旋压技术在轮毂加工中的应用

刘银峰

摘 要：近年来，随着我国经济不断的发展，促使我国的制造工艺不得不在制作技术上进行提升。这对我国轮毂加工技术也是一种推动作用。传统的轮毂加工技术在方法上制作周期长，并且制作的效率低，这样的制作方式存在一定的不足，并且制造的成本也非常高，不利于我国的经济发展。因此，为了满足现代人们的生活需求，我国在轮毂加工技术中使用旋压技术加工，并取得了良好的成绩，为我国的经济快速增长提供了坚实的基础。

关键词：旋压技术；轮毂加工；应用

中图分类号：TG306 文献标识码：A

随着我国制造业的不断提高，对轮毂的设计以及制作工艺就会显得非常的重要，不仅要求轮毂具有好看的外观，还要具有一定的质量、强度高、硬度高的特点。因此，采用旋压技术对我国的轮毂加工具有非常重要的意义。

1 旋壓技术在轮毂加工中重要性

当前的普选主要应用在车轮轮毂加工中，为单旋轮普旋，有4个可置换的旋轮转塔，分别为：普旋轮、精整轮、成型轮以及切割轮，在进行旋压加工的时候能够根据实际的要求进行自动换旋轮，同时能够对一些形面较为复杂的工件进行加工。这类旋压工具主要采用交流流变频电机，为旋压机提供强大的电力，实现旋压机工作。

随着车轮行业的发挥发展，促进轮毂的轻量化发展，当前的轮毂主要由铝合金组成，使用铝合金轮毂的相比铸造铝轮的机械力学提高18%，重量、成本约降低30%左右，制造铝合金铝轮锻造生产线主要有立式3旋轮、6轴数控的3VDZ20-11CNC立式旋压机，主轴电机为200kW，转速为0～1000rpm，该旋压机的双心距800mm，纵向推力15kN，纵向行程400mm，横向推力为15kN，横向行程为250mm，从旋压机本体或者控制都具有非常显著的特色。

当前锻造铝车轮机械强度高，重量轻，使用锻造技术，材料的利用只有原材料的50%不到，成本高。因此，该方法只适合高档汽车能够装配。但是为了提高材料的利用率，扩大市场，我国研发了新的旋压技术，采用铸造性能好的铝合金，铸坯经旋主要通过制造部分，将铝合金的金属组织化成纤维状，提高材料的韧性，同时还能够减轻车轮的质量，采用铸坯经旋的旋压技术制造铝轮（N991），N991铸旋铝车轮（18×8）如图1所示，重量为7.55kg，但是采用锻造铝车轮，米其林重量为11.75kg，OZ重量12.45kg，哪怕是经过轻量设计的也有10.05kg这样的情况，该方法的锻造工艺以及性能非常接近铝车轮，但是成本却很低。从上述中，能够看出当前的旋压技术在我国的应用是非常广的。

2 旋压技术的原理以及分类

2.1 旋压技术的原理

我国最早的旋压技术起源于唐代时期，从制陶工艺发展得来。旋压是一种综合锻造、挤压、拉伸、离心等工艺特点形成的。随着时代的发展科技的进步当前的旋压技术主要用来加工金属物品，将金属筒坯、平板毛坯或者预制坯的顶端紧紧的靠在开旋压机芯模上。由主轴带动芯棒促使材料旋转，同时利用旋压轮将毛坯一侧将材料挤压在旋转芯模上，使材料在旋转的过程中发生缓慢的变形，从而形成各种母线形状的空心旋转零件。

2.2 旋压的分类

根据旋压技术加工材料的过程中毛坯厚度的改变，可将旋压技术工艺分为普通旋压和强力旋压。

普通旋压，主要是在旋压的过程中对毛坯的厚度保持基本不变，主要的形成原因是依靠坯料沿周围的收缩或者沿着半径伸长的变形在判断，普通旋压在加工的中的主要特征是工件才形成之后坯料的外径发生了适当的变化。在普通旋压的过程中坯料的厚度变化不大，但是直径的变化很大。

