CN110181994A - 车轮及车轮制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车轮及车轮制造方法。其中，车轮包括：轮辋；轮辐，轮辐通过激光焊接的方式与轮辋连接，轮辋与轮辐的焊接处具有焊道结构，焊道结构的厚度H小于或等于3mm；其中，轮辐与轮辐的焊接处位于轮辋的内表面。本发明有效地解决了现有技术中车轮的轮辐与轮辋的焊接区域热影响较大，影响车轮使用寿命的问题。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种车轮及车轮制造方法。
背景技术
在现有技术中，车轮包括轮辋和轮辐，待轮辐和轮辋通过装配后，轮辐的末端通过埋弧焊或气保焊以角焊缝的方式与轮辋焊接连接在一起。然而，上述连接方式导致轮辐与轮辐的焊接区域热影响较大，降低了二者连接强度，影响车轮的使用寿命。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种车轮及车轮制造方法，以解决现有技术中车轮的轮辐与轮辋的焊接区域热影响较大，影响车轮使用寿命的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种车轮，包括：轮辋；轮辐，轮辐通过激光焊接的方式与轮辋连接，轮辋与轮辐的焊接处具有焊道结构，焊道结构的厚度H小于或等于3mm；其中，轮辐与轮辐的焊接处位于轮辋的内表面。
进一步地，焊道结构的宽度D大于等于2mm且小于等于10mm。
进一步地，轮辐包括：支撑环板，包括延伸部，轮辐通过延伸部与轮辋焊接，焊道结构位于延伸部与轮辋之间；端板，支撑环板与端板连接且围绕端板设置，支撑环板呈喇叭状延伸。
进一步地，延伸部为第一环状结构，焊道结构为一个或多个，当焊道结构为一个时，焊道结构为与第一环状结构同轴设置的第二环状结构；当焊道结构为多个时，多个焊道结构沿第一环状结构的周向间隔设置。
进一步地，延伸部沿轮辋的轴向延伸，轮辋具有焊接部，焊道结构位于延伸部朝向焊接部的第一表面与焊接部朝向延伸部的第二表面之间；其中，第一表面和第二表面为光滑的圆弧面。
进一步地，沿轮辋的轴线方向，焊道结构从第一表面与第二表面的接触处朝向延伸部的自由端延伸，以使焊道结构具有宽度D。
进一步地，沿轮辋的轴线方向，轮辋具有第一端面和第二端面，延伸部的自由端的端面位于第一端面与第二端面之间。
进一步地，延伸部为多个弧形段，多个弧形段沿支撑环板的周向间隔设置，焊道结构为多个，多个焊道结构与多个弧形段一一对应地设置。
进一步地，焊道结构在延伸部上的正投影在延伸部内。
根据本发明的另一方面，提供了一种车轮制造方法，用于制造上述的车轮，车轮制造方法包括：沿轮辋的轴线方向，将至少部分轮辐放入轮辋内，采用激光焊接的方式将轮辐与轮辋焊接在一起，以使位于轮辋与轮辐的焊接处的焊道结构的厚度H小于或等于3mm。
应用本发明的技术方案，轮辐通过激光焊接的方式与轮辋连接，由于激光焊接的热影响区域较小，不会对轮辐和轮辋的焊接处的强度造成影响，进而解决了现有技术中车轮的轮辐与轮辋的焊接区域热影响较大，影响车轮使用寿命的问题，且提升了车轮的结构强度，确保了车轮具有很好的使用安全性和较长的寿命。同时，激光焊接具有焊接时间短和焊接能耗低的特性，从而有利于提升车轮的生产效率和有利于降低车轮的生产成本。此外，激光焊接的烟尘较小，从而为操作者提供更好的工作环境和保护环境。其中，位于轮辋与轮辐的焊接处的焊道结构的厚度H小于或等于3mm。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的车轮的实施例的剖视图；以及
