CN115091123B - 轮毂制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轮毂制造方法，包括制备带有嵌件的轮辐、制备轮辋、将轮辐通过嵌件焊接到轮辋上得到轮毂半成品以及对轮毂半成品进行精加工这四个步骤。其中，使用铝液作为原料通过压铸法制备轮辐，使用钢带作为原料制备轮辋，进而，轮辐通过多个嵌件焊接到轮辋上，形成一体式的轮毂半成品，再对轮毂半成品进行精加工，得到最终的轮毂产品。其中，轮辐以及轮辋的制备不具有依赖性，可以同时进行，因此大大提高了生产效率；由于采用了和轮辋材质相同的嵌件作为连接件进行焊接，因此轮辐和轮辋能够采用不同的材质，轮辐为铝合金材质，轮辋及嵌件为钢材质，从而在保证结构强度的同时降低了成本。

Description

轮毂制造方法

技术领域

本发明涉及车辆零部件技术领域，具体涉及一种轮毂制造方法。

背景技术

车轮由轮胎和轮毂构成，其中轮毂是介于轮胎与车轴之间的旋转承载件，通常由轮辋和轮辐组成，轮辋用于安装和支承轮胎，轮辐是介于车轴和轮辋之间的重要支承部件。

传统的轮毂通常为铝材一体成型制成，或者由多个成型钢件相互焊接形成，前者美观但造价高，后者造价低但因焊缝较多而不够美观。为了克服二者的缺陷，现有技术中存在将二者进行复合的复合轮毂，这种复合轮毂的生产工艺通常为：先制备钢材质的轮辋，再将轮辋放入浇铸设备中，浇铸形成和轮辋一体的轮辐。在这种生产工艺中，必须等相应的轮辋制备完成后才能开始轮辐的制造，因此生产效率低。

因此，为解决上述的问题，在保证轮毂的结构强度的前提下提高生产效率、降低成本，需要一种新的复合轮毂的生产工艺，能够使得轮辋和轮辐的制备不再互有依赖性，可以单独进行，并且轮辋和轮辐可以使用不同的原材料来制备。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，目的在于提供一种轮毂制造方法，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种轮毂制造方法，用于制造轮毂，该轮毂包括用于安装轮胎的轮辋以及支撑轮辋的轮辐，其特征在于，包括步骤S1，使用铝液作为原料通过压铸法制备轮辐；步骤S2，使用钢带作为原料制备轮辋；步骤S3，将轮辐和轮辋进行焊接，得到轮毂半成品；步骤S4，对轮毂半成品进行精加工，得到轮毂，其中，轮辐具有多个辐条，辐条的端部具有嵌件，轮辐通过多个嵌件焊接到轮辋。

本发明提供的轮毂制造方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S1 包括如下子步骤：步骤S1-1，将对应于轮辐的模具放入压铸机中；步骤S1-2，将多个嵌件分别放置到模具中多个预定的嵌件放置部位；步骤S1-3，将铝液注入压铸机并压铸成型，得到轮辐半成品；步骤S1-4，切除轮辐半成品的料柄；步骤S1-5，对轮辐半成品进行打磨，得到轮辐。

本发明提供的轮毂制造方法，还可以具有这样的技术特征，其中，模具为分体式模具，嵌件的材质与轮辋相同，多个嵌件放置部位按照预定规则排布。

本发明提供的轮毂制造方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S1 还包括子步骤S1-7，对轮辐进行喷砂。

本发明提供的轮毂制造方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S2 包括如下子步骤：步骤S2-1，对钢带进行卷圈以及端部焊接，得到具有焊接缝的钢圈；步骤S2-2，对钢圈进行涨圆；步骤S2-3，对涨圆后的钢圈进行旋压，使钢圈具有与轮胎相匹配的结构；步骤S2-4，将旋压后的钢圈扩胀至标定尺寸；步骤S2-5，对扩胀后的钢圈进行整形；步骤S2-6，在整形后的钢圈上开设气门芯孔，得到轮辋。

本发明提供的轮毂制造方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S2-7 之前，还包括步骤S2-5a，对焊接缝进行压力检漏；以及步骤S2-5b，对焊接缝进行定位，步骤S2-6中，气门芯孔开设在钢圈上焊接缝以外的位置。

本发明提供的轮毂制造方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S3 包括如下子步骤：步骤S3-1，将轮辐放置到预定的焊接用工位上；步骤S3-2，将轮辋嵌套在轮辐的外圈；步骤S3-3，通过压焊机将多个嵌件焊接到轮辋的内表面上，得到轮毂半成品。

本发明提供的轮毂制造方法，还可以具有这样的技术特征，其中，在步骤 S3-3之后，还包括步骤S3-4，对轮毂半成品的多个焊接部位进行光学检测以及压力检测的步骤，光学检测用于检测多个焊接部位中是否有漏焊，压力检测用于检测多个焊接部位中是否有虚焊。

本发明提供的轮毂制造方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S4 包括如下子步骤：步骤S4-1，对轮毂半成品进行铣面；步骤S4-2，在轮毂半成品的轮辐上冲制中心孔和螺栓孔；步骤S4-3，分别对中心孔以及螺栓孔的内端面进行车削，形成相应的内螺纹；步骤S4-4，对轮毂半成品进行电泳上漆，得到轮毂。

