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铝制车轮旋压成形设备的需求动向(下)

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-10-02  浏览次数:24
核心提示:采用锻造一旋压一热处理一机械加工一表面处理(喷涂或电镀)工艺方法生产的轮毅,大大提高了制造精度,有较致密的金相组织和较好的机械性能,易达到轮毅变壁厚等强度要求,而且重量轻、表面光洁,机械加工余量大大减少。此工艺在德国等较发达国家已发展成为成熟技术,我国有极少企业开始研究对锻造毛坯的旋压成形技术,但对平板毛坯劈开式旋压还是空白。
       采用锻造一旋压一热处理一机械加工一表面处理(喷涂或电镀)工艺方法生产的轮毅,大大提高了制造精度,有较致密的金相组织和较好的机械性能,易达到轮毅变壁厚等强度要求,而且重量轻、表面光洁,机械加工余量大大减少。此工艺在德国等较发达国家已发展成为成熟技术,我国有极少企业开始研究对锻造毛坯的旋压成形技术,但对平板毛坯劈开式旋压还是空白。
    我国铝合金轮毅制造业从20世纪90年代开始发展,近年来有较大的发展,90%的产品采用低压铸造及重力铸造方式。产品质量已达到国外同类产品水平,属于竞争力比较强的零部件产品。在汽车零部件产品中,铝合金轮毅是能够替代进口,而且还可以向美国、日本、欧洲等发达国家出口的主要零部件之一。近一两年来国内实力较强的企业,对高档汽车的高性能轮毅在锻造一旋压、铸造一旋压等工艺,在铝镁合金等材料各方面一直进行着研究、试验,其发展十分迅速,但旋压铝合金轮毅一直没有形成规模化生产,主要原因是对旋压的机理还不清楚,没有研制出效率高、可靠性高的专用旋压设备,进口同类设备价格昂贵。
目前国内各主要轮毅生产商为突破目前低价格竞争的窘境,都在从材料、工艺技术和生产方式等不同方面积极研究轮毅产品,开发出铝合金轮毅专用旋压设备对于全面     掌握铝合金轮毅的旋压成形技术,掌握工艺流程、重要工艺参数,面向高性能、高可靠性、相对低成本的铝合金轮毅的设计、材料、工艺、制造和试验过程获得具有自主知识产权的技术,工艺技术具有非常重要的意义,可以加快产品的更新换代、使铝合金轮毅在国际市场上更具备竞争力。
    北京航空制造工程研究所开发出的铝合金轮毅旋压专用设备主要技术规格如下:
l)旋压力:径向推力350KN/轮,轴向推力巧OKN/轮。
2)主轴转速15-一350RPM(无级调速)
3)加工轮毅直径35Omm一一币50rnrn
4)加工效率不低于6分钟/件
5)控制系统CNC控制,带自动上卸料系统。
    作者于2006年7月赴日本参观了相关工厂,日本对铝合金轮毅的旋压设备及工艺流程进行了详尽的考查,本专用设备主要是参考了国外同类设备研制。在研制该设备的过程中,主要解决了以下问题:
l)主要承力及导向部件结构设计、强度刚度分析计算。
2)主轴系统结构设计、承载能力分析计算。
3)轴向和径向驱动机构设计及其同步控制。
4)重载低速液压伺服系统及其主要执行元件的静态和动态特性测试分析。
5)五轴联动CNC控制系统及其可靠性分析。
     本机床既能实现对平板毛坯劈开后旋压成形,又能对铸造毛坯或锻造毛坯双方向强力旋压成形。
     经旋压成形的等强度铝轮辆可有效减薄轮辆厚度,如:17时轮毅,轮惘厚度从6一8~减薄至4.5一smm(最小可至3.5~),可使轮毅单件减重约l’.5一2.skg,全车减重约6一skg。(15时轮毅可使轮毅单件减重约Ikg,全车减重约4靶)。从而降低油耗,节约能源;经旋压得到的等强度铝轮辆具有明显优于铸造轮辆的力学性能,其优越的抗冲击性能不仅可为车辆提供更高的驾乘安全性,同时也可有效提高铝轮毅的寿命。
      这对于高档宽胎及重载轮毅有着更重要得意义旋压成形铝合金轮毅的整体质量和市场竞争力是铸造铝合金轮毅所不能同日而语的,其技术优势显而易见。
l)低成本绿色制造:等强度铝轮惘的旋压技术具有少、无切削特点。相对铸造轮毅可有效减少材料消耗,没有污染,属绿色制造;
2)适合大批量生产:旋压技术具有设备自动化程度高,工艺周期短、高成品率、节能且有利生产的组织管理,适合大批量生产;
3)国内每年铝合金轮毅产量大概2000万只,如果有五分之一的高端产品采用旋压工艺生产,即400万只,这些高端产品售价按照每只800元人民币,每年可以为相关厂家带来近数十亿元的经济效益;
4)进口同类旋压设备市场售lro万欧元以上,采用进口元器件、国内研制设备成本在350万元人民币左右,经济效益明显。
铝合金轮毅旋压成形在工艺上有一定复杂性,应该说该工艺具有相当的技术含量。旋压专用设备也是如此。不断深化工艺研究,提高产品的稳定性、提高专用设备的可靠性还有不少的工作要做。铝合金轮毅专用旋压设备研制成功,标志着我国在旋压专用设备上的研制又迈上了一个新台阶,对于打破国外对该设备的垄断、替代进口具有划时代的意义。随着旋压工艺的深化,必将有越来越多的旋压专用设备服务于国民经济的多项领域,旋压成形必将为我国的经济发展做出越来越大的贡献。
 
 
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