图2示出了图1中的车轮的A处放大示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、轮辐；11、支撑环板；111、延伸部；12、端板；20、轮辋；21、第一端面；22、第二端面；23、中心面；24、焊接部；30、焊道结构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中车轮的轮辐与轮辋的焊接区域热影响较大，影响车轮使用寿命的问题，本申请提供了一种车轮及车轮制造方法。
如图1和图2所示，车轮包括轮辋20和轮辐10。其中，轮辐10通过激光焊接的方式与轮辋20连接，轮辋20与轮辐10的焊接处具有焊道结构30，焊道结构30的厚度H小于或等于3mm；其中，轮辐10与轮辐10的焊接处位于轮辋20的内表面。
应用本实施例的技术方案，轮辐10通过激光焊接的方式与轮辋20连接，由于激光焊接的热影响区域较小，不会对轮辐10和轮辋20的焊接处的强度造成影响，进而解决了现有技术中车轮的轮辐10与轮辋20的焊接区域热影响较大，影响车轮使用寿命的问题，且提升了车轮的结构强度，确保了车轮具有很好的使用安全性和较长的寿命。同时，激光焊接具有焊接时间短和焊接能耗低的特性，从而有利于提升车轮的生产效率和有利于降低车轮的生产成本。此外，激光焊接的烟尘较小，从而为操作者提供更好的工作环境和保护环境。其中，位于轮辋20与轮辐10的焊接处的焊道结构30的厚度H小于或等于3mm。
在本实施例中，焊道结构30位于轮辋20的内表面，不会直接暴露在车轮的外观面上，从而使车轮具有良好的外观美感。
具体地，轮辋20和轮辐10的焊接过程如下：将待焊接车轮固定在夹具上，驱动夹具转动而带动待焊接车轮转动，以使激光头发出的激光将轮辐10通过满焊的方式与轮辋20固定连接，形成车轮；或者，将待焊接车轮固定在夹具上；控制激光头绕轮辋20的周向转动，以使激光头发出的激光将轮辐10通过满焊的方式与轮辋固定连接，形成车轮。
在本实施例中，焊道结构30的宽度D大于等于2mm且小于等于10mm。这样，焊道结构30的上述宽度设置一方面使得轮辋20和轮辐10的连接强度更高，防止轮辋20和轮辐10相互脱离而影响车轮的使用寿命；另一方面使得轮辋20和轮辐10的焊接更加容易、简便，降低了工作人员的劳动强度。
如图1和图2所示，轮辐10包括支撑环板11和端板12。其中，支撑环板11包括延伸部111，轮辐10通过延伸部111与轮辋20焊接，焊道结构30位于延伸部111与轮辋20之间。支撑环板11与端板12连接且围绕端板12设置，支撑环板11呈喇叭状延伸。具体地，端板12位于轮辋20的外部，轮辐10与轮辋20的连接处位于轮辋20内，延伸部111的上述设置能够增大轮辐10与轮辋20的焊接面积，进而提升了二者的焊接强度，提升了车轮的结构强度，延长了车轮的使用寿命。
具体地，端板12上开设有中心孔和绕中心孔的周向间隔设置的多个螺栓孔，用于与轮毂进行连接。支撑环板11上开设有多个风孔，多个风孔绕中心孔的周向等间隔设置，由于车辆在制动形式过程中，制动装置上会产生高温，导致轮胎温度升高，加速轮胎老化，甚至还会引起轮胎着火或爆胎等严重的事故发生。因此，通过在支撑环板11上开设多个风孔，能够利用流经风孔的风，对轮胎进行降温，从而延长轮胎的使用寿命，提升车辆的使用安全性。
在本实施例中，车轮为全面型车轮，轮辋20的轴向第一端折弯后延伸形成第一轮缘结构，轮辋20的轴向第二端折弯后延伸形成第二轮缘结构。其中。第一轮缘结构、第二轮缘结构及轮辐10同轴设置。
在本实施例中，延伸部111为第一环状结构，焊道结构30为一个，且焊道结构30为与第一环状结构同轴设置的第二环状结构。这样，车轮采用满焊的方式对轮辐10和轮辋20进行焊接，进而使得工作人员对二者的焊接更加容易、简便，降低了工作人员的劳动强度。同时，上述焊接方式提升了轮辐10与轮辋20的连接可靠性，增大了车轮的结构强度。
需要说明的是，延伸部111的结构不限于此。在附图中未示出的其他实施方式中，延伸部为多个弧形段，多个弧形段沿支撑环板的周向间隔设置，焊道结构为多个，多个焊道结构与多个弧形段一一对应地设置。