本发明提供的轮毂制造方法，还可以具有这样的技术特征，其中，步骤S4 还包括子步骤S4-5，对轮毂进行检测。

发明作用与效果

根据本发明的轮毂制造方法，包括制备带有嵌件的轮辐、制备轮辋、将轮辐通过嵌件焊接到轮辋上得到轮毂半成品以及对轮毂半成品进行精加工这四个步骤。其中，使用铝液作为原料通过压铸法制备轮辐，使用钢带作为原料制备轮辋，进而，轮辐通过多个嵌件焊接到轮辋，形成一体式的轮毂半成品，再对轮毂半成品进行精加工，得到最终的轮毂产品。其中，轮辐以及轮辋的制备不具有依赖性，可同时进行，因此大大提高了生产效率；由于采用了嵌件作为连接件进行焊接，因此轮辐和轮辋能够采用不同的材质，轮辐为铝合金材质，轮辋及嵌件为钢材质，从而在保证结构强度的同时降低了成本。

附图说明

图1是本发明实施例中轮毂制造方法的流程图；

图2是本发明实施例中嵌件的结构图；

图3是本发明实施例中自动化轮辐生产设备的结构框图；

图4是本发明实施例中自动化轮辐生产设备的结构示意图；

图5是本发明实施例中嵌件输送装置的结构示意图；

图6是本发明实施例中模具的结构图；

图7是图6中框A内部分的放大图；

图8是本发明实施例中自动加料机的结构示意图；

图9是本发明实施例中工件转移装置的结构示意图；

图10是本发明实施例中轮毂制造方法的步骤S1的流程图；

图11是本发明实施例中自动化轮辋生产设备的结构框图；

图12是本发明实施例中自动化轮辋生产设备的结构示意图；

图13是本发明实施例中各个工序后钢圈的结构示意图；

图14是本发明实施例中轮毂制造方法的步骤S2的流程图；

图15是本发明实施例中自动化压焊设备的结构框图；

图16是本发明实施例中自动化压焊设备的结构示意图；

图17是本发明实施例中轮毂制造方法的步骤S3的流程图；

图18是本发明实施例中自动轮毂精加工设备的结构框图；

图19是本发明实施例中自动轮毂精加工设备的结构图；

图20是本发明实施例中轮毂制造方法的步骤S4的流程图。

附图标记：

自动化轮辐生产设备20；铝液保温装置21；嵌件输送装置22；振动输送机构221；振动盘2211；料道2212；载置台2213；预定位机构222；嵌件工位2221；定位检测机构223；嵌件定位感应器2231；嵌件转移机构224；单件抓手2241；第一伺服模组2242；加料压铸装置23；自动加料机231；料勺2311；连杆机构2312；转动机构2313；压铸机232；喷雾冷却装置24；工件转移装置25；多轴机械臂 251；转动轴2511；抓取机构252；嵌件抓手2521；夹取机构253；可动夹板2531；轮辐生产工控机组26；振动指示感应器261；自动化轮辋生产设备30；钢圈制造装置31；卷圈机311；直线焊缝机312；旋转切割机313；轮辋加工装置32；涨圆机321；旋压机322；扩涨机323；整形机324；焊缝检测装置33；自动定位冲孔装置34；自动颜色识别定位机341；气门芯孔冲床342；轮辋转移装置35；水平移动机构351；导轨3511；取放件机构352；轮辋抓手3521；第二伺服模组 3522；轮辋生产工控机组36；自动压焊设备40；焊接预定位装置41；焊接用转台411；焊接用转动机构412；焊接用工位413；压配焊接装置42；液压缸421；焊枪422；焊接机械臂423；轮辋放置装置43；成品转移装置44；压焊检测装置 45；光学检测机451；压力检测机452；压焊用工控机组46；自动轮毂精加工设备50；机壳501；滑窗502；轮毂旋转装置51；主旋转轴511；旋转驱动机构512；精加工装置52；铣刀521；冲孔刀组522；车削刀组523；刀组驱动机构524；轮毂冷却装置53；轮毂精加工控制装置54；嵌件100；连接部101；固定部102；贯穿孔1021；模具200；下模201；模腔202；嵌件放置部位2021；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明的轮毂制造方法作具体阐述。

<实施例>

本实施例提供一种轮毂制造方法。

图1是本发明实施例中轮毂制造方法的流程图。

如图1所示，本实施例的轮毂制造方法具体包括如下步骤：

步骤S1，使用铝液作为原料，通过压铸法制备轮辐。

本实施例中，使用铝液作为原料，通过自动化轮辐生产设备来自动生产轮辐。以下将先对自动化轮辐生产设备的结构及工作原理进行说明，再对轮辐的制造步骤进行说明。

图2是本发明实施例中自动化轮辐生产设备的结构框图。

图3是本发明实施例中自动化轮辐生产设备的结构示意图。

如图2和图3所示，本实施例的自动化轮辐生产设备20包括铝液保温装置 21、嵌件输送装置22、加料压铸装置23、喷雾冷却装置24、工件转移装置25 以及轮辐生产工控机组26。

铝液保温装置21实时检测原材料铝液的温度，并基于检测到的温度对铝液进行加热，使铝液保持在熔融状态以便后续加工，本实施例中，铝液保温装置 21将铝液保持在650℃-750℃。

嵌件输送装置22用于将多个嵌件按照预定规则进行排布，以利后续加工。本实施例中，所生产的轮辐具有多个辐条，辐条的端部具有钢材质的嵌件，轮辐后续通过多个嵌件焊接到轮辋上。

图4是本发明实施例中嵌件的结构图。

如图4所示，嵌件100具有连接部101以及固定部102，连接部101用于与轮辋的内表面进行焊接，固定部102用于使嵌件100固定在轮辐的辐条的端部。固定部102上开设有多个贯穿孔1021。以下将结合相应的制造步骤再详细说明贯穿孔1021的作用。

