劉銀峰

摘 要：近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，促使我國(guó)的制造工藝不得不在制作技術(shù)上進(jìn)行提升。這對(duì)我國(guó)輪轂加工技術(shù)也是一種推動(dòng)作用。傳統(tǒng)的輪轂加工技術(shù)在方法上制作周期長(zhǎng)，并且制作的效率低，這樣的制作方式存在一定的不足，并且制造的成本也非常高，不利于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，為了滿足現(xiàn)代人們的生活需求，我國(guó)在輪轂加工技術(shù)中使用旋壓技術(shù)加工，并取得了良好的成績(jī)，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：旋壓技術(shù)；輪轂加工；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG306 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著我國(guó)制造業(yè)的不斷提高，對(duì)輪轂的設(shè)計(jì)以及制作工藝就會(huì)顯得非常的重要，不僅要求輪轂具有好看的外觀，還要具有一定的質(zhì)量、強(qiáng)度高、硬度高的特點(diǎn)。因此，采用旋壓技術(shù)對(duì)我國(guó)的輪轂加工具有非常重要的意義。

1 旋壓技術(shù)在輪轂加工中重要性

當(dāng)前的普選主要應(yīng)用在車輪輪轂加工中，為單旋輪普旋，有4個(gè)可置換的旋輪轉(zhuǎn)塔，分別為：普旋輪、精整輪、成型輪以及切割輪，在進(jìn)行旋壓加工的時(shí)候能夠根據(jù)實(shí)際的要求進(jìn)行自動(dòng)換旋輪，同時(shí)能夠?qū)σ恍┬蚊孑^為復(fù)雜的工件進(jìn)行加工。這類旋壓工具主要采用交流流變頻電機(jī)，為旋壓機(jī)提供強(qiáng)大的電力，實(shí)現(xiàn)旋壓機(jī)工作。

隨著車輪行業(yè)的發(fā)揮發(fā)展，促進(jìn)輪轂的輕量化發(fā)展，當(dāng)前的輪轂主要由鋁合金組成，使用鋁合金輪轂的相比鑄造鋁輪的機(jī)械力學(xué)提高18%，重量、成本約降低30%左右，制造鋁合金鋁輪鍛造生產(chǎn)線主要有立式3旋輪、6軸數(shù)控的3VDZ20-11CNC立式旋壓機(jī)，主軸電機(jī)為200kW，轉(zhuǎn)速為0～1000rpm，該旋壓機(jī)的雙心距800mm，縱向推力15kN，縱向行程400mm，橫向推力為15kN，橫向行程為250mm，從旋壓機(jī)本體或者控制都具有非常顯著的特色。

當(dāng)前鍛造鋁車輪機(jī)械強(qiáng)度高，重量輕，使用鍛造技術(shù)，材料的利用只有原材料的50%不到，成本高。因此，該方法只適合高檔汽車能夠裝配。但是為了提高材料的利用率，擴(kuò)大市場(chǎng)，我國(guó)研發(fā)了新的旋壓技術(shù)，采用鑄造性能好的鋁合金，鑄坯經(jīng)旋主要通過制造部分，將鋁合金的金屬組織化成纖維狀，提高材料的韌性，同時(shí)還能夠減輕車輪的質(zhì)量，采用鑄坯經(jīng)旋的旋壓技術(shù)制造鋁輪（N991），N991鑄旋鋁車輪（18×8）如圖1所示，重量為7.55kg，但是采用鍛造鋁車輪，米其林重量為11.75kg，OZ重量12.45kg，哪怕是經(jīng)過輕量設(shè)計(jì)的也有10.05kg這樣的情況，該方法的鍛造工藝以及性能非常接近鋁車輪，但是成本卻很低。從上述中，能夠看出當(dāng)前的旋壓技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用是非常廣的。