需要说明的是，车轮的焊接方式不限于此。在附图中未示出的其他实施方式中，延伸部为第一环状结构，焊道结构多个，且多个焊道结构沿第一环状结构的周向间隔设置。这样，车轮采用点焊的方式对轮辐和轮辋进行焊接，在保证车轮结构强度的前提下缩短了焊接耗时，减小了车轮的加工周期。
如图2所示，延伸部111沿轮辋20的轴向延伸，轮辋20具有焊接部24，焊道结构30位于延伸部111朝向焊接部24的第一表面与焊接部24朝向延伸部111的第二表面之间。其中，第一表面和第二表面为光滑的圆弧面。具体地，焊道结构30将延伸部111朝向焊接部24的第一表面和焊接部24朝向延伸部111的第二表面进行焊接，由于第一表面和第二表面均为光滑的圆弧面，一方面使得二者的焊接更加容易，焊道结构30的尺寸更加一致；另一方面使得延伸部111及轮辋20之间能够紧密贴合，从而增大了轮辐10与轮辋20的接触面积，提升了轮辐10与轮辋20的连接稳定性。
如图2所示，沿轮辋20的轴线方向，焊道结构30从第一表面与第二表面的接触处朝向延伸部111的自由端延伸，以使焊道结构30具有宽度D。这样，焊道结构30的上述设置使得延伸部111与焊接部24的焊接更加容易，从车轮的外侧向内侧进行焊接，降低了工作人员的劳动强度。
如图1所示，沿轮辋20的轴线方向，轮辋20具有第一端面21和第二端面22，延伸部111的自由端的端面位于第一端面21与第二端面22之间。这样，上述设置保证轮辋20与轮辐10的连接位置位于轮辋20内，焊道结构30不会直接暴露在车轮的外观面上，从而使车轮具有良好的外观美感。
在本实施例中，轮辋20还具有位于第一端面21和第二端面22之间的中心面23，中心面23与第一端面21及与第二端面22之间的距离相等，延伸部111的自由端的端面位于第一端面21与中心面23之间。这样，轮辐10与轮辋20的连接位置位于中心面23朝向车轮外侧的一侧，进而保证轮辐10设置在轮辋20朝向车轮外侧的一侧上，便于安装轮毂。
需要说明的是，延伸部111的自由端的端面位置不限于此。可选地，延伸部111的自由端的端面位于中心面23与第二端面22之间。
如图2所示，焊道结构30在延伸部111上的正投影在延伸部111内。具体地，焊道结构30的宽度小于延伸部111的宽度，进而保证延伸部111能够与焊接部24进行焊接，避免焊接过程中发生锡焊液流至车轮的其他位置的情况。
本申请还提供了一种车轮制造方法，用于制造上述的车轮，车轮制造方法包括：
沿轮辋20的轴线方向，将至少部分轮辐10放入轮辋20内，采用激光焊接的方式将轮辐10与轮辋20焊接在一起，以使位于轮辋20与轮辐10的焊接处的焊道结构30的厚度H小于或等于3mm。
需要说明的是，轮辐10与轮辋20的焊接方式不限于此。可选地，轮辐10与轮辋20通过激光填丝焊的方式进行焊接，焊丝连续延伸形成焊道结构30，焊道结构30呈环形，且焊道结构30的厚度H小于或等于3mm，焊道结构30的宽度D大于等于2mm且小于等于10mm。这样，利用焊丝的填充作用，弥补高温焊接时对轮辐10或轮辋20本身材料的烧损，同时，避免激光能量的损失，从而获得更高的焊接强度。可选地，轮辐10与轮辋20通过激光自熔焊的方式进行焊接，且轮辋20和轮辐10的连接处形成熔融接触面，熔融接触面连续延伸形成焊道结构30。激光自熔焊不需要填丝和送丝，从而有利于简化激光焊接的工艺步骤，提升了激光焊接的生产效率。
在本实施例中，在焊接工序之间还包括准备工序，将轮辐10沿轮辋20的轴线方向伸入轮辋20中，且使得延伸部111与焊接部24接触。在准备工序完成后，再焊接操作。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