图5是本发明实施例中嵌件输送装置的结构示意图。

如图5所示，嵌件输送装置22包括振动输送机构221、预定位机构222、定位检测机构223以及嵌件转移机构224。

振动输送机构221通过振动方式将多个无序的嵌件100定向排列整齐并输出。振动输送机构221包括振动盘2211、料道2212以及载置台2213。料道2212 的一段连接到振动盘2211的输出端，另一端连接到载置台2213。同时，载置台 2213的一侧还设置有振动指示感应器261，用于对经过该位置的嵌件转移机构 224进行感应。本实施例中，振动指示感应器261为光电感应器，一旦嵌件转移机构224经过相应的位置，该光电感应器就产生相应的信号。

预定位机构222具有多个按照预定规则排布的嵌件工位2221，嵌件工位2221 的形状与嵌件100的形状相匹配。

定位检测机构223具有多个按照预定规则排布的嵌件定位感应器2231，用于对工件转移装置25抓取到的多个嵌件100的排布进行检测。本实施例中，嵌件定位感应器2231为微动开关，一旦该微动开关的触发簧片被压下，该微动开关就产生相应的信号。

嵌件转移机构224抓取嵌件100并将多个嵌件100分别放置到各个嵌件工位 1221上。嵌件转移机构224具有与贯穿孔1021相匹配的单件抓手2241以及第一伺服模组2242，因此能抓取嵌件100并带动嵌件100移动，并进而将嵌件100 放置到嵌件工位2221上。具体地，单件抓手2241具有两个抓取端部(图中未示出)，能够分别穿过嵌件100的两个贯穿孔1021并向两侧张开，从而抓取住一个嵌件100。第一伺服模组2242为L型伺服模组，能够沿水平及竖直的四个方向移动，进而带动端部上的单件抓手2241移动。同时，本实施例中，轮辐生产工控机组26中存储有单件抓手2241的预定的运动轨迹。

在轮辐生产工控机组26的控制下，嵌件转移机构224与嵌件输送装置22 配合工作，单件抓手2241从载置台2213处取走一个嵌件100，此时，振动指示感应器261就产生相应的信号，轮辐生产工控机组26接收到该信号后，就控制振动盘2211开始工作并定向输出下一个嵌件100至载置台2213处。

在轮辐生产工控机组26的控制下，嵌件转移机构224还与预定位机构222 配合工作，单件抓手2241按照预定的运动轨迹进行运动，将多个嵌件100分别放置到多个嵌件工位2221上。

工件转移装置25与嵌件输送装置22以及加料压铸装置23配合工作，抓取多个嵌件100，并保持多个嵌件100的排布状态将多个嵌件100放置入模具中。

图6是本实施例中放置有嵌件的模具的结构图。

图7是图6中框A内部分的放大图。

如图6和图7所示，本实施例中，用于生产轮辐的模具200为分体式的模具，具有上模(图中未示出)和下模201，上模和下模201分开即为模具打开，此时可以放入嵌件100以及取出轮辐半成品，上模和下模201合拢即为模具合拢，此时可以注入铝液并进行压铸。图8中所示为模具的下模201，可以看到，下模201 的模腔202具有对应于最终产品辐条的部分，这部分的端部即为预定的嵌件放置部位2021，图6中，四个嵌件100被分别放入四个嵌件放置部位2021。

嵌件100放置完成后，就可以合拢模具进行压铸。

加料压铸装置23包括自动加料机231以及压铸机232。

图8是本实施例中自动加料机的结构示意图。

如图8所示，自动加料机231包括料勺2311、连杆机构2312、转动机构2313 以及两个相应的驱动电机(图中未示出)，驱动电机能驱动转动机构2313及连杆机构2312带动设置在连杆机构2312端部的料勺2311移动至铝液保温装置21处盛取铝液，以及带动料勺2311移动至压铸机232处并翻转倒出铝液。

如图3所示，压铸机232为卧式冷室压铸机，具有液压缸、压模、压射室、压射冲头(图中未示出)，液压缸驱动压模将模具合拢压紧，自动加料机231将铝液倒入压射室，压射冲头将压射室中的铝液以预定的压力推送出，铝液通过模具的浇道注入模腔中，液压缸及压射冲关的压力保持一段时间后，铝液凝固为压铸件，也即轮辐半成品，浇道内的铝液也同时凝固形成轮辐半成品上的料柄。压铸机232的具体结构为现有技术，不再更详细说明。

同时，在进行压铸时，铝液也包裹住多个嵌件100的固定部102，并且铝液流入固定部102上的多个贯穿孔1021，在压铸完成时，凝固的铝液包裹住固定部102且扣住多个贯穿孔1021，凝固的铝液还与连接部101相抵接，因此，嵌件100在朝向以及远离轮辐中心的方向都受到相应的支撑，具有很好的结构强度。

如图4所示，本实施例的喷雾冷却装置24为单轴自动喷雾机，能够对存储的冷却液进行加压并喷出形成水雾，从而对轮辐半成品进行冷却。喷雾冷却装置 24的具体结构为现有技术不再详细说明。

图9是本实施例中工件转移装置的结构示意图。

如图9所示，本实施例的工件转移装置25包括多轴机械臂251、抓取机构 252以及夹取机构253。

抓取机构252用于同时抓取多个嵌件工位2221上的多个嵌件100。抓取机构252具有多个嵌件抓手2521，并且多个嵌件抓手2521按照预定的规则排布。嵌件抓手2521的结构及抓取方式与单件抓手2241一致，不再重复说明。

