旋壓技術(shù)在輪轂加工中的應(yīng)用探討

余成遠(yuǎn)，石家平

（浙江萬豐奧威汽輪股份有限公司，浙江 紹興 312500）

1 旋壓技術(shù)在輪轂加工中的應(yīng)用原理及其重要性

1.1 旋壓技術(shù)的應(yīng)用原理

隨著工業(yè)水平的不斷提高，旋壓技術(shù)在輪轂加工中得到了廣泛的應(yīng)用。從旋壓技術(shù)的本質(zhì)來說，它就是一種變形技術(shù)，通過這項(xiàng)技術(shù)中的特殊手段，使得金屬得到想要的形狀。從旋壓技術(shù)的基本原理來看，旋壓技術(shù)和我國古代時候的制陶技術(shù)相類似，但是相對于制陶技術(shù)，旋壓技術(shù)有其先進(jìn)性。旋壓技術(shù)的所施力的對象為旋壓毛坯，主要是厚壁桶形或是圓形，通過旋壓機(jī)的相互作用，完成旋壓技術(shù)的整個工藝。對于旋壓機(jī)來說，在旋壓機(jī)的結(jié)構(gòu)中最為重要的一部分是存在軸向運(yùn)動的旋輪架，而固定在旋輪架中的旋輪可以根據(jù)旋壓機(jī)進(jìn)行徑向運(yùn)動[1]。在這個結(jié)構(gòu)中，旋壓毛坯主要在旋輪架中，通過和旋輪架的方向運(yùn)動所產(chǎn)生的力進(jìn)行運(yùn)動，從而達(dá)到旋壓的目的。除此之外，旋輪架主要是通過軸向運(yùn)動以及徑向運(yùn)動所產(chǎn)生的力的共同作用，從而使得旋壓毛坯在力的作用下進(jìn)行連續(xù)性地變形。這就是旋壓技術(shù)的基本原理。

當(dāng)然，在相同的原理之下，旋壓技術(shù)的使用也有不同的分類，從總體上講，旋壓技術(shù)主要分為普通旋壓和強(qiáng)力旋壓兩種[2]。相對于強(qiáng)力旋壓來說，普通旋壓對于坯料的變形力度并沒有那么大，因而其對坯料的厚度幾乎不會造成影響，但是強(qiáng)力旋壓卻會在工作的過程中對坯料的厚度造成極大的減少，當(dāng)時對于坯料的直徑并沒有很大的改變。

1.2 旋壓技術(shù)的應(yīng)用重要性

隨著我國制造業(yè)水平的不斷提高，在輪轂加工的過程中，對其工藝也有著更高的要求，相對于普通的輪轂加工來說，不僅需要外形美觀，更需要的是達(dá)到高硬度、高強(qiáng)度的要求[3]。在輪轂加工的過程中，旋壓技術(shù)一方面可以根據(jù)加工時的實(shí)際要求去進(jìn)行自動的轉(zhuǎn)換，另一方面旋壓技術(shù)可以對一些較為復(fù)雜的工件進(jìn)行加工。

隨著我國車輪業(yè)的發(fā)展，也對輪轂的加工提出了新的要求。當(dāng)前的鍛造鋁車輪有著機(jī)械強(qiáng)度的特點(diǎn)，但是由于其成本較高，并不能廣泛地應(yīng)用于普通的車系，而是只能在高檔車型中有所應(yīng)用。因此，旋壓技術(shù)的發(fā)明就很有效地解決了這個問題，通過使用鑄造能力強(qiáng)的鋁合金進(jìn)行加工，從而形成在保證質(zhì)量較輕的同時韌性較好。

從以上看來，旋壓技術(shù)在輪轂加工的過程中有著廣泛的應(yīng)用，其在輪轂加工符合現(xiàn)代化的進(jìn)程中做出了卓越的貢獻(xiàn)。

2 旋壓技術(shù)在輪轂加工中的工藝特點(diǎn)