2 旋壓技術(shù)的原理以及分類

2.1 旋壓技術(shù)的原理

我國(guó)最早的旋壓技術(shù)起源于唐代時(shí)期，從制陶工藝發(fā)展得來。旋壓是一種綜合鍛造、擠壓、拉伸、離心等工藝特點(diǎn)形成的。隨著時(shí)代的發(fā)展科技的進(jìn)步當(dāng)前的旋壓技術(shù)主要用來加工金屬物品，將金屬筒坯、平板毛坯或者預(yù)制坯的頂端緊緊的靠在開旋壓機(jī)芯模上。由主軸帶動(dòng)芯棒促使材料旋轉(zhuǎn)，同時(shí)利用旋壓輪將毛坯一側(cè)將材料擠壓在旋轉(zhuǎn)芯模上，使材料在旋轉(zhuǎn)的過程中發(fā)生緩慢的變形，從而形成各種母線形狀的空心旋轉(zhuǎn)零件。

2.2 旋壓的分類

根據(jù)旋壓技術(shù)加工材料的過程中毛坯厚度的改變，可將旋壓技術(shù)工藝分為普通旋壓和強(qiáng)力旋壓。

普通旋壓，主要是在旋壓的過程中對(duì)毛坯的厚度保持基本不變，主要的形成原因是依靠坯料沿周圍的收縮或者沿著半徑伸長(zhǎng)的變形在判斷，普通旋壓在加工的中的主要特征是工件才形成之后坯料的外徑發(fā)生了適當(dāng)?shù)淖兓?。在普通旋壓的過程中坯料的厚度變化不大，但是直徑的變化很大。

強(qiáng)力旋壓簡(jiǎn)稱強(qiáng)旋，強(qiáng)力旋壓的主要工藝是依靠將坯料的厚度進(jìn)行大幅度的減少來形成的，坯料的外徑基本保持不變。在進(jìn)行強(qiáng)力旋壓的過程中，旋輪的加于坯料的壓力要比普通旋壓的壓力大的多，坯料的形變情況也和普通旋壓有著非常大的區(qū)別。強(qiáng)力旋壓過程中坯料的直徑基本不變，但是坯料的厚度發(fā)生的改變很大。

3 旋壓技術(shù)在輪轂加工中的具體應(yīng)用

預(yù)制鍛坯鋁合金的第一步工序制作坯料，坯料的制作不僅僅是簡(jiǎn)單的墩粗，還要通過旋鍛機(jī)將圓柱形的棒料碾壓成餅狀這樣的方式最后續(xù)的旋壓成型會(huì)造成一定的影響。因此在試做坯料的生產(chǎn)輪轂的時(shí)候可以采用普旋和強(qiáng)旋兩種。

3.1 旋壓技術(shù)在鋁合金汽車車輪輪轂加工中的應(yīng)用

隨著人們用車的頻率增加，對(duì)車也有了各種各樣的要求，車輪輪轂也漸漸有了大直徑、寬幅化的傾向，并且對(duì)車輪輪轂的質(zhì)量要求也有進(jìn)一步的提高。對(duì)于車輪輪轂的鑄造方法上來看，當(dāng)前的主要鑄造工藝是利用旋壓技術(shù)，對(duì)鑄造輪轂坯料的成型進(jìn)行加工，這樣的方法不僅能夠降低輪轂的制造成本，還能夠提高輪轂的使用質(zhì)量。例如：當(dāng)前的車輪輪轂主要是由鋁合金構(gòu)成，在制造工藝方面是在鑄造輪轂的基礎(chǔ)上使用旋壓技術(shù)，首先在進(jìn)行旋壓之前對(duì)預(yù)成型的材料進(jìn)行預(yù)熱，降低材料的硬度，這樣一來材料的抗變形力就會(huì)相對(duì)的降低，在施工的過程中就會(huì)相對(duì)的降低難度。但是為了減少預(yù)成型的坯料預(yù)成型的模塊之間存在的溫度差太大從而產(chǎn)生的膨脹現(xiàn)象，從綜合方面考慮將預(yù)熱的溫度控制在300℃～350℃，為了保證坯料在形成的過程中溫度不會(huì)降低，保持應(yīng)有的柔性，這就需要在旋壓機(jī)械上設(shè)置燃燒器進(jìn)行加熱保持坯料的溫度。在進(jìn)行旋壓的過程中還需要對(duì)各個(gè)旋壓機(jī)械安裝機(jī)械臂，主要對(duì)形成的坯料進(jìn)行自動(dòng)裝卸。該工藝主要對(duì)用來生產(chǎn)鋁合金汽車車輪輪轂，生產(chǎn)成本小，質(zhì)量非常好。