夹取机构253用于夹取冷却后的轮辐半成品。夹取机构253具有两个可动夹板2531，两个可动夹板2531的形状与轮辐半成品的料柄的形状相匹配，因此能够夹住料柄从而将轮辐半成品取出，并且能够松开料柄从而在预定位置释放轮辐半成品。夹取机构253夹住料柄来移动轮辐半成品，而不碰触到最终产品的部分，因此夹取机构253能够夹取出轮辐半成品，并且不破坏轮辐半成品上最终产品的部分。

多轴机械臂251用于带动抓取机构252以及夹取机构253进行移动，本实施例中，多轴机械臂251为六轴机构臂，同时，轮辐生产工控机组26中存储有多轴机械臂251的预定的运动轨迹。

多轴机械臂251具有位于最端部的转动轴2511，抓取机构252以及夹取机构253均固定安装在转动轴2511上，并且相背设置。工件转移装置25能够通过转动最端部的转动轴2511来带动抓取机构252以及夹取机构253同时转动，使其中一个朝向预定的方向。

如图5和图9所示，在多个嵌件工位2221都放置上嵌件100后，也即嵌件转移机构224完成一次预定的运动轨迹后，轮辐生产工控机组26就控制工件转移装置25同时抓取多个嵌件100，抓取完成后，进一步控制工件转移装置25将多个嵌件100移动至定位检测机构223处，使多个嵌件100分别对准多个嵌件定位感应器2231并压下，轮辐生产工控机组26检测抓取到的多个嵌件100是否按预定规则排布，也即是否有缺漏，检测到多个嵌件100按预定规则排布后，进一步控制工件转移装置25将多个嵌件100保持排布状态放置到多个嵌件放置部位2021中。

如图2所示，压铸完成后，轮辐生产工控机组26就控制工件转移装置25 移动至打开的模具200中，夹住轮辐半成品的料柄，并将轮辐半成品取出，放置到预定的下一个工位。

图10是本发明实施例中轮毂制造方法的步骤S1的流程图。

如图10所示，基于上述的自动化轮辐生产设备20，本实施例的步骤S1具体包括如下子步骤：

步骤S1-1，将对应于轮辐的模具放入压铸机中。

步骤S1-2，将多个嵌件分别放置到模具中多个预定的嵌件放置部位。

本实施例中，工件转移装置25从多个嵌件工位2221处同时抓取多个嵌件 100，并将多个嵌件100分别放置到各个嵌件放置部位2021。

步骤S1-3，将铝液注入压铸机并通过模具压铸成型，得到轮辐半成品。

本实施例中，自动加料机231从铝液保温装置21处盛取铝液并倒入压铸机 232，压铸机232通过模具200将铝液压铸成型。

步骤S1-4，对轮辐半成品进行喷雾冷却。

本实施例中，通过喷雾装置24对压铸成型的轮辐半成品进行喷雾冷却。

步骤S1-5，切除轮辐半成品的料柄。

本实施例中，生产人员通过对应的工具将料柄切除。

步骤S1-6，对轮辐半成品进行打磨，得到轮辐。

本实施例中，生产人员将切除料柄后的轮辐半成品放置到机床上进行打磨，去除细小的渣边。

步骤S1-7，对轮辐进行喷砂。

本实施例中，生产人员将打磨好的轮辐放入喷砂装置中进行喷砂，使轮辐具有砂质表面，更为美观。

如上所述，通过本实施例的步骤S1，制备得到了具有多个嵌件100的铝合金轮辐。

步骤S2，使用钢带作为原料制备轮辋。

本实施例中，使用钢带作为原料，通过自动化轮辋生产设备来自动产生上述的轮辋。同样地，以下将先对自动化轮辋生产设备的结构及工作原理进行说明，再对轮辋的制造步骤进行说明。

图11是本发明实施例中自动化轮辋生产设备的结构框图。

图12是本发明实施例中自动化轮辋生产设备的结构示意图。

如图11和图12所示，本实施例的自动化轮辋生产设备30包括钢圈制造装置31、轮辋加工装置32、焊缝检测装置33、自动定位冲孔装置34、轮辋转移装置35以及轮辋生产工控机组36。

钢圈制造装置31用于制造具有预定尺寸的钢圈，钢圈经进一步加工后得到轮辋。钢圈制造装置31包括卷圈机311、直线焊缝机312以及旋转切割机313。卷圈机311将钢带沿宽度方向卷成筒状，并使钢带的两条长边相吻合。直线焊缝机312将筒状的钢带进行焊接，将钢带的两条长边焊接到一起。旋转切割机313 通过激光将焊接好的筒状的钢带沿垂直于钢带的长度方向的方向、并按照预定的长度进行切断，得到钢圈。卷圈机311、直线焊缝机312以及旋转切割机313均为现有技术，不再详细说明。

轮辋加工装置32用于在钢圈的基础上加工出对应于安装轮胎的结构，得到轮辋半成品。轮辋加工装置32包括涨圆机321、旋压机322、扩涨机323以及整形机324。

涨圆机321用于对钢圈进行涨圆，通过离心方式将钢圈扩大一定尺寸以利后续加工，并使钢圈具有更好的圆度。涨圆机321采用现有技术中的立式涨圆机，不再详细说明。

旋压机322用于对涨圆后的钢圈进行旋压，使钢圈具有与轮胎相匹配的结构。旋压机322采用现有技术中的立式旋压机，不再详细说明。

扩涨机323用于对旋转后具有相应结构的钢圈进行扩涨定径，使其扩涨至标定尺寸，从而使得轮辋成型后的直径符合尺寸要求。扩涨装机323中放置有标定尺寸的扩涨模具，扩涨机323通过扩涨模具将钢圈旋转压制至标定尺寸。扩涨机 323采用现有技术中的立式轮辋扩涨机，不再详细说明。

