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铝制车轮旋压成形设备的需求动向(上)

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-10-02  浏览次数:36
核心提示:铝合金轮毅目前的主要工艺是铸造一机械加工。利用强力旋压强度高、精度高、整体成形、低成本等优势,彻底改变铝合金轮毅的制造工艺,将整体铸造成形改为强力旋压成形,达到提高强度精度,节省材料、降低污染等目的。开发此类专用旋压设备具有广泛的应用前景。
    铝合金轮毅目前的主要工艺是铸造一机械加工。利用强力旋压强度高、精度高、整体成形、低成本等优势,彻底改变铝合金轮毅的制造工艺,将整体铸造成形改为强力旋压成形,达到提高强度精度,节省材料、降低污染等目的。开发此类专用旋压设备具有广泛的应用前景。
    强力旋压作为近代塑性加工中的一种新工艺,在生产薄壁高精度回转体零件方面具有明显优势,特别是强力旋压后零件的强度、硬度和抗疲劳性能的提高,强力旋压技术在航空航天和其他民用工业的零件制造中得到广泛的应用。
    旋压成形的发展主要是军工拖动,但随着旋压成形设备的专业化、工艺的简单化的发展,旋压大规模生产时成本的大幅度降低,旋压在民用工业中的应用也越来越广泛,民用旋压专用设备继皮带轮旋压机床、封头旋压机床、气瓶收口旋压机床外,铝合金轮毅的旋压成形机床又成功开发。
     出于能源及环保考虑,汽车轻量化研究受到了世界各国的广泛关注。减轻汽车转动部件的重量是节油最有效的手段之一。因此铝合金轮毅已得到大量使用,高端车甚至采用镁合金轮毅,采用铝合金轮毅具有以下优点:l)比强度高。铝合金轮毅的重量与钢质轮毅相比重量减轻了近213。有资料表明,四个轮毅减轻的重量节油5一8%;2)散热性能好,可以提高轮胎寿命,提高汽车行驶的安全性;3)吸能性好,可以吸收来自于路面的振动与噪声,提高车辆行驶平稳性;4)刚性高,可以有效地减少路面冲击对于轮惘形状伤害;5)造型限制少,可以按照要求设计出各式轮辆。国内、外汽车已经广泛使用铝合金轮毅来取代钢质轮毅。国外除轿车广泛采用铝合金轮毅外,卡车的钢质轮毅也正在被铝合金轮毅所代替。铝合金轮毅也是为了适应汽车更安全、更节能环保、降低噪声、污染物排放不断加严的要求。铝合金轮毅正在向大直径、宽轮惘、高强度、更美观等方向发展。
    目前国内铝合金轮毅的制造工艺主要是铸造机加,即在较低压力(一般在20一60沙a)下浇注一热处理一机械加工一表面处理,这种传统的加工工艺有以下缺点:l)存在污染,越来越不适应环保要求。2)强度低,在高速行驶时抗冲击能力差。3)浪费材料,材料成本所占比例过大。4)加工工序多,制造成本高。
鉴于存在上述缺点,国外从上世纪八十年代末铸造机加铝轮毅逐渐被锻造一旋压、铸造一旋压和板材旋压铝合金轮毅所代替。采用旋压铝合金轮毅的优势如下:l)强力旋压后材料的强度和硬度比母材提高了约15一25%,因此强力旋压能有效地减小零件的设计壁厚、减轻重量,其疲劳性能也能显著提高。2)强力旋压属于整体成形技术,成形的零件没有母线焊缝,因此零件整体性能提高,尤其是疲劳寿命能显著提高。3)强力旋压属无切削加工,旋压成形取消了铝合金轮毅的内表面机加,减少了外表面机加,能够大大节省材料,尤其是对大规模生产来说,节约材料的意义更加重大。4)强力旋压零件的尺寸公差和形位公差较小。5)由于只需要一个阳模,大大降低了模具制造成本。6)容易实现变壁厚等强度要求,强度性能良好。轮惘厚度较易控制,能方便的满足车轮等强度的性能要求,能较好的保证产品精度及强度要求。在相同情况下,同一规格的旋压(锻造)铝合金车轮的力学性能比铸造轮高约22%以上,而质量要轻巧%。
    以北美铝合金轮毅市场为例,铝合金轮毅现在的主流市场则是15一18英寸,16英寸车轮所占市场份额最大、增长也最快,从1997年占车轮市场38.3%,到1999年上升到45%,2001年己占到57.7%。其次是巧、17英寸车轮,占总市场份额分别为27.62%和11.77%。据预测,未来的几年,18英寸直径车轮将会成为轿车车轮的标准配置。车轮生产商已开始着手安排22、24英寸及以上铝合金轮毅生产线,以应对市场的新需求。由于大直径、宽轮惘,使轮胎与地面的接触面积更大(一般要求与扁平轮胎相匹配),从而增加汽车与地面的附着力和摩擦力,使汽车的操纵性能更好,提高汽车的安全性。
    由于轮毅直径的增大,这些轮毅都采用旋压成形工艺加工,旋压成形后材料强度的提高使得节省材料的优势更加明显,经济、技术、安全效益更趋显著。铝合金轮毅旋压技术是近几年才发展起来的铝合金轮毅成形新工艺方法,主要针对铝镁合金材料的轮毅,国外17英寸以下轿车铝轮的生产以锻坯或板坯经旋压成形已逐步成为主流。近几年国外用锻造一旋压工艺制造了22、24英寸载重汽车无内胎铝车轮,以其造型美观、重量轻、强度高成为载重卡车轮毅的强劲竞争点。
 
 
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