Processo de fabricação de rodas forjadas de liga de alumínio

1. Preparação de Matérias-Primas

• Seleção de materiais de liga de alumínio: Rodas forjadas de liga de alumínio geralmente adotam ligas de alumínio de alta resistência, como ligas de alumínio 6061 ou 7075. A liga de alumínio 6061 tem boa usinabilidade, resistência à corrosão e resistência moderada, o que é adequado para rodas gerais de alto desempenho. A liga de alumínio 7075 tem resistência ainda maior, aproximando-se da de muitos aços, mas é um pouco mais difícil de processar. Esses materiais de liga de alumínio são adquiridos na forma de lingotes de alumínio, e a pureza e a qualidade dos lingotes de alumínio têm um impacto crucial no desempenho final das rodas.
• Inspeção de materiais: Antes do uso, os lingotes de alumínio precisam ser submetidos a uma inspeção rigorosa. O conteúdo da inspeção inclui análise da composição química para garantir que o conteúdo dos principais elementos da liga, como alumínio, magnésio e silício, atendam aos padrões. Ao mesmo tempo, os defeitos internos dos materiais, como poros e inclusões, também precisam ser verificados. Detecção ultrassônica de falhas, detecção radiográfica de falhas e outros meios são usados ​​para garantir a qualidade dos materiais.

2. Processo de forjamento

• Tratamento de aquecimento: Primeiramente, os lingotes de alumínio são aquecidos a uma faixa de temperatura de forjamento apropriada, geralmente entre 400 - 500 graus Celsius. Essa faixa de temperatura permite que os materiais de liga de alumínio tenham boa plasticidade, facilitando o processamento de forjamento subsequente. O processo de aquecimento requer controle preciso da temperatura porque se a temperatura for muito alta, pode levar ao superaquecimento dos materiais e ao crescimento de grãos, afetando as propriedades mecânicas das rodas; se a temperatura for muito baixa, a resistência à deformação dos materiais aumentará, aumentando a dificuldade de forjamento e até mesmo resultando possivelmente em defeitos de forjamento.
• Forjamento inicial (perturbação): Os lingotes de alumínio aquecidos são colocados nos moldes do equipamento de forjamento para o forjamento inicial, principalmente a operação de recalque. Por meio da aplicação de grande pressão pela prensa, os lingotes de alumínio são comprimidos na direção axial nos moldes, aumentando seu diâmetro e diminuindo sua altura. Esta etapa pode inicialmente melhorar a estrutura organizacional dos materiais, tornando-os mais compactos e estabelecendo a base para o forjamento de conformação subsequente.
• Formação Forjamento: Após o recalque, o forjamento de conformação é realizado. Os tarugos que passaram pelo forjamento inicial são colocados nos moldes com o formato das rodas e, por meio de múltiplas operações de estampagem ou forjamento em matriz, os tarugos são gradualmente formados no formato básico das rodas. Nesse processo, o design e a precisão dos moldes são de vital importância. A cavidade dos moldes precisa ser usinada com precisão de acordo com os requisitos específicos do design das rodas, incluindo o formato dos raios e o tamanho dos aros. Durante o processo de forjamento, a magnitude e a direção da pressão, a velocidade de forjamento e outros parâmetros também precisam ser rigorosamente controlados para garantir a precisão dimensional e a qualidade da superfície das rodas.

