如何製造鍛造輪轂? | 最詳細的工藝介紹
輪轂是汽車的關鍵組成部分
位於車輪中心
連接輪胎和車輛的懸掛系統
車輛行駛時
輪轂承受着各種形變和載荷
因此除了具備獨特個性的外觀外
它還在影響汽車性能方面
扮演着重要角色
根據現代輪轂製造方法
可以將輪轂分爲三類
鍛造輪轂
鑄造輪轂和鑄懸輪轂
在這些分類中
鍛造輪轂因其卓越的力學性能
和相對較輕的重量
而廣泛用於高性能轎車
賽車以及運動SUV
鍛造的概念類似於古代打造兵器
用鐵錘對燒紅的鐵塊進行反覆鍛打
形成良好性能的各類兵器
在現代製造中
鍛造過程使用高噸位的鍛壓機
對原材料施加壓力
使其發生塑性變形
從而製造出組織均勻
性能優越的零件
我們也可以從微觀角度來看
鍛造會使材料的晶體結構更加細小
且更緊密排列
因爲在巨大壓力下
材料的晶體在變形中呈線性排布
這使鍛造輪轂相較於一般鑄造輪轂
具有更高的強度和耐久性
接下來我們將深入瞭解
鍛造輪轂的製造過程
輪轂製造的第一步是磨鍛
該過程首先需要將高品質的
6061鋁合金配料
加熱至約500攝氏度
在這個溫度下
鋁合金材料的可塑性達到最佳狀態
類似於果凍的質地
隨後利用機械手臂
將加熱後的配料放入模具中
準備進行塑性加工
在這一步關鍵是確保配料
被準確放置在模具的中心位置
以保證成型的均勻性
可以看到在數千噸的壓力下
鋁合金配料發生塑性變形
形成類似於月餅的半成品
需要注意的是
大部分公司如德國的TechArt公司
甚至美國的HRE公司
在磨斷階段僅進行一次斷壓
以獲得擁有良好性能的輪轂斷配
而將大部分成型工作
留給後續的CNC加工中心
通過機加工的方式將輪轂洗出來
通常這類鍛造輪轂又稱爲洗鍛輪轂
然而少部分比如
日本的RACE輪轂公司
和BBS輪轂公司
則在鍛造技術方面更加成熟
通過三次的千噸級斷壓
來使輪轂成型
每次鍛打完都需要更換模具
並在下方保持火焰加熱模具
來維持鋁合金
一直處於最適宜的加工的溫度
防止配料在加工過程
由於溫度降低中出現的開裂
從視頻我們可以看出
BBS輪轂經過三次斷壓後
已基本成型
與最終形態的輪轂差距小
因此後續的機加工工作量較少
同時金屬組織更加緻密
輪轂的性能更加極致
模段工序結束後
接下來進入第二道工序
懸崖
與之前的模段工序一樣
屬於金屬塑性加工範疇
在鋁合金的加熱前提下
通過將輪轂配料
與懸崖滾的旋轉平移相結合
使輪轂的輪轂外側得以延伸
並形成一定的一行界面
通過對比懸崖前後的界面
可以明顯看出
界面形制的顯著變化
懸崖是形變均勻的熱加工
也能賦予輪轂
一種類似竹子的流線微觀組織
在日本BBS輪轂廠
擔任工藝員的老王
對此具有十足的經驗
說白了
這個你可以想象成
製作陶器和插背
但實際操作起來肯定比較難
借鋁合金都近似液態了
流動性特別低高
曾經需要小心地
控制懸崖的速度和力度
懸崖的過程包括壓縮
和延展輪轂兩個步驟
所以懸崖管的位置
拉伸延展施濟都非常的關鍵
一旦操作不慎
就瞎掰活了
材料膨脹變形
它做出的輪轂就刺了
懸崖管的運動
是輪轂成型的關鍵
演磁針可以通過
軌化懸崖管的路徑
測速以及速度
來控制輪轂的緊絕成型
第三道工序相對簡單
即鋁合金輪轂的熱處理
在這一工序中
一般採用簡單的
戰火和回火過程
即通過加熱和冷卻處理輪轂
來獲得優良的性能
類似於古代打鐵成型後
將火紅的鐵器放入水中
呲的一下
快速冷卻來鞏固品質
以獲得強度更高的鐵器
熱處理的目標是
進一步改善輪轂的微觀結構
調整其力學性能
使鍛造輪轂獲得更完美的硬度
剛度和耐磨性能
第四道工序
是大家都耳熟能詳的CNC機加工
通過各類機牀
將輪轂半成品
進一步精加工程客戶定製款式
如鑽孔加工
洗削加工
切削加工等等
來對鍛造輪轂進行冷加工
以獲得輪轂最終形態
如今機加工的自動化
與智能化程度已相對較高
讓我們欣賞一下
工業的藝術之美吧
第五步
也就是倒數第二道工序
採用物理或化學方法
對輪轂表面進行處理
經過清洗和進入脫脂液
去除油污後
發現機加工後
輪轂的輪浮表面通常並不光滑
存在許多毛刺
爲了解決這個問題
需要進行人工精細拋光
或將輪轂放入
裝有陶瓷球的設備中
進行長達五個小時的自動拋光
拋光處理後
爲了增強輪轂表面的耐磨性和硬度
製造商還會進行噴砂或噴丸處理
利用高速噴射磨料或金屬球
到輪轂表面
以去除氧化層
並降低表面粗糙度
從而獲得更加光滑和耐磨的表面
表面處理的最後一步是塗裝
通常採用粉末塗層
或液體塗層等化學原料
對輪轂表面進行手動的噴塗
塗層不僅可以增強輪轂的美觀效果
還能爲其提供耐腐蝕和化學防護層
最後一道工序是測試封裝
輪轂需要經過一系列耐久性測試
首先測試輪轂盤的強度
以及在強烈撞擊後
保持輪胎氣壓的能力
例如從高度230毫米處
落下重量爲500至600千克的物體
以評估輪轂的抗衝擊性能
此外還會進行疲勞測試
例如讓輪轂在惡劣條件下
連續駕駛100萬次旋轉
測試其在承受連續駕駛中
產生的垂直載荷
來評估疲勞強度
在所有測試完成後
輪轂便可封裝入庫
以上就是鍛造輪轂六步工序的詳細介紹
我們下期再見