Principii de bază, proces și măsuri de prevenire a defectelor în forjarea roților din aliaj de aluminiu

Butucul de roată este una dintre componentele importante ale sistemului de transmisie al autovehiculelor, care trebuie să fie nu numai plăcută din punct de vedere estetic, ci și suficient de sigură.

În prezent, cele mai multe butuci de roți pentru automobile sunt fabricate din aliaj de aluminiu, iar utilizarea butucilor din oțel este în scădere. În comparație cu butucii din oțel, butucii din aliaj de aluminiu au avantajul de a fi ușori, de a reduce consumul de combustibil și de a prezenta proprietăți mecanice excelente, îmbunătățind astfel performanța vehiculului.

Butucii din aliaj de aluminiu pot fi împărțiți în butuci din aliaj de aluminiu forjat și butuci din aliaj de aluminiu turnat. Butucii din aliaj de aluminiu turnat sunt predispuși la defecte, cum ar fi contracția, porozitatea și incluziunea, care reduc performanța mecanică a produsului.

Pe de altă parte, procesul de producție a butucilor din aliaj de aluminiu forjat evită aceste defecte și îmbunătățește considerabil performanța mecanică a produsului. Prin urmare, butucii din aliaj de aluminiu forjat sunt din ce în ce mai favorizați pe piață, iar vehiculele echipate cu butuci din aliaj de aluminiu forjat se vând mai bine. Acest articol discută procesul de forjare, defectele de formare și mecanismul de formare a roților forjate din aliaj de aluminiu.

Principiile de bază și procesul de forjare a roților din aliaj de aluminiu

Principii de bază

Forjarea butucilor de roți din aliaj de aluminiu este o metodă de prelucrare sub presiune care utilizează deformarea plastică a metalului pentru a obține produse cu o anumită formă, îmbunătățind în același timp proprietățile mecanice ale metalului. Principiul de bază presupune încălzirea unei bare scurte și plasarea acesteia în matrița corespunzătoare. Aceasta este supusă presării printr-o presă de forjare rotativă, o presă de forjare inițială și o presă de forjare finală. În cele din urmă, trece prin tunderea și extinderea găurilor pentru a finaliza procesul de forjare.

Materii prime

Materia primă pentru forjarea butucilor de roți din aliaj de aluminiu este stocul de bare turnate continuu. Clasele de aliaj de aluminiu includ seria 6 și seria 7, iar diametrele barelor utilizate în mod obișnuit sunt de 7 inci, 8 inci, 9 inci, 10 inci și 14 inci.

Fluxul procesului

1. Tăierea cu ferăstrăul: Tăiați bara de 6 metri lungime în bare scurte, în funcție de lungimea necesară, cu ajutorul unei mașini de tăiat.

 

     2. Încălzirea billetului: Se plasează barele scurte într-un cuptor de încălzire a lingourilor și se încălzesc la o temperatură de 460°C până la 480°C. Cuptorul de butelii are, în general, trei zone de încălzire, iar setarea temperaturii poate varia în funcție de echipament, atâta timp cât asigură temperatura de descărcare a butașilor dorită.

 

         3. Încălzirea matriței: Se încălzesc matrițele de forjare rotativă, de forjare inițială și de forjare finală. Temperatura la scoaterea din cuptor este de preferință controlată între 420°C și 450°C. În timpul iernii, temperatura atelierului poate fi crescută cu 30°C până la 40°C.

 

1. Manipulator de lubrifiere: Capătul frontal al manipulatorului de lubrifiere este echipat cu un disc de pulverizare utilizat pentru lubrifierea matrițelor. Discul de pulverizare este împărțit într-o suprafață superioară și o suprafață inferioară, constând în mod obișnuit din cinci zone pe suprafața superioară și patru zone pe suprafața inferioară. Matrițele speciale pot necesita discuri de pulverizare sau zonare corespunzătoare. Pentru desfacerea matriței se folosește un agent de desfacere a matriței pe bază de ulei.

 

        2. Forjare rotativă: Cu ajutorul unei prese de forjare de 300 de tone, barele scurte sunt prinse de primul manipulator și plasate în stația de forjare rotativă, unde sunt rotite în conformitate cu parametrii de proces prestabiliți pentru a forma un disc.

 

     3. Presă de forjare inițială: Cu ajutorul unei prese de forjare de 6 000 sau 10 000 de tone, discul este ținut de cel de-al doilea manipulator și introdus în presa de forjare inițială. După procesul de presare, se formează forjarea inițială. Procesul de forjare inițială este o etapă critică în producția de forjare, deoarece implică o deformare semnificativă și este locul unde apar cele mai multe defecte.

       4. Cuptorul de încălzire intermediară: Al doilea manipulator transferă forja inițială la intrarea în cuptorul de încălzire intermediară. Cuptorul de încălzire intermediară funcționează automat pentru încărcarea și descărcarea materialului. Fiecare lot de material poate conține între 8 și 16 piese, iar temperatura de descărcare poate fi controlată între 380°C și 460°C.

 

      5. Presă de forjare finală: Cu ajutorul unei prese de forjare de 6 000 sau 10 000 de tone, al treilea manipulator primește semnalul de la cuptorul intermediar, preia materialul și îl introduce în presa finală de forjare. După procesul de presare, se formează forjarea finală. Procesul de forjare finală este etapa de modelare în producția de forjare.

 

  6. Presă de tăiere: Cu ajutorul unei prese de forjare de 600 de tone, al treilea manipulator plasează forja finală pe platforma de transfer. Apoi, al patrulea manipulator preia forja finală de pe platforma de transfer și o plasează în presa de tăiat. Procesul de forjare este finalizat prin extinderea găurilor și tăierea.  

decembrie 28, 2023