3.2 旋壓技術(shù)在軸流風(fēng)機(jī)輪轂中的應(yīng)用

一般情況下，較為落后的軸流風(fēng)機(jī)輪轂加工工藝都是采用三軋輥進(jìn)行卷制，然后進(jìn)行焊接成型。這樣的工藝不僅僅是的輪轂的尺寸出現(xiàn)較大的差異，并且對(duì)軸流風(fēng)機(jī)的質(zhì)量也有一定的影響。再加上焊接的應(yīng)力影響，還會(huì)導(dǎo)致軸流風(fēng)機(jī)的精準(zhǔn)度降低。因此，為了提高軸流風(fēng)機(jī)的質(zhì)量以及準(zhǔn)確度，漸漸的就開始采用模具拉伸制造輪轂，但是這樣的制造方法需要的成本非常高，并且需要的壓力非常大，但是使用旋壓技術(shù)，制造成本只有模具拉伸制造5%，并且制作周期很短。例如：圖2是以P700普旋壓機(jī)床上使用Q235材料，材料的厚度為6mm的鋼板進(jìn)行軸流風(fēng)機(jī)直徑為1m輪轂和用于導(dǎo)流的厚度為1mm的輪轂蓋為例，由于旋壓加工的過程中出現(xiàn)金屬硬化的現(xiàn)象，因此要先進(jìn)行金屬預(yù)熱，輪轂的前端中心凹窩錐角應(yīng)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大，因?yàn)榻饘侔寮粜裱臏p薄量規(guī)律基本是：板厚δ×sinα，根據(jù)實(shí)際加工的結(jié)果來看，當(dāng)輪轂其前端中心凹窩錐角為900時(shí)，6mm鋼板生產(chǎn)的輪轂其前端中心凹窩錐角的減薄量約為板厚δ×0.86。由次可以看出旋壓技術(shù)在軸流風(fēng)機(jī)中的運(yùn)用是非常廣泛的。

結(jié)語

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使人們的生活質(zhì)量不斷的提高，人們非常重視生活中一些輪轂加工的產(chǎn)品。為了滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)輪轂制造企業(yè)的快速發(fā)展，需要不斷的加強(qiáng)輪轂的制作工藝，降低輪轂的制造成本，提高輪轂質(zhì)量。在旋壓技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷的開發(fā)研究，從而推動(dòng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)效益快速穩(wěn)步的增長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]王家勛，王海鵬.旋壓技術(shù)在車輪輪轂產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展[C].第十二屆全國(guó)旋壓技術(shù)交流年會(huì)暨旋壓學(xué)術(shù)委員會(huì)成立三十周年慶祝大會(huì)，2011.

[2]加藤，喬士，呂應(yīng)曾，等.用旋壓法加工鋁輪轂技術(shù)的開發(fā)[J].有色金屬加工，2007，11（05）：42-43.

[3]張慶玲.鋁合金輪轂強(qiáng)力旋壓數(shù)值模擬技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2008，13（08）：31-33.

[4]張立娟，等.鑄旋鋁合金輪毅對(duì)旋壓設(shè)備的需求分析[J].鍛壓技術(shù)，2010，11（04）：52-53.