旋压技术在轮毂加工中的应用探讨

2019-02-09余成远石家平

世界有色金属 2019年4期

余成远，石家平

（浙江万丰奥威汽轮股份有限公司，浙江绍兴 312500）

1 旋压技术在轮毂加工中的应用原理及其重要性

1.1 旋压技术的应用原理

随着工业水平的不断提高，旋压技术在轮毂加工中得到了广泛的应用。从旋压技术的本质来说，它就是一种变形技术，通过这项技术中的特殊手段，使得金属得到想要的形状。从旋压技术的基本原理来看，旋压技术和我国古代时候的制陶技术相类似，但是相对于制陶技术，旋压技术有其先进性。旋压技术的所施力的对象为旋压毛坯，主要是厚壁桶形或是圆形，通过旋压机的相互作用，完成旋压技术的整个工艺。对于旋压机来说，在旋压机的结构中最为重要的一部分是存在轴向运动的旋轮架，而固定在旋轮架中的旋轮可以根据旋压机进行径向运动[1]。在这个结构中，旋压毛坯主要在旋轮架中，通过和旋轮架的方向运动所产生的力进行运动，从而达到旋压的目的。除此之外，旋轮架主要是通过轴向运动以及径向运动所产生的力的共同作用，从而使得旋压毛坯在力的作用下进行连续性地变形。这就是旋压技术的基本原理。

当然，在相同的原理之下，旋压技术的使用也有不同的分类，从总体上讲，旋压技术主要分为普通旋压和强力旋压两种[2]。相对于强力旋压来说，普通旋压对于坯料的变形力度并没有那么大，因而其对坯料的厚度几乎不会造成影响，但是强力旋压却会在工作的过程中对坯料的厚度造成极大的减少，当时对于坯料的直径并没有很大的改变。

1.2 旋压技术的应用重要性

随着我国制造业水平的不断提高，在轮毂加工的过程中，对其工艺也有着更高的要求，相对于普通的轮毂加工来说，不仅需要外形美观，更需要的是达到高硬度、高强度的要求[3]。在轮毂加工的过程中，旋压技术一方面可以根据加工时的实际要求去进行自动的转换，另一方面旋压技术可以对一些较为复杂的工件进行加工。

随着我国车轮业的发展，也对轮毂的加工提出了新的要求。当前的锻造铝车轮有着机械强度的特点，但是由于其成本较高，并不能广泛地应用于普通的车系，而是只能在高档车型中有所应用。因此，旋压技术的发明就很有效地解决了这个问题，通过使用铸造能力强的铝合金进行加工，从而形成在保证质量较轻的同时韧性较好。

从以上看来，旋压技术在轮毂加工的过程中有着广泛的应用，其在轮毂加工符合现代化的进程中做出了卓越的贡献。

2 旋压技术在轮毂加工中的工艺特点

在旋压技术尚未运用于轮毂加工之前，传统的轮毂加工存在着诸多问题，比如成本较高、质量问题严重等，其在实际工作中存在的诸多问题在很大程度上制约了我国汽车制作业的发展。但是随着制造业技术的飞速发展，旋压技术的出现很好地解决了轮毂加工中存在的诸多问题，也因此为我国汽车企业的发展产生了积极的影响。旋压技术在多个制造企业中广泛使用，一方面可以有效地提高轮毂加工的工作效率，更加重要的是，旋压技术应用于轮毂加工中可以将产品的质量得到有效地提高。关于旋压技术的工艺特点，主要有以下几点：①旋压技术可以有效地降低功率的消耗。相对于传统的轮毂加工过程，旋压技术的使用使得坯料在旋压设备中进行的是逐点旋压。通过逐点旋压的方式，可以有效地减少旋压过程中的接触面积，因此在单位压力下可以达到传统的加工的数倍。当对于相对难加工的材料，利用旋压技术可以保证总变形力的最小化，因此达到有效地降低功率的作用。②旋压技术可以提高轮毂加工的外在观赏力。由于传统的轮毂加工过程，很容易造成轮毂成品的质量不佳，从而严重影响轮毂的外形。但是当旋压技术运用于轮毂加工中时，由于强大的旋压压力，可以有效地提高制成品的表面光泽度。同时由于巨大的旋压压力，使得轮毂表面较为平整，从而整体地提高轮毂制成品的观赏度。③旋压技术可以减少原材料的投入。由于旋压技术本身的技术特点，在进行轮毂加工的过程中可以对轮毂结构的重量起到很大的降低作用。在很大程度上，这种质量的降低可以有效地减少对加工过程的原材料的投入。并且，由于轮毂的整体质量变轻，汽车的驾驶性能也会相对提高。④旋压技术可以降低对坯料的要求。在传统的轮毂加工中，其对于坯料的选择要求极高，对于不同的汽车制造企业，对于坯料的来源有各异的工艺特点要求，这在无形中就增加了加工的成本和难度。但是，旋压技术的加工坯料来源较为广泛，对其来源并没有特殊的要求，在很大程度上提高了轮毂加工的效率。除此之外，由于对于坯料的要求有所降低，其制造成本也得到了相应地降低，因此加大了制造企业的经济效益。

3 旋压技术在轮毂加工中的具体应用

随着时代的发展，人们对车的要求也越来越高，对于车轮轮毂来说，逐渐出现了大直径以及宽幅化的趋势，除此之外，人们对车的质量以及美观程度有了一定的要求。从目前的轮毂加工技术来说，主要是采用旋压技术，采用这种技术一方面可以降低制造的成本，另一方面也可以有效地提高加工的质量。对于目前的铝合金汽车来说，其车轮轮毂加工技术主要是使用旋压技术，但是在旋压技术使用之前，其会对需要加工的材料进行预热，从而降低其硬度。一般来说，预热温度大概控制在300℃～350℃。通过这种预热的方式，使得在加工过程中所用到的变形力降低，也可以降低加工过程中的工作难度。但是在这样一个预热的过程中依旧存在诸多问题，比如说可能造成由于温度相差太大而形成的膨胀现象。为了解决这个问题，在加工的过程中需要对预热过程中的温度进行有效地控制。除此之外，在轮毂加工的旋压上进行机械臂的安装，从而可以实现对形成的轮毂进行自动的装卸。对于汽车轮毂加工中旋压技术的应用来说，其具体过程主要分为制坯、预制轮毂等。在制坯的过程中，需要用旋压机把圆柱的棒料压成饼状，在制坯的最后阶段，对于预制坯的形状的要求较高。在这个过程中，主要采用的是两种工艺，一是使用强力旋压整体轮毂，在这个过程中为了提高汽车轮毂张力，需要在其中加入一些矿物质。二是使用劈开旋压整体车轮，在这个过程中使用的坯料不是板料而是预制锻坯。除此之外，在使用旋压技术对轮毂加工中，还可以使用无缝铝管旋压轮毂。这个工艺的主要特点是首先进行中部缩颈，其次再向边缘扩张。总而言之，从目前技术的成熟度以及应用度来看，铝合金旋压轮毂技术发展趋于成熟，从中也可以明显看出旋压技术在轮毂加工中的具体应用过程。