一種農用機械高強度輪輞及其加工方法與流程

本發明涉及農用機械配件加工技術，尤其涉及一種農用機械高強度輪輞及其加工方法。

背景技術：

農用機械的車身重量大，輪輞、輪輻承受車輛的垂直負荷、橫向力、驅動制動扭力較大，所以要求農用機械的輪輞、輪輻具有較高的強度。現有技術中的農用機械輪輞多采滾壓成型的方法生產，其具體工藝流程如圖1所示，包括：1、下條料；2、卷圓；3、擴口；4、滾壓成型（多次）；5模具定型。這種輪輞加工方法在滾壓成型過程中，材料屬于拉伸變形，板材折彎處材料變薄強度降低，影響輪輞強度；滾壓成型需要經過多次滾壓，生產效率低，產品質量無法保證。

因此，有必要提供一種生產工序簡單，產品強度高的農用機械高強度輪輞加工方法及利用該加工方法生產的高強度輪輻。

技術實現要素：

本發明的目的之一在于提供一種農用機械高強度輪輞加工方法，該加工方法可大大幅度提高輪輞產品強度，具有工藝簡單、生產效率高、產品質量好的優點。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：一種農用機械高強度輪輞加工方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

一）下條料料：按工藝尺寸將板料通過剪板機裁剪為條料，再裁剪合適的長度尺寸；

二）卷圓對焊：將條料用卷圓機卷成圓筒料，再送入對焊機焊接成封閉圓筒形，對焊過程中保證焊縫處的強度大于或等于條料原材料的強度；

三）碾旋成型：將步驟二）的圓筒料放置在碾旋設備上，圓筒料內圓周面上設置至少兩個內碾旋輥，內碾旋輥沿圓筒料的內圓周面滾動，圓筒料的外圓周面上設置與內碾旋輥相對應的外碾旋輥，內碾旋輥與外碾旋輥同步轉動，進行徑向碾旋成型；所述內碾旋輥的外圓周面為與輪輞內圓弧面形狀相符合的凹模面，外碾旋輥為外圓周面中間凸出、兩邊收縮的圓餅形，所述徑向碾旋成型是指內碾旋輥向外擠壓圓筒料的筒壁、外碾旋輥向內擠壓圓筒料的筒壁、內碾旋輥與外碾旋輥轉動帶動圓筒料轉動，對圓筒料的筒壁進行碾旋成型；

徑向碾旋成型可以使焊接成型的圓筒料經過碾旋工序一次成型，利用內碾旋輥作為內部定型凹模，利用外碾旋輥徑向進給施壓圓筒料使其變形，通過減少外碾旋輥的徑向進給量使輪輞凹槽圓角r處增厚，使輪輞強度得到充分保證。碾旋成型使金屬晶粒緊密、流線排列，表面硬度增加，強度增加，可大大提輪輞的機械強度。

四）模具滾壓定型：利用內凹面定型模具和外凸面定型模具對碾旋成型的產品進行滾壓成型，使之符合輪輞形狀要求，內凹面定型模具與輪輞的內圓周面形狀相符，外凸面定型模具與輪輞的外圓周面形狀相符。

進一步的，步驟三）中內碾旋輥的動作為固定自轉，外碾旋輥的動作包括自轉、徑向進給和左右擺動。

本發明的另一目的在于提供一種利用上述加工方法生產的農用機械高強度輪輞。

進一步地，所述農用機械高強度輪輞的材質為精鋼材質。

本發明所述的農用機械高強度輪輞加工方法，創造性的將滾壓拉伸成型改為徑向碾旋成型，內碾旋輥起到承載碾壓力和模具定型的作用，利用碾旋設備的進給控制系統控制外碾旋輥移動，外碾旋輥的運動包括沿輪輞圓筒料的徑向方向前后移動和沿輪輞圓筒料的軸向方向左右擺動，外碾旋輥的徑向方向進給量是根據輪輻的形狀設計要求設定的，輪輞凹槽的圓角r處材料需要加厚的部位進給量會減少，以增加該部位的材料厚度，使輪輞強度得到充分保證。

現有技術中的滾壓拉伸成型會使輪輞凹槽拐角處的圓角r處材料變薄，強度降低。本發明碾旋成型使金屬晶粒緊密、流線排列，表面硬度增加，強度增加，使輪輞強度提高20%～30%。值得說明的是，在本發明中，內碾旋輥外圓周面為與輪輞內圓周面形狀相符合的凹模面，碾旋過程中內碾旋輥的動作為固定自轉、外碾旋輥的動作包括自轉、徑向進給和左右擺動，其運行軌跡是決定輪輞形狀的關鍵因素。