整形机324对扩涨后的钢圈进行整形，将其边缘向内侧圈边，从而使得轮辋成型后能更好地扣住轮胎。整形机324采用现有技术中的立式轮辋整形机，不再详细说明。

图13是本发明实施例中钢圈的结构变化示意图。

如图13所示，钢圈(即轮辋半成品)经上述各个装置的加工后，其结构分别如图13(a)至13(f)所示。其中，图13(a)是钢带卷圈后的结构示意图，图13(b) 是端部焊接后钢圈的结构示意图，图13(c)是涨圆后钢圈的结构示意图，图13(d) 是旋压后钢圈的结构示意图，图13(e)是扩涨后钢圈的结构示意图，图13(f)是整形后钢圈的结构示意图。

焊缝检测装置33用于对轮辋半成品上的焊接缝进行压力检测，检测焊接缝是否有漏气部位，从而保证轮辋成品的结构强度。焊缝检测装置33采用现有技术中的自动压力检漏机，不再详细说明。

自动定位冲孔装置34用于自动定位轮辋半成品上的焊接缝，并在焊接缝以外的位置冲制气门芯孔。自动定位冲孔装置34包括自动颜色识别定位机341以及气门芯孔冲床342，自动颜色识别定位机341根据颜色识别出轮辋半成品上的焊接缝，并在识别定位到焊接缝后将轮辋半成品旋转预定的角度，从而避免气门芯孔冲制在焊接缝上；气门芯孔冲床342在轮辋半成品上冲制具有预定尺寸的气门芯孔。自动颜色识别定位机341以及气门芯孔冲床342均为现有技术，不再详细说明。

轮辋转移装置35包括水平移动机构351以及多个取放件机构352。

水平移动机构351用于使取放件机构352进行水平移动。

取放件机构352可动安装在导轨3511上，可沿导轨3511的延伸方向水平移动。取放件机构352包括轮辋抓手3521以及第二伺服模组3522。轮辋抓手3521 设置在第二伺服模组3522的端部，轮辋抓手3521具有与钢圈的形状相匹配的两个夹爪，因此能够抓取钢圈。第二伺服模组3522为L型伺服模组，因此能够沿水平及竖直的四个方向进行移动，并带动端部的轮辋抓手3521进行移动。

本实施例中，沿导轨3511的延伸方向依次设置有钢圈载置台311、涨圆机 321、旋压机322、扩涨机323、整形机324、焊缝检测装置33以及自动定位冲孔装置34。每两个上述装置/加工机之间设置有一个对应的取放件机构352，取放件机构352在轮辋生产工控机组36的控制下从前一个装置/加工机处抓取加工完成的轮辋半成品，并将该轮辋半成品放置到后一个装置/加工机中。

图14是本发明实施例中轮毂制造方法的步骤S2的流程图。

如图14所示，基于上述的自动化轮辋生产设备30，本实施例的步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S2-1，对钢带进行卷圈、端部焊接及定长切断，得到具有焊接缝的钢圈。

本实施例中，通过卷圈机311对钢带进行卷圈，通过直线焊缝机312将卷圈后的钢带焊接形成一体，通过旋转切割机313对焊接后的钢带进行定长切断，得到具有预定尺寸的钢圈。

步骤S2-2，对钢圈进行涨圆。

本实施例中，通过涨圆机321对钢圈进行涨圆。

步骤S2-3，对涨圆后的钢圈进行旋压，使钢圈具有与轮胎相匹配的结构。

本实施例中，通过旋压机322对涨圆后的钢圈进行旋压。

步骤S2-4，将旋压后的钢圈扩涨至标定尺寸。

本实施例中，通过扩涨机323将旋压后的钢圈扩涨至标定尺寸。

步骤S2-5，对扩涨后的钢圈进行整形。

本实施例中，通过整形机324对扩涨后的钢圈进行整形。

步骤S2-5a，对焊接缝进行压力检测。

本实施例中，通过焊缝检测装置33对焊接缝进行压力检漏。

步骤S2-5b，对焊接缝进行定位。

本实施例中，通过自动颜色识别定位机341对钢圈上的焊接缝进行定位，并在识别到焊接缝后，使钢圈转过预定的角度，从而避免气门芯孔开设在焊接缝处影响结构强度。

步骤S2-6，在整形后的钢圈上焊接缝以外的位置开设气门芯孔，得到轮辋。

本实施例中，通过气门芯孔冲床342在钢圈上冲制气门芯孔。

如上所述，通过本实施例的步骤S2，制备得到了钢材质的轮辋。同时，步骤S1和步骤S2没有依赖性，因此可以同时进行。

步骤S3，将轮辐和轮辋进行焊接，得到轮毂半成品。

本实施例中，通过自动化压焊设备来将制备的轮辐和轮辋焊接成一体化的轮毂。

图15是本发明实施例中自动化压焊设备的结构框图。

图16是本发明实施例中自动化压焊设备的结构示意图。

如图15和图16所示，本实施例的自动化压焊设备40包括焊接预定位装置 41、压配焊接装置42、轮辋放置装置43、成品转移装置44、压焊检测装置45 以及压焊用工控机组46。

焊接预定位装置41用于使制备得到的轮辐、轮辋按预定规则放置以便进行压配及焊接。焊接定位装置41具有焊接用转台411、焊接用转动机构412以及多个焊接用工位413。

焊接用转台411用于载置多个焊接用工位413，并将焊接用工位413转动至对应的装置处。焊接用转动机构412与焊接用转台411连接，用于驱动焊接用转台411沿水平方向进行转向。多个焊接用工位413按预定的排布规则分布在焊接用转台411上，用于载置待焊接的轮辐、轮辋及焊接完成的轮毂。同时，本实施例中，焊接用工位413上设置有轮辐感应器以及轮辐感应器，分别设置在焊接用工位413上对应于轮辐与轮辋放置的位置，轮辐感应器以及轮辐感应器均为压力感应器，在感应到压力时就产生相应的信号。

