鋁輪轂越做越美,輻條越做越細,越做越玄的技術背后 市場上,高檔的汽車摩托車普遍配上了圖案新穎,輻條簡結、精致幼細,具有廣東人所說的“骨致”,一股骨子里透出美感的鍍光鉻鋁合金輪轂,顯得非常的耀目,一種時尚的、輕飄的潮流感油然而生。只是那輻條幼小的輪轂,好象難以駝起超重的身軀,那金屬鉻的冷光,倒是利劍,直刺心菲,使人倍添擔心的寒氣。這種充滿動感氣息的名車,仿佛又帶有點玩命刺激的氣息。難道這就是潮流? 潮流和時尚推著鋁合金輪轂的輻條越做越細,越做越玄,什么樣技術能在背后向前推?又能“玄”到一個什么樣的極限?
1.鋁合金輪轂的極限生產工藝是什么?
鋁合金輪轂有兩種生產工藝,一種鑄造,一種是鍛造。鍛造的輪轂與鑄造的相比,金相組織前者是破碎晶粒與鍛態(tài)組織,后者是枝晶狀晶粒與鑄態(tài)組織。單項機械性能指標方面,鍛的普遍提高30%——50%,個別指標更高幾倍。在國際市場上,鍛造輪轂售價可比鑄造的高二倍。 鋁合金輪轂的生產技術極限并沒有懸念,它只能是鍛。
2.有多少種鍛造輪轂的生產工藝?
一是“固體鍛造”。對結構簡單的卡車鋁輪轂,我們可以用固體鍛造的工藝生產。 二是“先鑄后鍛”。對于越來越精美的轎車與摩托車輪轂,單一的固體鍛造很難生產出來的。這就需要采用“先鑄后鍛”,先用傳統(tǒng)的工藝如低壓鑄造、重力鑄造、金屬模鑄造等工藝生產出基本形狀的毛坯,然后再換到鍛壓機床上進行精鍛。 對于大部分結構很復雜外觀很精美的輪轂,都可用這種工藝方式生產出來。 三是“連鑄連鍛”。 用“連鑄連鍛”工藝可以生產出結構比“先鑄后鍛”更復雜,圖案更精美的鍛態(tài)輪轂。 綜合機械性能比鑄態(tài)輪轂高一個檔次,其輻條會更簡結精細,更有仙骨般美感。
3.鋁合金輪轂“連鑄連鍛”工藝與裝備的現(xiàn)狀
“連鑄連鍛”工藝也有很多表現(xiàn)形式,對于專項生產某一種特定結構的毛坯,可以研制出專機來。 最先進的鋁合金輪轂“連鑄連鍛”裝備,脫胎于“擠壓壓鑄模鍛機”(或叫“液態(tài)模鍛壓鑄機”、“壓鑄模鍛機”),并根據(jù)輪轂的特點,制成專機。 這種鋁合金輪轂“連鑄連鍛”專機,名字可叫做“對向三鍛壓低壓鑄造充型液態(tài)模鍛輪轂機”。 設備對向安裝了三個大噸位的模鍛缸(其中一個鍛壓缸串聯(lián)安裝),在輪轂毛坯鑄件低壓充型結束后,直接進行強制的模鍛,分別對輪轂的“轂”、“輻條”和“輪輞”獨立模鍛,使輪轂毛坯達到鍛態(tài)組織的晶粒。其機械強度提高20%以上(ZL203可達到390MPa),延伸率提高50%—100%以上(ZL203可達到19.5%),抗沖擊提高200%—500%(ZL203可達到30),輪轂表面光潔度最高可達到7-8級(粗糙度為1.6--0.8),可媲美機加工出來的鏡面反光效果。
4.鎂合金鍛壓輪轂的連鑄連鍛生產
鎂合金鍛壓輪轂的生產設備與鋁合金鍛壓輪轂生產的設備是一樣的,區(qū)別僅在于,鎂合金湯料的熔煉與澆注需要保護,其鑄造充型與模鍛工藝過程兩者都相同。
鑄造鋁圈,是以鑄砂先開出一個砂模,這個模子中空的部位,就是我們希望鑄造成型后的樣子。接著把鋁材拿來加熱到它的熔點,于是鋁就變成了液體,然后把這金屬液體倒入砂模中等它降溫,這時候打開模子,就可以看到一個成型的鋁合金輪圈。 至于鍛造鋁圈,也是要先做一個模子,不同的是,這個模子得用堅固的鋼鐵來制造,不能用鑄砂。因為鍛造時,鋁材是不達到液態(tài)的,而是把溫度提升至鋁材變軟就好,此時再把材料放入鋼模中,接著不斷用極大的力量沖壓,模子里鋁材就被擠壓成模子預留的形狀,此時鍛造的鋁合金輪圈就成型了。 不論是鍛造式或是鑄造式的成品,從模子里拿出來都還需要再經(jīng)過機械加工,像是去除毛邊、修整外觀、烤漆上光等等,才算完成輪圈成品。 從模具來看,鍛造模具比鑄造模具貴得多,也更難開模;從工法來看,鑄造容易大量生產,鍛造光是加工制造程序,就不像鑄造那么簡單,因此價格也就貴了。 在鍛造的過程中,材料經(jīng)過不斷的沖壓,在成型之后,其結構會變得非常緊密扎實(上述BBS網(wǎng)站有兩種工法的照片比較),可以承受較高的應力,也就是說,如果車子輾過路面坑洞,鑄造的鋁圈可能變形了,而鍛造式的鋁圈卻有可能安然無恙,其次,因為鍛造鋁圈結構緊密、能承受高應力,在造形設計上,它可以設計出比較活潑的細輪輻,比較不用擔心承載能力不夠強,當尺碼相同時,它的重量也可以比鑄造輪框輕,如此一來可以提高整車的承載質量/非承載質量比,車子無須作其它調整或改變,操控性能就可以提高。好的性能車,沒有例外的,統(tǒng)統(tǒng)都是采用鍛造式鋁圈. |