采用鍛造一旋壓一熱處理一機(jī)械加工一表面處理(噴涂或電鍍)工藝方法生產(chǎn)的輪毅，大大提高了制造精度，有較致密的金相組織和較好的機(jī)械性能，易達(dá)到輪毅變壁厚等強(qiáng)度要求，而且重量輕、表面光潔，機(jī)械加工余量大大減少。此工藝在德國(guó)等較發(fā)達(dá)國(guó)家已發(fā)展成為成熟技術(shù)，我國(guó)有極少企業(yè)開始研究對(duì)鍛造毛坯的旋壓成形技術(shù)，但對(duì)平板毛坯劈開式旋壓還是空白。
我國(guó)鋁合金輪毅制造業(yè)從20世紀(jì)90年代開始發(fā)展，近年來有較大的發(fā)展，90%的產(chǎn)品采用低壓鑄造及重力鑄造方式。產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，屬于競(jìng)爭(zhēng)力比較強(qiáng)的零部件產(chǎn)品。在汽車零部件產(chǎn)品中，鋁合金輪毅是能夠替代進(jìn)口，而且還可以向美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家出口的主要零部件之一。近一兩年來國(guó)內(nèi)實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)，對(duì)高檔汽車的高性能輪毅在鍛造一旋壓、鑄造一旋壓等工藝，在鋁鎂合金等材料各方面一直進(jìn)行著研究、試驗(yàn)，其發(fā)展十分迅速，但旋壓鋁合金輪毅一直沒有形成規(guī)模化生產(chǎn)，主要原因是對(duì)旋壓的機(jī)理還不清楚，沒有研制出效率高、可靠性高的專用旋壓設(shè)備，進(jìn)口同類設(shè)備價(jià)格昂貴。
目前國(guó)內(nèi)各主要輪毅生產(chǎn)商為突破目前低價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的窘境，都在從材料、工藝技術(shù)和生產(chǎn)方式等不同方面積極研究輪毅產(chǎn)品，開發(fā)出鋁合金輪毅專用旋壓設(shè)備對(duì)于全面 掌握鋁合金輪毅的旋壓成形技術(shù)，掌握工藝流程、重要工藝參數(shù)，面向高性能、高可靠性、相對(duì)低成本的鋁合金輪毅的設(shè)計(jì)、材料、工藝、制造和試驗(yàn)過程獲得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，工藝技術(shù)具有非常重要的意義，可以加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代、使鋁合金輪毅在國(guó)際市場(chǎng)上更具備競(jìng)爭(zhēng)力。
北京航空制造工程研究所開發(fā)出的鋁合金輪毅旋壓專用設(shè)備主要技術(shù)規(guī)格如下:
l)旋壓力:徑向推力350KN/輪，軸向推力巧OKN/輪。
2)主軸轉(zhuǎn)速15-一350RPM(無級(jí)調(diào)速)
3)加工輪毅直徑35Omm一一幣50rnrn
4)加工效率不低于6分鐘/件
5)控制系統(tǒng)CNC控制，帶自動(dòng)上卸料系統(tǒng)。
作者于2006年7月赴日本參觀了相關(guān)工廠，日本對(duì)鋁合金輪毅的旋壓設(shè)備及工藝流程進(jìn)行了詳盡的考查，本專用設(shè)備主要是參考了國(guó)外同類設(shè)備研制。在研制該設(shè)備的過程中，主要解決了以下問題:
l)主要承力及導(dǎo)向部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度剛度分析計(jì)算。
2)主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、承載能力分析計(jì)算。
3)軸向和徑向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其同步控制。
4)重載低速液壓伺服系統(tǒng)及其主要執(zhí)行元件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性測(cè)試分析。
5)五軸聯(lián)動(dòng)CNC控制系統(tǒng)及其可靠性分析。
本機(jī)床既能實(shí)現(xiàn)對(duì)平板毛坯劈開后旋壓成形，又能對(duì)鑄造毛坯或鍛造毛坯雙方向強(qiáng)力旋壓成形。
經(jīng)旋壓成形的等強(qiáng)度鋁輪輛可有效減薄輪輛厚度，如:17時(shí)輪毅，輪惘厚度從6一8~減薄至4.5一smm(最小可至3.5~)，可使輪毅單件減重約l’.5一2.skg，全車減重約6一skg。(15時(shí)輪毅可使輪毅單件減重約Ikg，全車減重約4靶)。從而降低油耗，節(jié)約能源;經(jīng)旋壓得到的等強(qiáng)度鋁輪輛具有明顯優(yōu)于鑄造輪輛的力學(xué)性能，其優(yōu)越的抗沖擊性能不僅可為車輛提供更高的駕乘安全性，同時(shí)也可有效提高鋁輪毅的壽命。