轮辐通过激光焊接的方式与轮辋连接，由于激光焊接的热影响区域较小，不会对轮辐和轮辋的焊接处的强度造成影响，进而解决了现有技术中车轮的轮辐与轮辐的焊接区域热影响较大，影响车轮使用寿命的问题，且提升了车轮的结构强度，确保了车轮具有很好的使用安全性和较长的寿命。同时，激光焊接具有焊接时间短和焊接能耗低的特性，从而有利于提升车轮的生产效率和有利于降低车轮的生产成本。此外，激光焊接的烟尘较小，从而为操作者提供更好的工作环境和保护环境。其中，位于轮辋与轮辐的焊接处的焊道结构的厚度H小于或等于3mm。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车轮，其特征在于，包括：
轮辋(20)；
轮辐(10)，所述轮辐(10)通过激光焊接的方式与所述轮辋(20)连接，所述轮辋(20)与所述轮辐(10)的焊接处具有焊道结构(30)，所述焊道结构(30)的厚度H小于或等于3mm；其中，所述轮辐(10)与所述轮辐(10)的焊接处位于所述轮辋(20)的内表面。
2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述焊道结构(30)的宽度D大于等于2mm且小于等于10mm。
3.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，所述轮辐(10)包括：
支撑环板(11)，包括延伸部(111)，所述轮辐(10)通过所述延伸部(111)与所述轮辋(20)焊接，所述焊道结构(30)位于所述延伸部(111)与所述轮辋(20)之间；
端板(12)，所述支撑环板(11)与所述端板(12)连接且围绕所述端板(12)设置，所述支撑环板(11)呈喇叭状延伸。
4.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述延伸部(111)为第一环状结构，所述焊道结构(30)为一个或多个，当所述焊道结构(30)为一个时，所述焊道结构(30)为与所述第一环状结构同轴设置的第二环状结构；当所述焊道结构(30)为多个时，多个所述焊道结构(30)沿所述第一环状结构的周向间隔设置。
5.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述延伸部(111)沿所述轮辋(20)的轴向延伸，所述轮辋(20)具有焊接部(24)，所述焊道结构(30)位于所述延伸部(111)朝向所述焊接部(24)的第一表面与所述焊接部(24)朝向所述延伸部(111)的第二表面之间；其中，所述第一表面和/或所述第二表面为光滑的圆弧面。
6.根据权利要求5所述的车轮，其特征在于，沿所述轮辋(20)的轴线方向，所述焊道结构(30)从所述第一表面与所述第二表面的接触处朝向所述延伸部(111)的自由端延伸，以使所述焊道结构(30)具有宽度D。
7.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，沿所述轮辋(20)的轴线方向，所述轮辋(20)具有第一端面(21)和第二端面(22)，所述延伸部(111)的自由端的端面位于所述第一端面(21)与所述第二端面(22)之间。
8.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述延伸部(111)为多个弧形段，多个所述弧形段沿所述支撑环板(11)的周向间隔设置，所述焊道结构(30)为多个，多个所述焊道结构(30)与多个所述弧形段一一对应地设置。
9.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述焊道结构(30)在所述延伸部(111)上的正投影在所述延伸部(111)内。
10.一种车轮制造方法，其特征在于，用于制造权利要求1至9中任一项所述的车轮，所述车轮制造方法包括：
沿轮辋(20)的轴线方向，将至少部分轮辐(10)放入所述轮辋(20)内，采用激光焊接的方式将所述轮辐(10)与所述轮辋(20)焊接在一起，以使位于所述轮辋(20)与所述轮辐(10)的焊接处的焊道结构(30)的厚度H小于或等于3mm。
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