在旋壓技術(shù)尚未運(yùn)用于輪轂加工之前，傳統(tǒng)的輪轂加工存在著諸多問題，比如成本較高、質(zhì)量問題嚴(yán)重等，其在實(shí)際工作中存在的諸多問題在很大程度上制約了我國汽車制作業(yè)的發(fā)展。但是隨著制造業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，旋壓技術(shù)的出現(xiàn)很好地解決了輪轂加工中存在的諸多問題，也因此為我國汽車企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了積極的影響。旋壓技術(shù)在多個制造企業(yè)中廣泛使用，一方面可以有效地提高輪轂加工的工作效率，更加重要的是，旋壓技術(shù)應(yīng)用于輪轂加工中可以將產(chǎn)品的質(zhì)量得到有效地提高。關(guān)于旋壓技術(shù)的工藝特點(diǎn)，主要有以下幾點(diǎn)：①旋壓技術(shù)可以有效地降低功率的消耗。相對于傳統(tǒng)的輪轂加工過程，旋壓技術(shù)的使用使得坯料在旋壓設(shè)備中進(jìn)行的是逐點(diǎn)旋壓。通過逐點(diǎn)旋壓的方式，可以有效地減少旋壓過程中的接觸面積，因此在單位壓力下可以達(dá)到傳統(tǒng)的加工的數(shù)倍。當(dāng)對于相對難加工的材料，利用旋壓技術(shù)可以保證總變形力的最小化，因此達(dá)到有效地降低功率的作用。②旋壓技術(shù)可以提高輪轂加工的外在觀賞力。由于傳統(tǒng)的輪轂加工過程，很容易造成輪轂成品的質(zhì)量不佳，從而嚴(yán)重影響輪轂的外形。但是當(dāng)旋壓技術(shù)運(yùn)用于輪轂加工中時，由于強(qiáng)大的旋壓壓力，可以有效地提高制成品的表面光澤度。同時由于巨大的旋壓壓力，使得輪轂表面較為平整，從而整體地提高輪轂制成品的觀賞度。③旋壓技術(shù)可以減少原材料的投入。由于旋壓技術(shù)本身的技術(shù)特點(diǎn)，在進(jìn)行輪轂加工的過程中可以對輪轂結(jié)構(gòu)的重量起到很大的降低作用。在很大程度上，這種質(zhì)量的降低可以有效地減少對加工過程的原材料的投入。并且，由于輪轂的整體質(zhì)量變輕，汽車的駕駛性能也會相對提高。④旋壓技術(shù)可以降低對坯料的要求。在傳統(tǒng)的輪轂加工中，其對于坯料的選擇要求極高，對于不同的汽車制造企業(yè)，對于坯料的來源有各異的工藝特點(diǎn)要求，這在無形中就增加了加工的成本和難度。但是，旋壓技術(shù)的加工坯料來源較為廣泛，對其來源并沒有特殊的要求，在很大程度上提高了輪轂加工的效率。除此之外，由于對于坯料的要求有所降低，其制造成本也得到了相應(yīng)地降低，因此加大了制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3 旋壓技術(shù)在輪轂加工中的具體應(yīng)用

隨著時代的發(fā)展，人們對車的要求也越來越高，對于車輪輪轂來說，逐漸出現(xiàn)了大直徑以及寬幅化的趨勢，除此之外，人們對車的質(zhì)量以及美觀程度有了一定的要求。從目前的輪轂加工技術(shù)來說，主要是采用旋壓技術(shù)，采用這種技術(shù)一方面可以降低制造的成本，另一方面也可以有效地提高加工的質(zhì)量。對于目前的鋁合金汽車來說，其車輪輪轂加工技術(shù)主要是使用旋壓技術(shù)，但是在旋壓技術(shù)使用之前，其會對需要加工的材料進(jìn)行預(yù)熱，從而降低其硬度。一般來說，預(yù)熱溫度大概控制在300℃～350℃。通過這種預(yù)熱的方式，使得在加工過程中所用到的變形力降低，也可以降低加工過程中的工作難度。但是在這樣一個預(yù)熱的過程中依舊存在諸多問題，比如說可能造成由于溫度相差太大而形成的膨脹現(xiàn)象。為了解決這個問題，在加工的過程中需要對預(yù)熱過程中的溫度進(jìn)行有效地控制。除此之外，在輪轂加工的旋壓上進(jìn)行機(jī)械臂的安裝，從而可以實(shí)現(xiàn)對形成的輪轂進(jìn)行自動的裝卸。對于汽車輪轂加工中旋壓技術(shù)的應(yīng)用來說，其具體過程主要分為制坯、預(yù)制輪轂等。在制坯的過程中，需要用旋壓機(jī)把圓柱的棒料壓成餅狀，在制坯的最后階段，對于預(yù)制坯的形狀的要求較高。在這個過程中，主要采用的是兩種工藝，一是使用強(qiáng)力旋壓整體輪轂，在這個過程中為了提高汽車輪轂張力，需要在其中加入一些礦物質(zhì)。二是使用劈開旋壓整體車輪，在這個過程中使用的坯料不是板料而是預(yù)制鍛坯。除此之外，在使用旋壓技術(shù)對輪轂加工中，還可以使用無縫鋁管旋壓輪轂。這個工藝的主要特點(diǎn)是首先進(jìn)行中部縮頸，其次再向邊緣擴(kuò)張?？偠灾瑥哪壳凹夹g(shù)的成熟度以及應(yīng)用度來看，鋁合金旋壓輪轂技術(shù)發(fā)展趨于成熟，從中也可以明顯看出旋壓技術(shù)在輪轂加工中的具體應(yīng)用過程。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，汽車制造業(yè)將會有更大的發(fā)展空間。因此，為了滿足現(xiàn)代社會的需求以及保證汽車制造企業(yè)的發(fā)展，保障工藝制造產(chǎn)品的質(zhì)量是根本要求。旋壓技術(shù)在輪轂加工中的有效應(yīng)用，不僅可以有效地保證質(zhì)量，還可以控制輪轂加工過程中的成本，其對社會的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著積極的影響。