压配焊接装置42用于将多个嵌件100依次焊接到轮辋的内表面上。压配焊接装置42包括液压缸421、多个焊枪422、多个焊接机械臂423，多个焊枪422 分别对应于多个嵌件100且分别设置在多个焊接机械臂423的端部，液压缸421 将轮辐与轮辋压实，焊接机械臂423带动焊枪422向下移动至对应的嵌件100 处并进行焊接，完成焊接后，焊接机械臂423带动焊枪422向上移动，从而便于将焊接完成的轮毂半成品取出。自动压配焊接装置42为现有技术中的自动压配焊接机，不再详细说明。

轮辋放置装置43用于将制备得到的轮辋放置到已放置有轮辐的焊接用工位 413上并嵌套在轮辐的外圈。轮辋放置装置43的结构及工作原理与上述的轮辋转移装置35一致，不再重复说明。同时，本实施例中，轮辋放置装置43设置在自动定位冲孔装置34的近旁，从而能够从自动定位冲孔装置34处抓取加工好的轮辋，再将轮辋放置到焊接用工位413上。

成品转移装置44用于抓取压焊完成的轮毂半成品并将其转移至预定的放置位置。成品转移装置44的结构及工作原理与上述的工件转移装置25一致，不再重复说明。

压焊检测装置45包括光学检测机451以及压力检测机452。光学检测机451 用于对焊接部位进行光学检测，当检测到的亮度大于预定的阈值时，就判定相应的焊接部件为漏焊，同时，光学检测机451还能够显示各个焊接部位放大的光学影像，从而便于生产人员进行检查。压力检测机452按照预定的参数同时对多个焊接部位施加压力，并检测各个焊接部分的受力情况，当检测到的受力情况与预定的受力曲线偏差较大时，就判定相应的焊接部位为虚焊。光学检测机451以及压力检测机452均为现有技术，不再详细说明。

压焊用工控机组46对压焊的过程进行控制，在接收到轮辐感应器及/轮辐感应器发出的信号后，控制焊接用转动机构412带动焊接用转台411转动预定的角度，控制轮辋放置装置43将轮辋嵌套在轮辐的外圈，进而控制自动压配焊接装置42将多个嵌件100焊接到轮辋的内表面上，在压配完成后，进一步控制焊接用转动机构412带动焊接用转台411转动预定的角度，控制成品转移装置44抓取完成压焊的轮毂半成品，并将轮毂半成品转移至预定的放置位置。

图17是本发明实施例中轮毂制造方法的步骤S3的流程图。

如图17所示，基于上述的自动压焊设备40，本实施例的步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S3-1，将轮辐放置到预定的焊接用工位上。

本实施例中，生产人员将上述制备得到的轮辐运送至焊接定位装置41附近，并将轮辐放置到焊接用工位413上。此时轮辐感应器感应到轮辐的重量并产生相应的信号，压焊用工控机组46就控制转台411转动预定的角度，使载置有轮辐的工位413转动到轮辋放置装置43预定的工作位置。

步骤S3-2，将轮辋嵌套在轮辐的外圈。

本实施例中，轮辋放置装置43将轮辋放置到载置有轮辐的工位413上，并使轮辋嵌套在轮辐的外圈，以便进行焊接。

步骤S3-3，通过压焊机将多个嵌件焊接到轮辋的内表面上，得到轮毂半成品。

本实施例中，通过压配焊接装置42将轮辐上的多个嵌件100焊接到轮辋的内表面上，形成一体化的轮毂半成品。

步骤S3-4，对轮毂半成品的多个焊接部位进行光学检测以及压力检测。

本实施例中，通过光学检测机451对多个焊接部位进行光学检测，避免有漏焊，通过压力检测机452对多个焊接部位进行压力检测，避免有虚焊。

如上所述，通过本实施例的步骤S3，制备得到了一体化的轮毂半成品。

步骤S4，对轮毂半成品进行精加工，得到轮毂。

本实施例中，通过自动轮毂精加工设备对制备得到的轮毂半成品进行进一步精加工。

图18是本实施例中自动轮毂精加工设备的结构框图。

图19是本实施例中自动轮毂精加工设备的结构图。

如图18和图19所示，本实施例的自动轮毂精加工设备50包括机壳501、滑窗502、轮毂旋转装置51、精加工装置52、轮毂冷却装置53以及轮毂精加工控制装置54。

滑窗502可以向一侧滑开，便于生产人员将待加工的轮毂半成品放入及将加工完成的轮毂取出，滑窗502向另一侧滑至闭合位置时，就可以开始精加工。

轮毂旋转装置51用于使轮毂半成品高速旋转以便进行铣平面等加工。轮毂旋转装置51包括主旋转轴511以及旋转驱动机构512，进行精加工时，轮毂半成品固定安装在主旋转轴511的端部上，旋转驱动机构512驱动主旋转轴511高速转动，并带动轮毂半成品高速转动。