這對(duì)于高檔寬胎及重載輪毅有著更重要得意義旋壓成形鋁合金輪毅的整體質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力是鑄造鋁合金輪毅所不能同日而語(yǔ)的，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯而易見。
l)低成本綠色制造:等強(qiáng)度鋁輪惘的旋壓技術(shù)具有少、無切削特點(diǎn)。相對(duì)鑄造輪毅可有效減少材料消耗，沒有污染，屬綠色制造;
2)適合大批量生產(chǎn):旋壓技術(shù)具有設(shè)備自動(dòng)化程度高，工藝周期短、高成品率、節(jié)能且有利生產(chǎn)的組織管理，適合大批量生產(chǎn);
3)國(guó)內(nèi)每年鋁合金輪毅產(chǎn)量大概2000萬只，如果有五分之一的高端產(chǎn)品采用旋壓工藝生產(chǎn)，即400萬只，這些高端產(chǎn)品售價(jià)按照每只800元人民幣，每年可以為相關(guān)廠家?guī)斫鼣?shù)十億元的經(jīng)濟(jì)效益;
4)進(jìn)口同類旋壓設(shè)備市場(chǎng)售lro萬歐元以上，采用進(jìn)口元器件、國(guó)內(nèi)研制設(shè)備成本在350萬元人民幣左右，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
鋁合金輪毅旋壓成形在工藝上有一定復(fù)雜性，應(yīng)該說該工藝具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)含量。旋壓專用設(shè)備也是如此。不斷深化工藝研究，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性、提高專用設(shè)備的可靠性還有不少的工作要做。鋁合金輪毅專用旋壓設(shè)備研制成功，標(biāo)志著我國(guó)在旋壓專用設(shè)備上的研制又邁上了一個(gè)新臺(tái)階，對(duì)于打破國(guó)外對(duì)該設(shè)備的壟斷、替代進(jìn)口具有劃時(shí)代的意義。隨著旋壓工藝的深化，必將有越來越多的旋壓專用設(shè)備服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多項(xiàng)領(lǐng)域，旋壓成形必將為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出越來越大的貢獻(xiàn)。
我國(guó)鋁合金輪毅制造業(yè)從20世紀(jì)90年代開始發(fā)展，近年來有較大的發(fā)展，90%的產(chǎn)品采用低壓鑄造及重力鑄造方式。產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，屬于競(jìng)爭(zhēng)力比較強(qiáng)的零部件產(chǎn)品。在汽車零部件產(chǎn)品中，鋁合金輪毅是能夠替代進(jìn)口，而且還可以向美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家出口的主要零部件之一。近一兩年來國(guó)內(nèi)實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)，對(duì)高檔汽車的高性能輪毅在鍛造一旋壓、鑄造一旋壓等工藝，在鋁鎂合金等材料各方面一直進(jìn)行著研究、試驗(yàn)，其發(fā)展十分迅速，但旋壓鋁合金輪毅一直沒有形成規(guī)模化生產(chǎn)，主要原因是對(duì)旋壓的機(jī)理還不清楚，沒有研制出效率高、可靠性高的專用旋壓設(shè)備，進(jìn)口同類設(shè)備價(jià)格昂貴。
目前國(guó)內(nèi)各主要輪毅生產(chǎn)商為突破目前低價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的窘境，都在從材料、工藝技術(shù)和生產(chǎn)方式等不同方面積極研究輪毅產(chǎn)品，開發(fā)出鋁合金輪毅專用旋壓設(shè)備對(duì)于全面 掌握鋁合金輪毅的旋壓成形技術(shù)，掌握工藝流程、重要工藝參數(shù)，面向高性能、高可靠性、相對(duì)低成本的鋁合金輪毅的設(shè)計(jì)、材料、工藝、制造和試驗(yàn)過程獲得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，工藝技術(shù)具有非常重要的意義，可以加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代、使鋁合金輪毅在國(guó)際市場(chǎng)上更具備競(jìng)爭(zhēng)力。