强力旋压简称强旋，强力旋压的主要工艺是依靠将坯料的厚度进行大幅度的减少来形成的，坯料的外径基本保持不变。在进行强力旋压的过程中，旋轮的加于坯料的压力要比普通旋压的压力大的多，坯料的形变情况也和普通旋压有着非常大的区别。强力旋压过程中坯料的直径基本不变，但是坯料的厚度发生的改变很大。

3 旋压技术在轮毂加工中的具体应用

预制锻坯铝合金的第一步工序制作坯料，坯料的制作不仅仅是简单的墩粗，还要通过旋锻机将圆柱形的棒料碾压成饼状这样的方式最后续的旋压成型会造成一定的影响。因此在试做坯料的生产轮毂的时候可以采用普旋和强旋两种。

3.1 旋压技术在铝合金汽车车轮轮毂加工中的应用

随着人们用车的频率增加，对车也有了各种各样的要求，车轮轮毂也渐渐有了大直径、宽幅化的倾向，并且对车轮轮毂的质量要求也有进一步的提高。对于车轮轮毂的铸造方法上来看，当前的主要铸造工艺是利用旋压技术，对铸造轮毂坯料的成型进行加工，这样的方法不仅能够降低轮毂的制造成本，还能够提高轮毂的使用质量。例如：当前的车轮轮毂主要是由铝合金构成，在制造工艺方面是在铸造轮毂的基础上使用旋压技术，首先在进行旋压之前对预成型的材料进行预热，降低材料的硬度，这样一来材料的抗变形力就会相对的降低，在施工的过程中就会相对的降低难度。但是为了减少预成型的坯料预成型的模块之间存在的温度差太大从而产生的膨胀现象，从综合方面考虑将预热的温度控制在300℃～350℃，为了保证坯料在形成的过程中温度不会降低，保持应有的柔性，这就需要在旋压机械上设置燃烧器进行加热保持坯料的温度。在进行旋压的过程中还需要对各个旋压机械安装机械臂，主要对形成的坯料进行自动装卸。该工艺主要对用来生产铝合金汽车车轮轮毂，生产成本小，质量非常好。

3.2 旋压技术在轴流风机轮毂中的应用

一般情况下，较为落后的轴流风机轮毂加工工艺都是采用三轧辊进行卷制，然后进行焊接成型。这样的工艺不仅仅是的轮毂的尺寸出现较大的差异，并且对轴流风机的质量也有一定的影响。再加上焊接的应力影响，还会导致轴流风机的精准度降低。因此，为了提高轴流风机的质量以及准确度，渐渐的就开始采用模具拉伸制造轮毂，但是这样的制造方法需要的成本非常高，并且需要的压力非常大，但是使用旋压技术，制造成本只有模具拉伸制造5%，并且制作周期很短。例如：图2是以P700普旋压机床上使用Q235材料，材料的厚度为6mm的钢板进行轴流风机直径为1m轮毂和用于导流的厚度为1mm的轮毂盖为例，由于旋压加工的过程中出现金属硬化的现象，因此要先进行金属预热，轮毂的前端中心凹窝锥角应适当的扩大，因为金属板剪旋遵循的减薄量规律基本是：板厚δ×sinα，根据实际加工的结果来看，当轮毂其前端中心凹窝锥角为900时，6mm钢板生产的轮毂其前端中心凹窝锥角的减薄量约为板厚δ×0.86。由次可以看出旋压技术在轴流风机中的运用是非常广泛的。

结语

伴随着我国经济的不断发展，促使人们的生活质量不断的提高，人们非常重视生活中一些轮毂加工的产品。为了满足现代社会的发展需求，实现轮毂制造企业的快速发展，需要不断的加强轮毂的制作工艺，降低轮毂的制造成本，提高轮毂质量。在旋压技术的基础上进行不断的开发研究，从而推动我国的经济效益快速稳步的增长。

参考文献

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