1.型钢轮辐工艺流程

型钢轮辐工艺流程为①剪切；②落料（套裁落料）；③冲工艺孔；④成形（冲压、旋压成形）；⑤冲中心孔及螺栓孔；⑥冲散热孔；⑦挤压散热孔毛刺；⑧校辐底；⑨扩螺栓孔；⑩车中心孔及外圆；冲豁口；质量检查。

1）剪切。将钢板剪成工艺要求尺寸的条料，然后进行酸洗。

2）落料（见图8-23）。这是比较传统的倍尺落料工艺，生产效率低，材料定额高，目前这一工艺已被淘汰。套裁落料（见图8-24）。利用模具通过压力机落出工艺要求的圆片料。目前的落料工艺有三倍尺落料和套裁落料，套裁落料工艺复杂，需要两台设备和一套复合模具及一套简单模具。优点是：套裁落料材料的利用率提高了3.6％。为降低成本，在工业化的大生产中普遍采用套裁落料。

图8-23 型钢轮辐倍尺落料工序图

图8-24 型钢轮辐套裁落料工序图

3）冲工艺孔。模具通过压力机实现冲工艺孔，它是冲压的基本工序，工艺孔为后序定位用。

4）成形。

①冲压成形（见图8-25）。模具在压力机的作用下，工艺孔导正，实现产品设计的形状，成形过程中，轮辐的外圆和辐底存在回弹，高强度钢轮辐成形尤为明显，所以模具设计时应考虑负角，补偿零件的回弹。回弹量的大小与产品结构、材料弹性模量、设备选型等因素有关，这些值的选取往往要进行试验。

②旋压成形（见图8-26）。旋压机通过旋轮与芯模旋压成形的轮辐在立边处减薄，与型钢轮辋匹配。优点是节省材料，同规格轮辐与冲压轮辐相比，减重3％左右。

5）冲中心孔及螺栓孔（见图8-27）。形状初定位，中心孔导正，同时冲压轮辐的中心孔和螺栓孔，这样可以保证同轴度，生产效率高。冲孔时冲头采用斜刃，斜刃高度取料厚，冲裁力可以降低50％，冲裁间隙取值要大一些，取11％，这样也可以降低冲裁力提高冲头的使用寿命。

图8-25 型钢轮辐冲压成形工序图

图8-26 型钢轮辐旋压成形工序图

6）冲散热孔（见图8-28）。中心孔定心，一个螺栓孔角向定位，连续冲压10～12个散热孔。在保证车轮强度的情况下，散热孔的数量要利于减轻重量、散热和美观，有的产品为方便气门嘴安装，设计两个异型的散热孔，气门嘴在此穿过。目前多数采用手工操作，生产效率低，散热孔角向精度低。在一些大的工厂采用自动分度，生产效率高，精度好。此工序散热孔的角向、径向位置精度对车轮的平衡会产生大的影响，所以本工序虽然是简单冲孔，但必须保证精度。轮辐材料厚，所以异型断面冲孔很难找到冲孔时轮辐的压力中心，工作时存在偏心问题，导致设备导轨磨损快。目前从设备上来讲，一是模具上增加反侧块，二是连杆增加导向套，提高设备抗偏载的能力，以解决冲裁中的侧向力问题。

图8-27 型钢轮辐冲中心孔及螺栓孔工序图

图8-28 型钢轮辐冲散热孔工序图

7）挤压散热孔毛刺（见图8-29）。中心孔定心，一个螺栓孔角向定位，连续挤压10～12个散热孔毛刺，在孔的圆周方向挤压R1.5MM的圆角。一方面改善零件的应力状态，防止出现应力集中，另一方面是安全，气门嘴穿过散热孔伸到外部，防止操作者或用户的手划伤。

8）校辐底（见图8-30）。由于前序冲压加工，辐底会产生变形，通过本序的校正功能，校正辐底的平面度，辐底的平面度要求公差≤0.3MM，高一点的要求公差≤0.15MM，80％的平面要与安装面吻合。这么高的标准一般冲压方法难以达到，目前提高辐底平度的方法有压出凸出的几个平面、压出花纹、辐底部位采用专用设备磨削等工艺。(www.daowen.com)