精加工装置52用于对轮毂半成品进行铣平面、冲孔以及车削。精加工装置 52包括铣刀521、冲孔刀组522、车削刀组523以及刀组驱动机构524。

铣刀521用于对轮毂半成品进行铣平面，使其外缘光滑。

冲孔刀组522具有多个预定尺寸的冲孔刀，用于在轮毂半成品的轮辐上冲制中心孔以及多个螺栓孔。

车削刀组523具有多个预定形状、尺寸的车削刀，用于对冲制出的中心孔及多个螺栓孔的内端面进行车削，分别在其内端面形成相应的内螺纹。

刀组驱动机构524分别与上述的铣刀521、冲孔刀组522以及车削刀组523 连接，用于驱动上述各个刀具/刀组移动至预定的位置。

轮毂冷却装置53对完成精加工的轮毂半成品进行喷雾冷却。

轮毂精加工控制装置54对轮毂精加工的过程进行控制，按照预定的工序，控制轮毂旋转装置51将轮毂半成品加速旋转至预定的转速，然后依次通过刀组驱动机构524控制铣刀521对轮毂半成品进行铣平面、控制冲孔刀组522在轮辐的部分冲制中心孔及螺纹孔、控制车削刀组523在冲制出的中心孔及螺纹孔的内端面车削出相应的内螺纹，最后控制轮毂冷却装置53对加工完成的轮毂半成品进行喷雾冷却。

在上述的精加工完成后，生产人员将轮毂半成品取出，转移至电泳设备中进行电泳上漆，得到最终的轮毂产品。

图20是本发明实施例中轮毂制造方法的步骤S4的流程图。

如图20所示，基于上述的自动轮毂精加工设备50，本实施例的步骤S4具体包括以下子步骤：

步骤S4-1，对轮毂半成品进行铣平面。

步骤S4-2，在轮毂半成品的轮辐上冲制中心孔和螺栓孔。

步骤S4-3，分别对中心孔以及螺栓孔的内端面进行车削，形成相应的内螺纹。

步骤S4-4，对轮毂半成品进行电泳上漆，得到轮毂。

步骤S4-5，对轮毂进行检测。

本实施例中，生产人员根据标定尺寸以及其他预定的要求对轮毂进行检测，并将合格、不合格的轮毂产品分开放置。合格的轮毂产品就可以进一步进行打包出库。

如上所述，通过本实施例的轮毂制造方法，先分别制备了轮辐和轮辋，然后将轮辐通过多个嵌件100焊接到轮辋的内表面上得到轮毂半成品，进而对轮毂半成品进行精加工及上漆得到了最终的轮毂产品。

实施例作用与效果

根据本实施例提供的轮毂制造方法，包括制备带有嵌件100的轮辐、制备轮辋、将轮辐通过嵌件100焊接到轮辋上得到轮毂半成品以及对轮毂半成品进行精加工这四个步骤。其中，使用铝液作为原料通过压铸法制备轮辐，使用钢带作为原料制备轮辋，进而，轮辐通过多个嵌件100焊接到轮辋，形成一体式的轮毂的半成品，再对轮毂半成品进行精加工，得到最终的轮毂产品。其中，轮辐以及轮辋的制备不具有依赖性，可同时进行，因此大大提高了生产效率；由于采用了和轮辋材质相同的多个嵌件100作为连接件进行焊接，因此轮辐和轮辋能够采用不同的材质，轮辐为铝合金材质，轮辋及嵌件为钢材质，从而在保证结构强度的同时降低了成本。

具体地，轮辐的生产包括放置嵌件、压铸、喷雾冷却、去除料柄、打磨这六个步骤。工件转移装置25将多个嵌件100分别放置到模具200中预定的嵌件放置部位2021，然后自动加料机231将铝液注入压铸机232并经压铸得到带有嵌件100的轮辐半成品，经喷雾装置26喷雾冷却后，凝固的铝液包裹住嵌件100 的固定部102并扣住多个贯穿孔1021，同时凝固的铝液还与连接部101相抵接，从而使嵌件100在朝向及远离轮辐中心的方向都受到相应的支撑，嵌件100与铝合金部分具有良好的连接强度。进而，生产人员通过相应的工具及装置去除轮辐半成品的料柄，并将其打磨光滑，得到轮辐成品。

进一步，轮辋的生产包括制备钢圈、涨圆、旋压、扩涨、整形、开设气门芯孔这六个步骤。钢圈制造装置31将原材料钢带卷圈、端部焊接并进行定长切断，得到对应于轮辋的钢圈，涨圆机321将钢圈扩大一定尺寸以利加工，并使其具有更好圆度，旋压机322在钢圈上旋压出与轮胎相匹配的结构，扩涨机323通过扩涨模具将钢圈扩涨至标定尺寸，整形机324对钢圈进行整形，使其边缘向内侧卷边，从而能够更好地扣住轮胎，焊缝检测装置33对钢圈上的焊接缝进行压力检测，检测其是否有漏气部位，从而保证轮辋成品的结构强度，自动定位冲孔装置 34通过颜色识别自动定位到钢圈上的焊接缝，并将气门芯孔冲制在该焊接缝以外的位置，从而使减小气门芯孔对结构强度的影响。并且本实施例中，上述的装置/加工机沿轮辋转移装置35的导轨3511的延伸方向依次设置，因此设置在导轨3511上的多个取放件机构352能够从前一个装置/加工机中取出加工完成的轮辋半成品，并将该轮辋半成品放置到后一个装置/加工机中。

进一步，通过自动压焊设备40依次将多个嵌件100焊接到轮辋的内表面上，得到了轮毂半成品，并且在压焊完成后，通过焊接检测装置45对各个焊接部位进行了光学检测以及压力检测，避免了多个焊接部位中存在漏焊或虚焊的情况，从而保证了轮毂的结构强度。

进一步，通过自动轮毂精加工设备50对轮毂半成品进行铣面、冲孔及车削，得到了外缘光滑轮毂，并且该轮毂具有符合预定要求的中心孔以及多个螺栓孔，从而使该轮毂能够连接并安装到车轴上。

