Grundlæggende principper, proces og foranstaltninger til forebyggelse af fejl i smedning af aluminiumslegeringshjul

Hjulnavet er en af de vigtige komponenter i bilens drivsystem, som ikke kun skal være æstetisk tiltalende, men også tilstrækkeligt sikkert.

I øjeblikket er de fleste hjulnav til biler lavet af aluminiumslegering, og brugen af stålnav er faldende. Sammenlignet med stålnav har aluminiumsnav fordelene ved at være lette, reducere brændstofforbruget og udvise fremragende mekaniske egenskaber, hvilket forbedrer køretøjets ydeevne.

Aluminiumslegeringsnav kan opdeles i smedede aluminiumslegeringsnav og støbte aluminiumslegeringsnav. Nav af støbt aluminiumslegering er tilbøjelige til at have defekter som krympning, porøsitet og inklusion, hvilket reducerer produktets mekaniske ydeevne.

På den anden side undgår produktionsprocessen af smedede aluminiumslegeringsnav disse fejl og forbedrer produktets mekaniske ydeevne betydeligt. Derfor foretrækkes smedede aluminiumslegeringsnav i stigende grad på markedet, og køretøjer udstyret med smedede aluminiumslegeringsnav sælger bedre. Denne artikel diskuterer smedeprocessen, formningsfejl og dannelsesmekanismen for smedning af aluminiumslegeringshjul.

Grundlæggende principper og proces for smedning af aluminiumslegeringshjul

Grundlæggende principper

Smedning af hjulnav i aluminiumslegering er en trykforarbejdningsmetode, der bruger plastisk deformation af metal til at opnå produkter med en bestemt form, samtidig med at metallets mekaniske egenskaber forbedres. Det grundlæggende princip involverer opvarmning af en kort stang og placering af den i den tilsvarende form. Den gennemgår presning i en roterende smedepresse, en indledende smedepresse og en endelig smedepresse. Til sidst gennemgår det trimning og huludvidelse for at afslutte smedeprocessen.

Råmaterialer

Råmaterialet til smedning af hjulnav i aluminiumslegering er kontinuerligt støbt stangmateriale. Aluminiumslegeringerne omfatter serie 6 og serie 7, og almindeligt anvendte stangdiametre er 7 tommer, 8 tommer, 9 tommer, 10 tommer og 14 tommer.

Procesflow

1. Savning: Skær den 6 meter lange stang i korte stænger i de ønskede længder ved hjælp af en savmaskine.

 

     2. Opvarmning af stænger: Placer de korte stænger i en varmeovn, og varm dem op til en temperatur på 460 °C til 480 °C. Stangovnen har normalt tre opvarmningszoner, og temperaturindstillingen kan variere afhængigt af udstyret, så længe den sikrer den ønskede udgangstemperatur for stangen.

 

         3. Opvarmning af forme: Opvarm de roterende smedeforme, de første smedeforme og de endelige smedeforme. Temperaturen, når formen tages ud af ovnen, skal helst være mellem 420 °C og 450 °C. Om vinteren kan værkstedstemperaturen øges med 30 °C til 40 °C.

 

1. Manipulator til smøring: Forenden af smøremanipulatoren er udstyret med en sprøjtedisk, der bruges til at smøre formene. Sprøjtedisken er opdelt i en øvre og en nedre overflade, der typisk består af fem zoner på den øvre overflade og fire zoner på den nedre overflade. Særlige forme kan kræve tilsvarende sprøjtediske eller zoneinddeling. Et oliebaseret smedefrigørelsesmiddel bruges til frigørelse af formen.

 

        2. Roterende smedning: Ved hjælp af en 300-tons smedepresse fastspændes de korte stænger af den første manipulator og placeres i den roterende smedestation, hvor de roteres i henhold til de forudbestemte procesparametre for at danne en skive.

 

     3. Indledende smedepresse: Ved hjælp af en 6.000-tons eller 10.000-tons smedepresse holdes skiven af den anden manipulator og placeres i den indledende smedepresse. Efter presseprocessen dannes den indledende smedning. Den indledende smedeproces er et kritisk trin i smedeproduktionen, da den involverer betydelig deformation, og det er her, de fleste fejl opstår.

       4. Mellemvarmeovn: Den anden manipulator overfører den første smedning til indgangen til mellemvarmeovnen. Mellemopvarmningsovnen fungerer automatisk til på- og aflæsning af materiale. Hvert parti materiale kan rumme 8 til 16 stykker, og udledningstemperaturen kan styres mellem 380 °C og 460 °C.

 

      5. Den endelige smedepresse: Ved hjælp af en 6.000-tons eller 10.000-tons smedepresse modtager den tredje manipulator signalet fra mellemovnen, henter materialet og placerer det i den endelige smedepresse. Efter presseprocessen dannes den endelige smedning. Den endelige smedeproces er det formgivende trin i smedeproduktionen.

 

  6. Trimning af presse: Ved hjælp af en 600 tons smedepresse placerer den tredje manipulator det endelige smedeemne på overførselsplatformen. Derefter henter den fjerde manipulator det endelige smedeemne fra overførselsplatformen og placerer det i trimmepressen. Smedningsprocessen afsluttes med huludvidelse og trimning.  

28. december 2023