本發明的方法可大大提高農用機械高強度輪輞的結構強度。

附圖說明

圖1為現有技術中的農用機械輪輞生產方法工藝流程圖。

圖2為本發明的農用機械高強度輪輞加工方法工藝流程圖。

圖3為本發明農用機械高強度輪輞加工方法的碾旋成型工作原理示意圖。

圖4為本發明農用機械高強度輪輞加工方法的內、外碾旋輥分布示意圖。

圖中符號說明：1圓筒料；2內碾旋輥；3外碾旋輥。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明。

如圖2-4所示，本發明提供一種農用機械高強度輪輞加工方法，包括以下步驟，一）下條料料：按工藝尺寸將板料通過剪板機裁剪為條料，再裁剪合適的長度尺寸；二）卷圓對焊：將條料用卷圓機卷成圓筒料，再送入對焊機焊接成封閉圓筒形，對焊過程中保證焊縫處的強度大于或等于條料原材料的強度；三）碾旋成型：將步驟二）的圓筒料放置在碾旋設備上，圓筒料內圓周面上設置至少兩個內碾旋輥，內碾旋輥沿圓筒料的內圓周面滾動，圓筒料的外圓周面上設置與內碾旋輥相對應的外碾旋輥，內碾旋輥與外碾旋輥同步轉動，進行徑向碾旋成型；所述內碾旋輥的外圓周面為與輪輞內圓弧面形狀相符合的凹模面，外碾旋輥為外圓周面中間凸出、兩邊收縮的圓餅形，所述徑向碾旋成型是指內碾旋輥向外擠壓圓筒料的筒壁、外碾旋輥向內擠壓圓筒料的筒壁、內碾旋輥與外碾旋輥轉動帶動圓筒料轉動，對圓筒料的筒壁進行碾旋成型；四）模具滾壓定型：利用內凹面定型模具和外凸面定型模具對碾旋成型的產品進行滾壓成型，使之符合輪輞形狀要求，內凹面定型模具與輪輞的內圓周面形狀相符，外凸面定型模具與輪輞的外圓周面形狀相符。由于碾旋成型的輪輞表面存在著碾壓軌跡條紋和不規則毛邊，利用定型模具可進行精確定型。由于圓筒料已經在步驟三）中經過碾旋初步成型，因此，本步驟的模具定型可以大大降低對滾型機的壓力需求。步驟三）中內碾旋輥的動作為固定自轉，外碾旋輥的動作包括自轉、徑向進給和左右擺動。外碾旋輥為外圓周面中間凸出、兩邊收縮的圓餅形，外碾旋輥利用凸出的輥邊進行旋壓。碾旋成型過程中，內碾旋輥與外碾旋輥擠壓圓筒料并同步轉動，帶動圓筒料轉動，進行徑向碾旋成型。

徑向碾旋成型可以使圓筒料一次碾旋成型，通過控制外碾旋輥的徑向方向進給量來控制輪輞的形狀，輪輞凹槽的圓角r處材料需要加厚的部位進給量會減少，以增加該部位的材料厚度，使輪輞強度得到充分保證。碾旋成型使金屬晶粒緊密、流線排列，表面硬度增加，強度增加，使輪輞強度提高20%～30%。

以上所述，僅是本發明的最佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，利用上述揭示的方法內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，均屬于權利要求書保護的范圍。

技術特征：

技術總結
本發明涉及農用機械配件加工技術，尤其涉及一種農用機械高強度輪輞及其加工方法。本發明輪輞生產過程中的將滾壓拉伸成型改為徑向碾旋成型，在碾旋成型時內碾旋輥起到承載碾壓力和模具定型的作用，利用碾旋設備的進給控制系統控制外碾旋輥移動，外碾旋輥的運動包括沿輪輞圓筒料的徑向方向前后移動和沿輪輞圓筒料的軸向方向左右擺動，外碾旋輥的徑向方向進給量是根據輪輞的形狀設計要求設定的，輪輞凹槽的圓角R處的厚度加強通過對內碾旋輥的結構設計和控制外碾旋輥的進給量來實現，使輪輞強度得到充分保證。

技術研發人員：崔平;楊銘杰;張建悅;賈東超;王彥民
受保護的技術使用者：石家莊中興機械制造股份有限公司
技術研發日：2017.06.09
技術公布日：2017.10.13