上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。

在上述实施例中，使用钢带作为原料生产轮辋，在本发明的其他方案中，也可以使用钢带卷作为原料生产轮辋，钢带卷更便于运输存储，相应地，自动化轮辋生产设备30还可以包括钢带轧平装置，用于将钢带卷进行轧平，得到平整的钢带。

在上述实施例中，先将钢带整体进行卷圈，卷圈后将两端(也即钢带的两条长边)焊接到一起，形成筒状，然后进行定长切断，得到钢圈，在本发明的其他方案中，也可以先对钢带进行定长切断，得到对应于一个钢圈的钢带片，再将钢带片卷圈并进行端部焊接得到钢圈。

Claims (10)

1.一种轮毂制造方法，用于制造轮毂，所述轮毂包括用于安装轮胎的轮辋以及支撑所述轮辋的轮辐，其特征在于，包括：

步骤S1，使用铝液作为原料通过压铸法制备所述轮辐；

步骤S2，使用钢带作为原料制备所述轮辋；

步骤S3，将所述轮辐和所述轮辋进行焊接，得到轮毂半成品；

步骤S4，对所述轮毂半成品进行精加工，得到所述轮毂，

其中，所述轮辐具有多个辐条，

所述辐条的端部具有嵌件，

所述轮辐通过多个所述嵌件焊接到所述轮辋，

步骤S1包括如下子步骤：

步骤S1-1，将对应于所述轮辐的模具放入压铸机中；

步骤S1-2，将制造一个所述轮毂所需数量的所述嵌件按照预定规则排布，并将排布好的多个所述嵌件分别放置到模具中多个预定的嵌件放置部位；

步骤S1-3，将所述铝液注入所述压铸机并通过所述模具压铸成型，得到轮辐半成品，

其中，步骤S1-2中，采用嵌件输送装置将多个所述嵌件按所述预定规则排布，并采用工件转移装置将排布好的多个所述嵌件放入所述模具中，

所述嵌件输送装置包括：

振动输送机构，通过振动方式将多个无序的所述嵌件排列整齐并输出至载置台；

预定位机构，具有多个按照所述预定规则排布的嵌件工位，所述嵌件工位的形状与所述嵌件相匹配，用于放置所述嵌件；以及

嵌件转移机构，用于抓取所述载置台上的所述嵌件，并将多个所述嵌件放置到各个所述嵌件工位上，

所述工件转移装置从多个所述嵌件工位同时抓取排布好的多个所述嵌件，并保持这多个所述嵌件的排布状态将其放置到所述模具中的多个所述嵌件放置部位。

2.根据权利要求1所述的轮毂制造方法，其特征在于：

其中，步骤S1还包括如下子步骤：

步骤S1-4，对所述轮辐半成品进行喷雾冷却；

步骤S1-5，切除所述轮辐半成品的料柄；

步骤S1-6，对所述轮辐半成品进行打磨，得到所述轮辐。

3.根据权利要求2所述的轮毂制造方法，其特征在于：

其中，所述模具为分体式模具，

所述嵌件的材质与所述轮辋相同，

多个所述嵌件放置部位按照预定规则排布。

4.根据权利要求2所述的轮毂制造方法，其特征在于：

其中，步骤S1还包括步骤S1-7，对所述轮辐进行喷砂。

5.根据权利要求1所述的轮毂制造方法，其特征在于：

其中，步骤S2包括如下子步骤：

步骤S2-1，对所述钢带进行卷圈、端部焊接及定长切断，得到具有焊接缝的钢圈；

步骤S2-2，对所述钢圈进行涨圆；

步骤S2-3，对涨圆后的所述钢圈进行旋压，使所述钢圈具有与轮胎相匹配的结构；

步骤S2-4，将旋压后的所述钢圈扩涨至标定尺寸；

步骤S2-5，对扩涨后的所述钢圈进行整形；

步骤S2-6，在整形后的所述钢圈上开设气门芯孔，得到所述轮辋。

6.根据权利要求5所述的轮毂制造方法，其特征在于：

其中，步骤S2-6之前，还包括：

步骤S2-5a，对所述焊接缝进行压力检漏；以及

步骤S2-5b，对所述焊接缝进行定位，

步骤S2-6中，所述气门芯孔开设在所述钢圈上所述焊接缝以外的位置。

7.根据权利要求1所述的轮毂制造方法，其特征在于：

其中，步骤S3包括如下子步骤：

步骤S3-1，将所述轮辐放置到预定的焊接用工位上；

步骤S3-2，将所述轮辋嵌套在所述轮辐的外圈；

步骤S3-3，将多个所述嵌件通过压焊方式焊接到所述轮辋的内表面上，得到所述轮毂半成品。

8.根据权利要求6所述的轮毂制造方法，其特征在于：

其中，在步骤S3-3之后，还包括步骤S3-4，对所述轮毂半成品的多个焊接部位进行光学检测以及压力检测，

所述光学检测用于检测所述多个焊接部位中是否有漏焊，

所述压力检测用于检测所述多个焊接部位中是否有虚焊。

9.根据权利要求1所述的轮毂制造方法，其特征在于：

其中，所述步骤S4包括如下子步骤：

步骤S4-1，对所述轮毂半成品进行铣平面；

步骤S4-2，在所述轮毂半成品的所述轮辐上冲制中心孔和螺栓孔；

步骤S4-3，分别对所述中心孔以及所述螺栓孔的内端面进行车削，形成相应的内螺纹；

步骤S4-4，对所述轮毂半成品进行电泳上漆，得到所述轮毂。

10.根据权利要求9所述的轮毂制造方法，其特征在于：

其中，步骤S4还包括步骤S4-5，对所述轮毂进行检测。