自行車車圈成型機(jī)結(jié)構(gòu)研究

劉俊紅 尚銳 黃楊帆 劉建東

摘要：本文參考國內(nèi)的卷圈機(jī)設(shè)備，研究了一種自行車車圈成型機(jī)。本文研究的自行車車圈成型機(jī)主要由板材成形裝置，輪緣成型裝置和切斷裝置組成。板材成形裝置將鋼板條校直，并將其截面棍壓成曲線狀，便于受力和安裝膠帶輪胎。輪緣成型裝置將截面成形后的板材成型為一定直徑的圓圈。切斷裝置是將成圈的板材切斷。由此自行車車圈成型完成。

關(guān)鍵詞：自行車車圈；成型機(jī)；板材成形；輪緣成型

中圖分類號(hào)：TB2

Study on the structure of bicycle ring forming machine.

Liu JunhongShang RuiHuang YangfanLiu Jiandong

Mechanical Engineering & Automation College，Liaoning Institute of TechnologyLiaoning Jinzhou121001

Abstract：This paper studies a kind of bicycle ring forming machine based on domestic coil machine equipment.In this paper，the bicycle ring forming machine is mainly composed of sheet metal forming device，flange forming device and cutting device.The sheet metal forming device straightens the steel strip and compresses its section rod into a curved shape，which is convenient for bearing and mounting tape tires.The flange forming device shapes the formed sheet into a circle with a certain diameter.The cutting device is to cut off the ring plate.The bicycle rim was formed.

Key words：bicycle ring；molding machine；sheet metal forming；rim forming

1 緒論

自行車車圈成型機(jī)又名卷圈機(jī)和繞圈機(jī)。自行車車圈成型機(jī)廣泛適用于各種線材，主要是銅線、鐵線、不銹鋼線等各種金屬線材的卷整圓、卷半圓或卷任意角度（同心角）的圓弧，如配以專用的模具及可調(diào)壓輪還可制作方形、橢圓形等工件。

中國是一個(gè)自行車大國，盡管私家汽車在我國普及很快，但對(duì)于中小城市，自行車還是一個(gè)方便、簡潔的交通工具。自行車的金屬車圈采用的應(yīng)是傳統(tǒng)的成型方法，因此自行車車圈成型機(jī)在我國應(yīng)有很大的發(fā)展空間和應(yīng)用價(jià)值。

2 自行車車圈成型機(jī)工作原理

自行車車圈是用鋼板材料做成的。鋼板材料在剪切機(jī)上剪切成條狀或直接用卷材，做適當(dāng)?shù)臅r(shí)效處理就可以進(jìn)行車圈成型了，也就是進(jìn)入到車圈成型機(jī)上進(jìn)行成型。車圈成型分兩部分進(jìn)行。一部分為鋼板條校直與截面成型，這部分是保證車圈的受力和輪胎的安裝與固定；另一部分為車圈輪緣的成型。鋼板條截面成型是逐漸進(jìn)行的，有力的要求；車圈輪緣的成型有幾何成型方法的要求，如圖1所示。

1板材成型裝置 2車圈成型裝置 3切斷裝置 4支承裝置 5動(dòng)力傳動(dòng)裝置

如圖2所示，自行車車圈成型機(jī)是板材進(jìn)入到校直與成型輥之間進(jìn)行校直與板材截面成型。然后進(jìn)入車圈輪緣的成型部分，進(jìn)行輪緣成型。輪緣成型后進(jìn)行切斷，則一個(gè)自行車車圈形狀完成，進(jìn)入下一道工序焊接與打磨等。

3 板材成形裝置

如圖3所示，板材校直與成型下輥為被動(dòng)輥，上輥為主動(dòng)輥。主動(dòng)輥與被動(dòng)輥之間的夾緊力是可以調(diào)整的。如圖4所示。通過調(diào)整螺母旋轉(zhuǎn)直動(dòng)壓縮彈簧，再由彈簧力壓在活動(dòng)的軸承座上，使兩輥之間壓緊。同理，也可以放松兩輥之間的壓緊力。由于自行車車圈的材料不同，車圈直徑大小不同，因此主動(dòng)輥與被動(dòng)輥之間的夾緊力需要也不同，夾緊力的調(diào)整范圍要滿足一定的車圈材料范圍和一定的車圈直徑范圍，本文的車圈材料為：5083鋁鎂硅合金，車圈直徑范圍為200600毫米，生產(chǎn)能力為：25米/分。

1調(diào)整螺母2彈簧3活動(dòng)軸承座

4 輪緣成型與切斷裝置

1成型輥2壓型輥3成型塊

板材經(jīng)過校直與截面成型后，進(jìn)入車圈輪緣成型裝置。如圖6所示，輪緣成型經(jīng)過輪緣成型輥、成型塊和壓型輥完成。輪緣成型輥和壓型輥是控制輪緣直徑的，成型塊是控制板材成圓形的，它們的共同作用完成了車圈輪緣成型。當(dāng)輪緣直徑發(fā)生變化時(shí)，通過調(diào)整壓型輥和成型塊的位置就可以實(shí)現(xiàn)輪緣直徑的改變。

車圈輪緣成型后，由液壓切斷裝置切斷，如圖6所示。由于車圈輪緣材料韌性好、強(qiáng)度高，且切斷時(shí)需一次成型，因此由液壓動(dòng)力切斷更好一些。

5 結(jié)語

我國是自行車大國，自行車車圈成型機(jī)在我國有廣泛的應(yīng)用前景。本文研究的自行車車圈成型機(jī)不僅可以用于自行車車圈成型，也可以用于工業(yè)中任意鋼圈成型，因此其應(yīng)用價(jià)值更加廣泛。

本文研究的自行車車圈成型機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作可靠，易于操作，價(jià)格便宜。如果與板材自動(dòng)上料機(jī)、自動(dòng)焊接機(jī)連成一個(gè)生產(chǎn)線，則其效率更高、加工質(zhì)量會(huì)更好。

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作者簡介：第一作者劉俊紅（1995），男，漢族，遼寧丹東人，本科，所學(xué)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化；第二作者尚銳，女，遼寧錦州人，碩士，教授，主要研究方向?yàn)椋含F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。