一種基于智能制造的鍛旋鋁合金輪轂 制造系統(tǒng)及工藝

劉林林　劉玉山

摘 要：伴隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)已經(jīng)開(kāi)始向著智能化的方向不斷發(fā)展，汽車制造業(yè)作為我國(guó)高速發(fā)展的行業(yè)之一，在信息技術(shù)的背景下，更加向著智能化的方向變革。輪轂制造行業(yè)是汽車制造業(yè)的重要組成部分之一，鍛旋鋁合金輪轂制造也正在獲得新的發(fā)展機(jī)遇。基于上述背景，本文主要分析的是信息技術(shù)條件下，智能制造的鍛旋鋁合金輪轂制造系統(tǒng)及工藝。

關(guān)鍵詞：智能制造;鍛旋鋁合金輪轂;制造系統(tǒng);制造工藝

1 研究背景

現(xiàn)階段，鋁合金制造行業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著諸多發(fā)展困境。[1]

一方面，鋁合金制造行業(yè)面臨著新的發(fā)展機(jī)遇。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及制造業(yè)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，使得制造行業(yè)中更加廣泛的使用傳感技術(shù)、信息技術(shù)以及智能技術(shù)等，尤其是鍛旋鋁合金輪轂制造行業(yè)，其優(yōu)勢(shì)有二，其一，為企業(yè)的生產(chǎn)管理模式形成有力的推動(dòng)力;其二，減少企業(yè)的成本支出，形成先進(jìn)的供應(yīng)鏈體系，有助于企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展。

另一方面，鋁合金制造行業(yè)也面臨著諸多發(fā)展困境。新工藝的要求越來(lái)越迫切，生產(chǎn)線也在不斷增多，加上汽車零部件的經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域更加廣泛，因此一旦無(wú)法與新時(shí)代的信息技術(shù)相匹配，就可能面臨被淘汰的可能。如果不能與信息技術(shù)相結(jié)合，依舊走低端制造路線，就會(huì)導(dǎo)致前期的大量投入得不到應(yīng)有的效益，造成直接的經(jīng)營(yíng)損失。

2 鍛造輪轂的生產(chǎn)工藝

鍛造輪轂的生產(chǎn)工藝分為兩種，區(qū)別在于不鍛輪輻的三步鍛造一步旋壓與鍛輪輻的四步鍛造一步旋壓，其后的熱處理、機(jī)加工、涂裝等工序相同，上述兩種生產(chǎn)工藝分別適用于不同的輪轂制造，前者主要適用于商用車輪轂和銑輪輻的乘用車輪轂;后者適用于大批量的乘用車輪轂。

3 研究創(chuàng)新的詳細(xì)內(nèi)容

本次研究的主要領(lǐng)域?yàn)橹悄茌嗇炛圃旒夹g(shù)領(lǐng)域，所研究的對(duì)象是一種基于智能制造的鍛旋鋁合金輪轂制造系統(tǒng)及工藝，加工過(guò)程中的各個(gè)單元及內(nèi)部的傳感器組、接連傳感器的網(wǎng)絡(luò)中心等。

此次研究實(shí)施的各個(gè)加工單位主要分為以下幾部分，包含熱棒加熱單元、鍛造擴(kuò)口旋壓?jiǎn)卧?、熱處理單元、機(jī)加工單元、去毛刺單元、鈍化、打標(biāo)單元以及自動(dòng)打包單元等。

首先是利用對(duì)鋁棒實(shí)施切割及加工的切棒加熱單元這一方式，以此來(lái)選擇與處理輪轂的材料;其次是對(duì)第一部分的單元實(shí)施鍛造擴(kuò)口的鍛造擴(kuò)口旋壓?jiǎn)卧?再者是熱處理單元，就是對(duì)經(jīng)過(guò)第二步驟之后的鍛坯實(shí)施固熔爐熱處理操作;然后是對(duì)第三步驟之后的鍛坯實(shí)施機(jī)加工，因此也是機(jī)加工單元;接下來(lái)是去毛刺步驟，對(duì)于已經(jīng)成型的輪轂實(shí)施去毛刺;倒數(shù)第二步是進(jìn)行鈍化處理;最后一步是對(duì)輪轂實(shí)施打標(biāo)與包裝，因此也是打標(biāo)單元與打包單元。[3]