9）扩螺栓孔（见图8-31）。用中心孔定心，采用多轴头组合钻床，同时扩螺栓孔至要求尺寸并形成倒角，保证螺栓孔的表面粗糙度和尺寸精度。

10）车削（见图8-32）。用三个螺栓孔定心，在组合机床上同时加工中心孔、外圆和端面，这样可以保证零件的同轴度以及轮辐与轮辋配合的过盈量。

图8-29 型钢轮辐挤压散热孔毛刺工序图

图8-30 型钢轮辐校辐底工序图

图8-31 型钢轮辐扩螺栓孔及倒角工序图

图8-32 型钢轮辐车中心孔及外圆工序图

11）冲轮辐豁口（见图8-33）。在装气门嘴的一侧冲压出含料豆的豁口，所含料豆的厚度为料厚1／3，一般来讲，在端面处多含一些，下面少含一些，便于合成之后的冲压。它的作用是压配、焊接时防止轮辐在圆周方向出现变形，导致产生内应力，影响合成的跳动和辐底的平面度。所含的料豆在合成之后冲掉，在靠近风孔的一侧会产生毛刺，这样还要靠人工打磨，去掉毛刺。目前这一技术逐渐发展成合成焊接之后铣豁口工艺，它的优点是：改变形状或尺寸容易，不会产生毛刺，节省人工打磨工序，它不会影响跳动和辐底平度，现在这一工艺用的多一些，但生产效率低。

12）质量检查。检查零件的外观质量，另外按要求抽检零件的安装尺寸、功能尺寸和精度。

图8-33 型钢轮辐冲豁口工序图

上述讲的是型钢车轮最典型的等料厚冲压轮辐，也是传统的型钢轮辐。随着产品有限元技术的应用，车轮上过剩的强度要降下来，节约材料，降低重量，提高整车的动力性和承载能力。这样产生了型钢轮辋匹配旋压轮辐的车轮产品，这种旋压轮辐与匹配辊压成形轮辋的旋压轮辐截然不同，它的高度与冲压轮辐高度一致，较冲压轮辐节约材料3％～5％。冲压轮辐所需设备吨位大，一般设备的吨位为1500T甚至2000T，采用机械压力机，生产节拍快一些，设备投资大；采用液压机，一般生产节拍为2件／MIN，设备投资略少一些。而加工这种矮轮辐的旋压机的价格仅是机械压力机的1／10，但它的生产效率低，旋压的生产效率是冲压的1／3，从流水线生产的角度来讲，三台旋压机完全可以达到冲压轮辐的生产节拍。技术的进步带来了产品成本的降低，这种旋压成形工艺取代了冲压成形工艺，在8.5-20、7.5-20等型钢车轮中已普遍采用。针对商用车市场，为适应整车的使用工况，工程车的轮辐要比货车的轮辐厚1～2MM，这是由于工程车车轮受弯矩和交变载荷要大，这是目前采取的一项较为有效的办法，减少轮辐索赔。

13）清洗。清洗掉轮辐表面残余的氧化皮及油污，满足焊接及后序油漆的要求，多数厂家用化学清洗剂来洗。

2.轮辐制造工艺发展趋势

产品的竞争一是价格，二是质量。为了降低零件的生产成本，许多厂家在技术上进行研发和创新，主要的技术创新、持续改善如下。

1）最大限度提高材料的利用率，在落料工序，采用开卷、校平大套裁的生产工艺。采用套裁工艺，节省原材料，适宜于专业化生产，如福建的漳州车轮厂、辽宁衡业车轮厂均已采用该种工艺。

2）在轮辐生产线的某些工位可以增加机械手保证质量，提高效率。如：轮辐的冲手孔、挤毛刺工序。

3）轮辐也趋向于等强度设计，即轮辐的立边处减薄，这样冲压成形的轮辐逐步淘汰。采用旋压工艺，即二旋轮或三旋轮旋压机旋压轮辐，原材料可节省3％左右，同时降低了车轮的重量，改善了轮辐立边金属的致密度。

4）在模具方面，为提高模具的使用寿命，冲螺栓孔的冲头、扩螺栓孔的刀具等采用TIC处理，模具寿命可提高3～5倍，并且改善零件的外观质量。