1 旋压机技术:旋压成形技术
1.1定义
旋压是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚挤等工艺特点的少无切削加工的先进工艺,将金属筒坯、平板毛坯或预制坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上,由主轴带动芯棒和坯料旋转,同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上,使材料产生逐点连续的塑性变形,从而获得各种母线形状的空心旋转体零件。
车轮旋压指使用旋轮(或成形轮)将回转体锻坯或管状毛坯进行局部连续旋转压缩以成形其内外截面形状的成形方法。该过程综合了普旋和强旋,在旋压过程中,将毛坯同心地适当装夹在适当的芯模中,当主轴带动毛坯旋转后,数控系统自动控制旋轮运动轨迹,按规定的形状轨迹作往复运动,当每次改变方向时给以一定大小的横向进给,逐步地使毛坯紧贴模具形面,从而得到要求截面尺寸的工件。为了避免工件产生起皱和破裂,应根据变形程度,将变形过程分为若干道次进行,即旋轮要作多次往复运动,且每次之前均给以一定的进给量,有时根据材料的性能,可能需更换芯模和进行中间热处理或者进行加热旋压等。
1.2旋压技术在不同领域的应用
旋压产品形状各式各样,通过旋压可完成成形、缩径、收口、封底、翻边、卷边、压筋等各种工作,其产品广泛应用于各行各业。
2 旋压技术应用于车轮制造的优越性
2.1技术先进性
其工艺过程为锻造—退火—旋压—热处理—机械加工—表面处理(喷涂或电镀)工艺,关键技术为旋压加工,属材料精净成形,成形产品精度高,较之铸造材料结构致密,强度高。如图3示,为旋压轮辋及整体轮毂。
2.2所具有的优点
1)节省原材料。避免了通过机加方式生产时切削掉大量毛坯材料的情况,可直接旋压,无需对表面进行精加工。旋压技术还可旋制出变截面厚度的轮毂,在满足车轮强度指标要求的前提下,可适当减薄轮毂厚度,从而减少了原材料用量和车轮重量。
2)铝镁合金有很好的导热性能,可大大延长汽车、摩托车轮胎使用寿命,特别是高负载卡车轮胎的寿命。(根据欧洲车轮生产商“ALCOA”公司测试数据,铝合金轮毂使轮胎最长可延长20%的使用寿命)。
3)实现变壁厚等强度要求,强度性能良好。轮辋厚度较易控制,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18%以上,而质量要轻15%。
4)车轮内外表面质量良好,无序后续精加工,减少了工序。旋压后的产品无需精加工就能达到很好的表面精度,减少了加工工序。
4 前景
旋压成形法是在热锻工艺基础上发展起来的,锻造制坯后进行旋压成形,提高了制造精度和强度,机械加工余量大大减少。旋压轮毂由于不受尺寸制约、产品美观、性能良好、安全性高、节省材料、节约能源等因素,其发展势头良好,旋压技术属先进成形技术,其铝合金车轮旋压技术水平已基本趋于成熟,在国内已引起较多公司的关注,正逐步向批量生产转化。另外,已有企业及研究机构开始着手研究镁合金旋压成形技术,但目前尚无旋压成形镁合金车轮技术研究报告。随着国内铝镁合金产业化的飞速发展,铝镁合金旋压车轮必将有一个巨大的市场需求。


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