前述搭接形式的轮辐2与轮辋1连接。轮辐2与轮辋1的搭接如前所述，不再赘述。其次，利用搅拌摩擦焊接对所述轮辐2和所述轮辋1进行定位焊接。此后，利用搅拌摩擦焊接对所述轮辋1和所述轮辐2进行焊接。当利用外搭接形式时，从所述轮辋1的外侧进行摩擦焊接；并且当利用内搭接形式时，从所述轮辋1的外侧进行摩擦焊接。下文详细描述焊接的操作。根据本专利技术的方法，首先对所述轮辐2和所述轮辋1进行定位焊接，然后再进行实际的焊接，因

　　一种用于摩擦焊的轮辐与轮辋搭接方法，其特征在于，包括如下步骤：（a）分别形成轮辐与轮辋，其中所述轮辐的两端形成为与轮辋进行装配的装配头；及（b）对所述轮辐和轮辋进行贴边式过盈装配，其中所述装配头的装配面与所述轮辐的装配面接合。

　　1. 一种用于摩擦焊的轮辐与轮辋搭接方法，其特征在于，包括如下步骤： (a) 分别形成轮辐与轮辋，其中所述轮辐的两端形成为与轮辋进行装配的装配头；及 (b) 对所述轮辐和轮辋进行贴边式过盈装配金年会，其中所述装配头的装配面与所述轮辐的装配面接合。2. 根据权利要求1所述的搭接方法，其特征在于，所述装配头形成为矩形。3. 根据权利要求1所述的搭接方法，其特征在于，所述装配头形成为楔形。4. 一种轮辐与轮辋的摩擦焊焊接方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 形成如前述权利要求中任一项所述的轮辐与轮辋连接； (2) 利用搅拌摩擦焊接对所述轮辐和所述轮辋进行定位焊接；及 (3) 利用搅拌摩擦焊接对所述轮辋和所述轮辐进行焊接，其中，当引用权利要求2时，从所述轮辋的外侧进行摩擦焊接；并且当引用权利要求3 时，从所述轮辋的内侧进行摩擦焊接。5. 根据权利要求4所述的摩擦焊焊接方法，其特征在于，所述步骤（2)中的摩擦参数小于所述步骤（3)中的摩擦参数。6. 根据权利要求5所述的摩擦焊焊接方法，其特征在于，所述步骤（2)中，当引用权利要求2时，摩擦焊接的搅拌头的直径所述装配头的长度（0:)的1/2,搅拌针的长度为所述轮辋的壁厚与所述装配头的厚度之和的一半；当引用权利要求3时，搅拌头直径为所述装配头的长度（D2)的1/2,搅拌针的长度大于Htl且小于H...

　　轮辋轮胎一体化轮毂及应用该轮毂的自行车和电动自行车及电动独轮车制造技术

返回列表