4 對(duì)于智能鍛旋鋁合金輪轂制造工藝的意見(jiàn)和建議

傳統(tǒng)制造業(yè)想要向著智能制造的新模式發(fā)展，就需要對(duì)時(shí)機(jī)進(jìn)行選擇。應(yīng)當(dāng)選擇在新車間沒(méi)有完全建成交付的階段，對(duì)其實(shí)施數(shù)字化的改造。這樣能夠避免已經(jīng)建成的車間在其使用、管理以及運(yùn)作技術(shù)完全磨合之后，增加改裝困難，浪費(fèi)人力物力與財(cái)力，不僅增加了時(shí)間成本，還使得企業(yè)落后于其他同行業(yè)早就實(shí)施改造的企業(yè)，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，形成大量的后期損失。

我國(guó)鍛造鋁合金輪轂的發(fā)展方向一般向著以下幾個(gè)方面轉(zhuǎn)變。一方面是開(kāi)始專業(yè)化的研究生產(chǎn)，建立自身的核心技術(shù)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)，實(shí)施智能化的生產(chǎn)模式，提高輪轂產(chǎn)品的檔次，進(jìn)一步創(chuàng)新與發(fā)展，將產(chǎn)品做到最好，以此來(lái)有效的提高品質(zhì)，不斷提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

另一方面是通過(guò)與國(guó)外的先進(jìn)企業(yè)實(shí)施合作，吸取國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。國(guó)外在智能化方面的研究較早，成果也豐富，因此利用先進(jìn)的技術(shù)與全球銷售渠道，能夠迅速的實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)的規(guī)?；l(fā)展，進(jìn)一步在全球建立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，達(dá)到全世界貿(mào)易的目標(biāo)。

除此之外，與科技企業(yè)實(shí)施有力的合作也是重要方向之一。雙方企業(yè)共同成立專門的針對(duì)智能鍛造鋁合金輪轂的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)基地，以此來(lái)進(jìn)行科研創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)雙方企業(yè)的共贏。

5 總結(jié)

相比較于鋼制車輪，鋁合金車輪有美觀、節(jié)能以及安全性能良好的優(yōu)勢(shì)，因此逐漸占領(lǐng)了車輪市場(chǎng)，同時(shí)，重量輕、耐腐蝕以及加工方便的優(yōu)勢(shì)也使得鋁合金車輪在信息化背景下獲得了良好的發(fā)展機(jī)遇，擁有廣闊的市場(chǎng)前景。我國(guó)現(xiàn)已成為輪轂制造大國(guó)，年產(chǎn)超過(guò)8000萬(wàn)件，因此鋁合金輪轂企業(yè)在全世界同行業(yè)中都建立了有力的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，為核心優(yōu)勢(shì)的創(chuàng)建提供了保障。[4]智能化的鍛旋鋁合金輪轂是行業(yè)發(fā)展的前景，也是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)資源配置優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必要條件。因此，我國(guó)鋁合金輪轂的智能化制造是該行業(yè)的必然趨勢(shì)，應(yīng)當(dāng)重視該方向的研究與發(fā)展，以此擴(kuò)大企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

課題項(xiàng)目：（工信部聯(lián)裝【2016】213號(hào)）由：“智能制造綜合標(biāo)準(zhǔn)化與新模式應(yīng)用項(xiàng)目” 資助。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉業(yè)峰，趙元，趙科學(xué)，陶林，李康舉，王婷.數(shù)字化柔性智能制造系統(tǒng)在機(jī)床加工行業(yè)中的應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2018（11）：157-162.

[2]梁盈富，祝戰(zhàn)科.汽車輪轂生產(chǎn)線智能制造系統(tǒng)總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)與研究[J].工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2018（04）：61-64.

[3]李芳.智能檢測(cè)技術(shù)在輪轂制造過(guò)程中的應(yīng)用[J].汽車零部件，2013（12）：22.

[4]于德美.鑄旋鋁合金輪轂旋壓模具設(shè)計(jì)及壓料方式研究[J].民營(yíng)科技，2017 （12）：107.