Principios básicos, proceso y medidas de prevención de defectos en el forjado de llantas de aleación de aluminio

El cubo de la rueda es uno de los componentes importantes del sistema de transmisión del automóvil, que no sólo debe ser estéticamente agradable, sino también suficientemente seguro.

En la actualidad, la mayoría de los cubos de rueda para automóviles son de aleación de aluminio, y el uso de cubos de acero está disminuyendo. En comparación con los bujes de acero, los de aleación de aluminio tienen la ventaja de ser ligeros, reducir el consumo de combustible y presentar excelentes propiedades mecánicas, lo que mejora el rendimiento del vehículo.

Los cubos de aleación de aluminio pueden dividirse en cubos de aleación de aluminio forjado y cubos de aleación de aluminio fundido. Los cubos de aleación de aluminio fundido son propensos a defectos como contracción, porosidad e inclusión, que reducen el rendimiento mecánico del producto.

Por otro lado, el proceso de producción de cubos de aleación de aluminio forjado evita estos defectos y mejora en gran medida el rendimiento mecánico del producto. Por lo tanto, los cubos de aleación de aluminio forjado son cada vez más favorecidos en el mercado, y los vehículos equipados con cubos de aleación de aluminio forjado se venden mejor. Este artículo discute el proceso de forja, los defectos de formación, y el mecanismo de formación de la forja de llantas de aleación de aluminio.

Principios básicos y proceso de forjado de llantas de aleación de aluminio

Principios básicos

El forjado de cubos de rueda de aleación de aluminio es un método de procesamiento a presión que utiliza la deformación plástica del metal para obtener productos con una forma determinada, mejorando al mismo tiempo las propiedades mecánicas del metal. El principio básico consiste en calentar una barra corta y colocarla en el molde correspondiente. Se somete a prensado mediante una prensa de forja rotativa, una prensa de forja inicial y una prensa de forja final. Por último, se somete a recorte y expansión de agujeros para completar el proceso de forja.

Materias primas

La materia prima para forjar cubos de rueda de aleación de aluminio es barra de fundición continua. Los grados de aleación de aluminio incluyen la serie 6 y la serie 7, y los diámetros de barra comúnmente utilizados son 7 pulgadas, 8 pulgadas, 9 pulgadas, 10 pulgadas y 14 pulgadas.

Flujo del proceso

1. Serrar: Cortar la barra de 6 metros de longitud en barras cortas según las longitudes requeridas utilizando una sierra.

 

     2. Calentamiento de tochos: Colocar las barras cortas en un horno de calentamiento de tochos y calentarlas a una temperatura de 460°C a 480°C. El horno de tochos suele tener tres zonas de calentamiento, y el ajuste de temperatura puede variar en función del equipo, siempre que garantice la temperatura de descarga de tochos deseada.

 

         3. Calentamiento de moldes: Calentar los moldes de forja rotativa, forja inicial y forja final. La temperatura al sacarlos del horno se controla preferentemente entre 420°C y 450°C. En invierno, la temperatura del taller puede aumentarse entre 30°C y 40°C.

 

1. Manipulador de lubricación: El extremo delantero del manipulador de lubricación está equipado con un disco de pulverización utilizado para lubricar los moldes. El disco de pulverización se divide en una superficie superior y otra inferior, y suele constar de cinco zonas en la superficie superior y cuatro en la inferior. Los moldes especiales pueden requerir discos de pulverización o zonificación correspondientes. Para el desmoldeo se utiliza un agente desmoldeante de forja a base de aceite.

 

        2. Forja rotativa: Utilizando una prensa de forja de 300 toneladas, las barras cortas son sujetadas por el primer manipulador y colocadas en la estación de forja rotativa, donde giran según los parámetros de proceso predeterminados para formar un disco.

 

     3. Prensa de forja inicial: Utilizando una prensa de forja de 6.000 o 10.000 toneladas, el disco es sujetado por el segundo manipulador y colocado en la prensa de forja inicial. Tras el proceso de prensado, se forma la forja inicial. El proceso de forja inicial es un paso crítico en la producción de forja, ya que implica una deformación significativa y es donde se producen la mayoría de los defectos.

       4. Horno de calentamiento intermedio: El segundo manipulador transfiere la forja inicial a la entrada del horno de calentamiento intermedio. El horno de calentamiento intermedio funciona automáticamente para la carga y descarga de material. Cada lote de material puede contener de 8 a 16 piezas, y la temperatura de descarga puede controlarse entre 380°C y 460°C.

 

      5. Prensa de forja final: Utilizando una prensa de forja de 6.000 ó 10.000 toneladas, el tercer manipulador recibe la señal del horno intermedio, recupera el material y lo coloca en la prensa de forja final. Tras el proceso de prensado, se forma la forja final. El proceso de forja final es el paso de conformación en la producción de forja.

 

  6. Prensa de recorte: Utilizando una prensa de forja de 600 toneladas, el tercer manipulador coloca la forja final en la plataforma de transferencia. A continuación, el cuarto manipulador retira el forjado final de la plataforma de transferencia y lo coloca en la prensa de recorte. El proceso de forja se completa mediante la expansión del agujero y el recorte.  

28 de diciembre de 2023