北京航空制造工程研究所開發(fā)出的鋁合金輪毅旋壓專用設(shè)備主要技術(shù)規(guī)格如下:
l)旋壓力:徑向推力350KN/輪，軸向推力巧OKN/輪。
2)主軸轉(zhuǎn)速15-一350RPM(無級(jí)調(diào)速)
3)加工輪毅直徑35Omm一一幣50rnrn
4)加工效率不低于6分鐘/件
5)控制系統(tǒng)CNC控制，帶自動(dòng)上卸料系統(tǒng)。
作者于2006年7月赴日本參觀了相關(guān)工廠，日本對(duì)鋁合金輪毅的旋壓設(shè)備及工藝流程進(jìn)行了詳盡的考查，本專用設(shè)備主要是參考了國(guó)外同類設(shè)備研制。在研制該設(shè)備的過程中，主要解決了以下問題:
l)主要承力及導(dǎo)向部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度剛度分析計(jì)算。
2)主軸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、承載能力分析計(jì)算。
3)軸向和徑向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其同步控制。
4)重載低速液壓伺服系統(tǒng)及其主要執(zhí)行元件的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性測(cè)試分析。
5)五軸聯(lián)動(dòng)CNC控制系統(tǒng)及其可靠性分析。
本機(jī)床既能實(shí)現(xiàn)對(duì)平板毛坯劈開后旋壓成形，又能對(duì)鑄造毛坯或鍛造毛坯雙方向強(qiáng)力旋壓成形。
經(jīng)旋壓成形的等強(qiáng)度鋁輪輛可有效減薄輪輛厚度，如:17時(shí)輪毅，輪惘厚度從6一8~減薄至4.5一smm(最小可至3.5~)，可使輪毅單件減重約l’.5一2.skg，全車減重約6一skg。(15時(shí)輪毅可使輪毅單件減重約Ikg，全車減重約4靶)。從而降低油耗，節(jié)約能源;經(jīng)旋壓得到的等強(qiáng)度鋁輪輛具有明顯優(yōu)于鑄造輪輛的力學(xué)性能，其優(yōu)越的抗沖擊性能不僅可為車輛提供更高的駕乘安全性，同時(shí)也可有效提高鋁輪毅的壽命。
這對(duì)于高檔寬胎及重載輪毅有著更重要得意義旋壓成形鋁合金輪毅的整體質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力是鑄造鋁合金輪毅所不能同日而語(yǔ)的，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)顯而易見。
l)低成本綠色制造:等強(qiáng)度鋁輪惘的旋壓技術(shù)具有少、無切削特點(diǎn)。相對(duì)鑄造輪毅可有效減少材料消耗，沒有污染，屬綠色制造;
2)適合大批量生產(chǎn):旋壓技術(shù)具有設(shè)備自動(dòng)化程度高，工藝周期短、高成品率、節(jié)能且有利生產(chǎn)的組織管理，適合大批量生產(chǎn);
3)國(guó)內(nèi)每年鋁合金輪毅產(chǎn)量大概2000萬只，如果有五分之一的高端產(chǎn)品采用旋壓工藝生產(chǎn)，即400萬只，這些高端產(chǎn)品售價(jià)按照每只800元人民幣，每年可以為相關(guān)廠家?guī)斫鼣?shù)十億元的經(jīng)濟(jì)效益;
4)進(jìn)口同類旋壓設(shè)備市場(chǎng)售lro萬歐元以上，采用進(jìn)口元器件、國(guó)內(nèi)研制設(shè)備成本在350萬元人民幣左右，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
鋁合金輪毅旋壓成形在工藝上有一定復(fù)雜性，應(yīng)該說該工藝具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)含量。旋壓專用設(shè)備也是如此。不斷深化工藝研究，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性、提高專用設(shè)備的可靠性還有不少的工作要做。鋁合金輪毅專用旋壓設(shè)備研制成功，標(biāo)志著我國(guó)在旋壓專用設(shè)備上的研制又邁上了一個(gè)新臺(tái)階，對(duì)于打破國(guó)外對(duì)該設(shè)備的壟斷、替代進(jìn)口具有劃時(shí)代的意義。隨著旋壓工藝的深化，必將有越來越多的旋壓專用設(shè)備服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多項(xiàng)領(lǐng)域，旋壓成形必將為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出越來越大的貢獻(xiàn)。
