车轮旋压技术新发展
发表时间:2009-06-18 08:45:00; 来源:
通过对德国LEICO公司的考察以及对其他国外公司的技术交流,对旋压技术在车轮行业的新发展作了介绍,从一个侧面反映了国外旋压技术的发展。随着我国高速公路和高速汽车的飞速发展,给车轮带来了新的机遇和挑战,如何实现车轮的轻量化、可靠性、高精度是摆在车轮行业面前的技术难题。为此,中国汽车工程学会车轮委员会于2001年3月组团去德国LEICO公司等国外企业进行了考察,结合我厂在国产化旋压机的进程中与其它国外公司的技术交流,就旋压技术在车轮行业的新发展总结如下。 1 旋压技术在钢质车轮新发展: 在欧洲高速公路上奔驰的载重汽车和客车中,已很难再见到有内胎型钢车轮,几乎都是无内胎板材车轮,这点与我国恰好相反。 传统的型钢车轮轮辋,其原材料形状是由钢厂轧成的,再由车轮制造商通过卷园、焊接、扩整等工序加工而成。这种工艺效率高、精度低。80年代二汽从德国引进了型钢轮辋旋压机,利用板材卷圆焊接后再旋压成型钢轮辋。这种工艺精度高、效率低,不适应大批量生产。目前型钢轮辋旋压随着这类产品的淘汰趋势而逐步消失。 传统的无内胎板材车轮都是通过滚压成型的,但不能实现等强度要求。在考察了德国HAYES-LEMMERZ、意大利GIANETTI和荷兰FONTIJNE等车轮公司后,结论是相同的,滚形是主流。尽管一些资料介绍有板材轮辋采取单滚或双滚旋压成型的例子,虽然能实现等强度变截面要求,但效率太低,不能适应大批量生产要求,使其应用受到限制。德国LEICO、西班牙DENN公司推出了一种适应大批量生产的旋压-滚形工艺生产轮辋,既能实现等强度要求,又能适应大批量生产。如上图:轮辋槽底和轮缘受力较大的部位厚,其它受力较小的部位薄。以7J×17轮辋为例,原材料厚度4.5MM,旋压后降至2.7MM,重量节约1KG。汽车质量每减轻100KG,就意味着汽车百公里节油0.2~0.4升,以每辆车5只轮子计减轻重量5KG,汽车百公里节油10~20毫升。 旋压车轮的钢材也有较大变化,由于材料强度的差异,我们采取了加厚原材料的方法来达到相同的疲劳寿命要求,结果同规格一只8.25×22.5车轮重量比法国米其林车轮增加3KG,在最近我厂所做的对比试验中,我们产品的寿命只是米其林车轮的一半。在车轮选材用材以及我国轧钢工业与国外先进厂家存在差距。见下表: 中、法常用旋压车轮材料对比表
国内铝质车轮都是压铸后经机加工而成,产品集中在轿车车轮。国外17英寸以下轿车铝轮的生产以锻坯或坯经旋压成型已成为主流。近几年国外用锻造、旋压工艺制造了22.5英寸载重汽车无内胎车轮,以其造型美观、重量轻、强度高成为钢轮的强劲竞争点。以美国ALCOA 公司为代表,如图1: 3.1 设备吨位趋大 在德国和意大利的车轮工厂看到正在使用中的LEICO旋压机,体积大、功率大、吨位大、效率高,且都是三旋轮120度均布,前后纵梁框架封闭结构。如图3: 旋压机参数比较表 最大毛坯厚度(MM) 主电机功率(KW) 液压电机功率(KM) 纵向推力(KN) 横向推力(KN) 生产率(件/分钟) 总重量(T) 旋轮数 原国内引进600型旋压机 15 150~185 60 300~350 200~270 1 22 2 LEICO ST265型旋压机 18 258 113 667 400 2 65 3 3.2 主轴电机结构: LEICO公司已全部采用交流伺服电机变频调速控制,电机体积小、功率大,功率的余量较大,保险系数大,提高生产效率,在使用原材料强度相对提高一个或二个牌号的情况下,效率仍提高一倍。取代了体积较大的直流电机,省去了直流电机的大型驱动柜。 3.3 旋轮布置方式: 国内使用的轮辐旋压机都是两轮布置,旋轮轴心线与横向夹角成15度,如下图4: 4 机器人上下料 在德国、意大利的轮辐生产线上,旋压机都采用机器人自动上下料。机器人可以实现旋转、伸缩、夹持功能,上料时机器人直接夹持毛坯套在尾顶的定位销上,下料时机器人夹持工件放到下一个工位上,可以实现与冲压设备连线、同步节拍生产。如图5所示: 普遍采用西门子840DE控制系统,经过二次开发的KNOW-HOW编程技术,可以实现旋轮每个位置的计算机仿真模拟以及屏幕监控旋轮位置,对于轮辐,三旋轮一道次旋压成型,三个旋轮有一定错距,且圆角各不相同,最后一道滚轮圆角最小。如图6所示: |