先进的铝合金轮毂旋压成形技术

综述发展

先进的铝合金轮毂旋压成形技术

张庆玲

（燕山大学机械学院机电系，河北秦皇岛０６６００４）

摘

要：铝合金轮毂旋压技术是近几年才发展起来的车轮成形新工艺方法。文章详细阐述了以板材、管材、预制锻

坯等为坯料生产铝合金轮毂的旋压成形工艺，旨在推广旋压技术的应用，促进铝合金轮毂制造业的发展。

关键词：铝合金轮毂；旋压成形工艺；普旋；强旋

ＡｄｖａｎｃｅｄＡｌ－ＡｌｌｏｙＷｈｅｅｌＳｐｉｎｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

ＺｈａｎｇＱｉｎｇｌｉｎｇ

（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃ－ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇ．，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ

０６６００４Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ－ａｌｌｏｙｗｈｅｅｌｓｐｉｎｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｎｅｗｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｗｈｅｅｌｆｏｒｍｉｎｇｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．ＴｈｅｓｐｉｎｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｕｓｅｄｉｎｐｒｏｄｕｃｉｎｇＡ－ａｌｌｏｙｗｈｅｅｌｗｉｔｈｂｌａｎｋｓ，ｓｕｃｈａｓｐｌａｔｅｓ，ｔｕｂｅｓ，ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄｆｏｒｇｉｎｇｓｔｏｃｋｓａｎｄｓｏｏｎ，ｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ａｉｍｉｎｇａｔｐｏｐｕｌａｒｉｚｉｎｇｔｈｅｓｐｉｎｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＡ－ａｌｌｏｙｗｈｅｅｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙ．

Ａ－ａｌｌｏｙｗｈｅｅｌ；ｓｐｉｎｎｉｎｇｆｏｒｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｓｐｉｎｎｉｎｇ；ｐｏｗｅｒｓｐｉｎｎｉｎｇＫｅｙｗｏｒｄｓ：

１前言

传统的轮毂制造工艺方法是在较低压力（一般在２０～６０ｋＰａ）下浇注（铸造或真空铸造）—热处理—机械加工—最后表面处理，该方法适于大批量生产，生产率高、合格率较高、铝液利用率较高，但表面质量欠佳、成本稍高、技术难度高，而采用锻造—退火—旋压—热处理—机械加工—表面处理（喷涂或电镀）工艺方法生产的轮毂，大大提高了制造精度，有较致密的金相组织和较好的机械性能，易达到轮毂变壁厚等强度要求，而且重量轻、表面光洁，机械加工余量目前大大减少［１］。此工艺在德国等较发达国家已较为成熟，国内只有较少企业在使用该新技术研究试制铝车轮。中国首条锻造铝合金轮毂生产线已经在戴卡轮毂制造有限公司近年来，随着国际市场上车轮建成，并于２００４年开始投产。生产厂商生产工艺的不断改进，欧美车轮行业逐步用旋压铝合金轮毂生产工艺取代传统的车轮生产工艺，国内车轮行业也在朝着先进的铝合金车轮生产工艺方面发展。车轮旋压技术是近几年才发展起来的车轮成形新工艺方法，主要针对铝镁合金材料的轮毂，也有部分轮毂采用钢质。国外１７英寸以下轿车铝轮的生产以锻坯或环坯经旋压成形已逐步成为主流。近几年国外用锻造、旋压工艺制造了２２、２４

英寸载重汽车无内胎铝车轮，其造型美观、重量轻、强度高的特点［２］是钢轮的强劲竞争点。

２．铝合金轮毂旋压成形技术

２．１旋压技术介绍２．１．１旋压技术原理

旋压技术起源于我国唐代，由制陶工艺发展而来［３］。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。２．１．２旋压分类

根据旋压加工过程中毛坯厚度的变化情况，一般将旋压工艺分为普通旋压和强力旋压两种［４］。

普通旋压简称普旋。传统观点认为，普旋过程中毛坯的厚度基本保持不变，成形主要依靠坯料沿圆周的收缩及沿半径方向上的伸长变形来实现，其重要特征是在成形过程中可以明显看到坯料外径的变化。普通旋压的基本方式有：

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２００８年第５

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金属世界

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