Процесс производства кованых дисков из алюминиевого сплава

1. Подготовка сырья

• Выбор материалов из алюминиевого сплава: Кованые диски из алюминиевого сплава обычно изготавливаются из высокопрочных алюминиевых сплавов, таких как алюминиевые сплавы 6061 или 7075. Алюминиевый сплав 6061 обладает хорошей обрабатываемостью, коррозионной стойкостью и умеренной прочностью, что подходит для обычных высокопроизводительных дисков. Алюминиевый сплав 7075 имеет еще более высокую прочность, приближающуюся к прочности многих сталей, но его немного сложнее обрабатывать. Эти материалы из алюминиевого сплава закупаются в виде алюминиевых слитков, а чистота и качество алюминиевых слитков оказывают решающее влияние на конечные характеристики дисков.
• Инспекция материалов: Перед использованием алюминиевые слитки должны быть подвергнуты строгому контролю. Содержание контроля включает анализ химического состава, чтобы гарантировать, что содержание основных элементов сплава, таких как алюминий, магний и кремний, соответствует стандартам. В то же время внутренние дефекты материалов, такие как поры и включения, также должны быть проверены. Ультразвуковая дефектоскопия, радиографическая дефектоскопия и другие средства используются для гарантии качества материалов.

2. Процесс ковки

• Термообработка: Во-первых, алюминиевые слитки нагреваются до соответствующего диапазона температур ковки, обычно от 400 до 500 градусов по Цельсию. Этот диапазон температур позволяет материалам из алюминиевого сплава иметь хорошую пластичность, облегчая последующую обработку ковкой. Процесс нагрева требует точного контроля температуры, поскольку если температура слишком высокая, это может привести к перегреву материалов и росту зерна, что повлияет на механические свойства колес; если температура слишком низкая, сопротивление деформации материалов увеличится, что увеличит сложность ковки и даже может привести к дефектам ковки.
• Первоначальная ковка (высадка): Нагретые алюминиевые слитки помещаются в формы кузнечного оборудования для первоначальной ковки, в основном операции высадки. Благодаря применению огромного давления пресса алюминиевые слитки сжимаются в осевом направлении в формах, увеличивая свой диаметр и уменьшая высоту. Этот шаг может изначально улучшить организационную структуру материалов, делая их более компактными и закладывая основу для последующей формовочной ковки.
• Формовка, ковка: После осадки выполняется формовочная ковка. Заготовки, прошедшие начальную ковку, помещаются в формы с формой колес, и посредством многократных операций штамповки или штамповки заготовки постепенно формируются в основную форму колес. В этом процессе конструкция и точность форм имеют жизненно важное значение. Полость форм должна быть точно обработана в соответствии с конкретными требованиями к конструкции колес, включая форму спиц и размер обода. В процессе ковки также необходимо строго контролировать величину и направление давления, скорость ковки и другие параметры, чтобы обеспечить размерную точность и качество поверхности колес.

3. Обработка

• Токарная обработка: Кованые заготовки колес должны быть подвергнуты токарной обработке для достижения точных размеров и хорошей отделки поверхности. На токарном станке различные режущие инструменты используются для токарной обработки ободов, спиц и других частей колес. Например, для части обода необходимо выточить точные размеры для установки шин, чтобы обеспечить плотное прилегание шин к колесам; для части спиц необходимо выточить форму и толщину, требуемые конструкцией. В процессе токарной обработки выбор параметров резания (таких как скорость резания, скорость подачи, глубина резания) должен быть оптимизирован в соответствии с характеристиками материалов из алюминиевого сплава и требованиями к точности обработки колес, чтобы обеспечить качество обработки и повысить эффективность обработки.
• Сверление и фрезерование: Для установки штоков клапанов, болтов и других компонентов необходимо выполнить операции сверления на колесах. Точность позиционирования и точность диаметра отверстия при сверлении очень высоки, и обычно для его завершения используются сверлильные станки с ЧПУ. Кроме того, для некоторых сложных форм спиц или декоративных фактур поверхности также требуется фрезерная обработка. Фрезерование может обрабатывать различные изысканные узоры или формы на поверхности колес, повышая эстетичность колес.

4. Обработка поверхности

• Очистка и предварительная обработка: Перед обработкой поверхности колеса необходимо очистить, чтобы удалить загрязнения, такие как масляные пятна и металлическую стружку, оставшиеся после процесса обработки. После очистки проводится предварительная обработка, такая как химическое травление или предварительная обработка анодным окислением. Химическое травление может заставить поверхность колеса сформировать микроскопическую шероховатую структуру, увеличивая адгезию последующих покрытий; предварительная обработка анодным окислением может образовать плотную оксидную пленку на поверхности колеса, улучшая его коррозионную стойкость.
• Окраска или гальваника: В соответствии с требованиями заказчика и требованиями дизайна, диски могут быть окрашены или покрыты гальваническим слоем. Окраска может обеспечить богатый выбор цветов и может защитить поверхность диска от коррозии и износа. В процессе окраски сначала выполняется грунтовка. Грунтовка может усилить силу сцепления между покрытием и основой диска; затем наносится верхний слой, который может обеспечить красивый внешний вид и требуемый блеск. Гальваническая обработка в основном используется для получения эффекта металлического внешнего вида, такого как хромирование, никелирование и т. д. Гальванический слой не только обладает хорошими декоративными свойствами, но и может в определенной степени улучшить коррозионную стойкость дисков.

5. Проверка качества

• Проверка точности размеров: Точное измерительное оборудование, такое как координатно-измерительные машины, используется для определения различных размеров колес, включая диаметр обода, толщину спиц и ширину колеса. Убедитесь, что эти размеры соответствуют требованиям чертежей конструкции, а допуски контролируются в указанных диапазонах. Любое отклонение размеров может привести к проблемам совместимости между колесами и транспортными средствами, что повлияет на безопасность вождения транспортных средств.
• Проверка механических свойств: На колесах проводятся испытания механических свойств, такие как испытания на растяжение, испытания на удар и испытания на усталость. Испытание на растяжение может определить прочность и пластичность материалов колеса; испытание на удар используется для оценки противоразрушительной способности колес при воздействии внезапных ударных сил; испытание на усталость имитирует напряженную ситуацию колес при длительном использовании и проверяет, будут ли усталостные трещины и другие дефекты. Только пройдя эти строгие проверки механических свойств, можно гарантировать безопасность и надежность колес при реальном использовании.
• Проверка внешнего вида и качества: Проводится комплексная проверка внешнего вида колес, включая плоскостность поверхности, качество покрытия, наличие царапин или пятен и т. д. Плоскостность поверхности напрямую влияет на эстетику колес и аэродинамические характеристики во время вождения; качество покрытия связано с коррозионной стойкостью и долговечностью внешнего вида колес; царапины или пятна могут стать отправными точками коррозии, сокращая срок службы колес.