一种提高汽车车轮强度的成型工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及汽车车轮制造领域，具体的说是涉及一种提高汽车车轮强度的成型工艺。其步骤如下：采用CAE模拟技术对车轮进行数字模拟，找出车轮在汽车行驶过程中各部份的受力分布，从而得到车轮的应力分布图；依据应力分布图设计出相应的成型加工模具;成型加工模具对车轮上应力值较高的地方进行强化处理。本发明的有益效果在于：大幅度提高车轮的整体疲劳强度，延长车轮的使用寿命，保证汽车的正常运行。
【专利说明】一种提高汽车车轮强度的成型工艺【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车车轮制造领域，具体的说是涉及一种提高汽车车轮强度的成型工艺。
【背景技术】
[0002]汽车车轮是承载汽车所有重量并进行旋转运动的零部件，依据其服役条件可看出，汽车车轮不但要承载车身重量和车载重量，还要进行车轮自身的旋转运动来推动汽车的行驶，所以汽车车轮必须具有较高的抗拉强度和屈服强度，还要有更高疲劳强度和一定的韧性，通常情况下，汽车设计师在设计车轮时，要考虑车轮的承重和旋转需要，车轮的形状都是圆盘状，其轮辋是普通钢板而轮辐多数都采用高强度钢板来制作，车轮的外形尺寸也因汽车的承载量及行驶速度的不同而不同。车轮设计时还要考虑:汽车在凸凹不平的路况上行驶时，路面对汽车车轮的冲击作用。车轮有安装孔，车轮在制造过程中还要满足制造工艺要求的工艺孔，还要满足汽车轻量化的设计要求等等。因此，汽车车轮轮辐设计有许多的孔洞来满足这些要求。针对汽车车轮服役条件设计出来的车轮，是一种理想状态下的设计，有时由于制造设备和制造工艺的不足，或者所选材料强度不够或材料本身的质量问题，往往会出现汽车车轮提前失效的现象。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决上述问题，提供一种提高汽车车轮强度的成型工艺。
[0004]为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为:
一种提高汽车车轮强度的成型工艺，其步骤如`下:
采用CAE模拟技术对车轮进行数字模拟，找出车轮在汽车行驶过程中各部份的受力分布，从而得到车轮的应力分布图；
依据应力分布图设计出相应的成型加工模具；
通过设计出相应的成型加工模具对车轮上应力值较高的地方进行强化处理。
[0005]步骤a的CAE分析中的加载方法是:约束车轮底部一圈节点全部自由度，用刚性单元模拟加载力臂，在力臂端点施加载荷。
[0006]步骤a的CAE分析中力臂长0.6m,在力臂端点施加载荷10597N，即等效于施加弯矩 6358.2Nm。
[0007]步骤c的强化处理方式为成型加工模具增加车轮变形量，通过形变强化来提高这些应力值高地方的屈服强度和疲劳强度。
[0008]步骤c的强化处理的措施是增加车轮的孔洞周围的下压印量0.1-0.5mm，使此处增加其变形量而不出现开裂现象。
[0009]本发明的有益效果在于:大幅度提高车轮的整体疲劳强度，延长车轮的使用寿命，保证汽车的正常运行。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明进行CAE模拟后的分析结果图，
图2为轮辐结构示意图，
图3为在轮辐的风孔处压印变形示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
实施例:参见图1，图2，图3。
[0012]一种提高汽车车轮强度的成型工艺，其特征步骤如下:
采用CAE模拟技术对车轮进行数字模拟，找出车轮在汽车行驶过程中各部份的受力分布，从而得到车轮的应力分布图；
依据应力分布图设计出相应的成型加工模具；
通过设计出相应的成型加工模具对车轮上应力值较高的地方进行强化处理。
[0013]步骤a的CAE分析中的加载方法是:约束车轮底部一圈节点全部自由度，用刚性单元模拟加载力臂，在力臂端点施加载荷。
[0014]步骤a的CAE分析中力臂长0.6m,在力臂端点施加载荷10597N，即等效于施加弯矩 6358.2Nm。
[0015]步骤c的强化处理方式为成型加工模具增加车轮变形量，通过形变强化来提高这些应力值高地方的屈服强度和疲劳强度。
[0016]步骤c的强化处理的措施是增加车轮的孔洞周围的下压印量0.1-0.5mm，使此处增加其变形量而不出现开裂现象。
[0017]设计说明:经过CAE分析，根据图2显示的亮度不同，可以分析受力情况，轮辐I应力值较大的地方出现在安装孔2、风孔3周围处，我们定义此处为危险截面。设计的成型加工模具进行压印处理能预先给轮辐孔周围施加压应力，使轮辐风孔3、安装孔2周边出现一定量的变形，即在原来通常工艺压印1mm左右的基础上再增加下压印量0.1-0.5_使得此处总压印量达到1-1.5_，压应力能部分抵消轮辐实际工况下的受力，能提高钢圈轮辐疲劳特性。我们对压印前与压印后钢圈分别进行疲劳试验，从表1能看出，经此强化工艺处理(即增加0.1-0.5mm下压量后)，钢圈疲劳寿命提高了将近一倍。
[0018]下列表格为疲劳试验对比结果；
【权利要求】
1.一种提高汽车车轮强度的成型工艺，其步骤如下: 采用CAE模拟技术对车轮进行数字模拟，找出车轮在汽车行驶过程中各部份的受力分布，从而得到车轮的应力分布图； 依据应力分布图设计出相应的成型加工模具； 通过设计出相应的成型加工模具对车轮上应力值较高的地方进行强化处理。
2.根据权利要求1所述的一种提高汽车车轮强度的成型工艺，其特征在于:步骤a的CAE分析中的加载方法是:约束车轮底部一圈节点全部自由度，用刚性单元模拟加载力臂，在力臂端点施加载荷。
3.根据权利要求2所述的一种提高汽车车轮强度的成型工艺，其特征在于:步骤a的CAE分析中力臂长0.6m，在力臂端点施加载荷10597N，即等效于施加弯矩6358.2Nm。
4.根据权利要求1所述的一种提高汽车车轮强度的成型工艺，其特征在于:步骤c的强化处理方式为成型加工模具增加车轮变形量，通过形变强化来提高这些应力值高地方的屈服强度和疲劳强度。
5.根据权利要求4所述的一种提高汽车车轮强度的成型工艺，其特征在于:步骤c的强化处理的措施是增加车轮的孔洞周围的下压印量0.1-0.5mm,使此处增加其变形量而不出现开裂现象。
【文档编号】B60B3/10GK103818184SQ201410099663
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】唐新民, 罗学泉, 骆小红, 万仁义, 王文山, 刘森海 申请人:江铃汽车股份有限公司