3. Usinagem

• Processamento de torneamento: Os blanks de rodas forjadas precisam ser submetidos ao processamento de torneamento para atingir dimensões precisas e bom acabamento de superfície. No torno, várias ferramentas de corte são usadas para tornear os aros, raios e outras partes das rodas. Por exemplo, para a parte do aro, as dimensões precisas para instalar os pneus precisam ser torneadas para garantir um ajuste firme entre os pneus e as rodas; para a parte dos raios, o formato e a espessura exigidos pelo projeto precisam ser torneados. Durante o processo de torneamento, a seleção dos parâmetros de corte (como velocidade de corte, taxa de avanço, profundidade de corte) precisa ser otimizada de acordo com as características dos materiais de liga de alumínio e os requisitos de precisão de usinagem das rodas para garantir a qualidade da usinagem e melhorar a eficiência da usinagem.
• Perfuração e fresagem: Para instalar hastes de válvula, parafusos e outros componentes, operações de perfuração precisam ser realizadas nas rodas. A precisão posicional e a precisão do diâmetro do furo da perfuração são muito altas e, geralmente, máquinas de perfuração CNC são usadas para concluí-la. Além disso, para algumas formas complexas de raios ou texturas de superfície decorativas, o processamento de fresagem também é necessário. A fresagem pode processar vários padrões ou formas requintadas na superfície das rodas, aumentando a estética das rodas.

4. Tratamento de superfície

• Limpeza e pré-tratamento: Antes do tratamento de superfície, as rodas precisam ser limpas para remover impurezas como manchas de óleo e lascas de metal deixadas pelo processo de usinagem. Após a limpeza, é realizado um pré-tratamento, como ataque químico ou pré-tratamento de oxidação anódica. O ataque químico pode fazer com que a superfície da roda forme uma estrutura áspera microscópica, aumentando a adesão de revestimentos subsequentes; o pré-tratamento de oxidação anódica pode formar uma película densa de óxido na superfície da roda, melhorando sua resistência à corrosão.
• Pintura ou Galvanoplastia: De acordo com os requisitos do cliente e os requisitos de design, as rodas podem ser pintadas ou galvanizadas. A pintura pode fornecer uma rica variedade de opções de cores e pode proteger a superfície da roda contra corrosão e desgaste. Durante o processo de pintura, a pintura de primer é realizada primeiro. O primer pode aumentar a força de ligação entre o revestimento e o substrato da roda; então, a camada de acabamento é pintada, e a camada de acabamento pode fornecer uma bela aparência e o brilho necessário. O tratamento de galvanoplastia é usado principalmente para obter um efeito de aparência metálica, como cromagem, niquelagem, etc. A camada de galvanoplastia não só tem boas propriedades decorativas, mas também pode melhorar a resistência à corrosão das rodas até certo ponto.

5. Inspeção de qualidade

• Inspeção de precisão dimensional: Equipamentos de medição de precisão, como máquinas de medição de coordenadas, são usados ​​para detectar as várias dimensões das rodas, incluindo o diâmetro do aro, a espessura do raio e a largura da roda. Certifique-se de que essas dimensões atendam aos requisitos dos desenhos de projeto e que as tolerâncias sejam controladas dentro das faixas especificadas. Qualquer desvio dimensional pode levar a problemas de compatibilidade entre as rodas e os veículos, afetando a segurança de direção dos veículos.
• Inspeção de propriedade mecânica: Testes de propriedades mecânicas são realizados nas rodas, como testes de tração, testes de impacto e testes de fadiga. O teste de tração pode detectar a resistência e a ductilidade dos materiais da roda; o teste de impacto é usado para avaliar a capacidade antidestruição das rodas quando submetidas a forças de impacto repentinas; o teste de fadiga simula a situação de estresse das rodas durante o uso a longo prazo e verifica se haverá rachaduras de fadiga e outros defeitos. Somente passando por essas rigorosas inspeções de propriedades mecânicas é que a segurança e a confiabilidade das rodas no uso real podem ser garantidas.
• Inspeção de qualidade de aparência: Uma inspeção abrangente da aparência das rodas é realizada, incluindo planicidade da superfície, qualidade do revestimento, se há arranhões ou manchas, etc. A planicidade da superfície afeta diretamente a estética das rodas e o desempenho aerodinâmico durante a condução; a qualidade do revestimento está relacionada à resistência à corrosão e à durabilidade da aparência das rodas; arranhões ou manchas podem se tornar os pontos de partida da corrosão, reduzindo a vida útil das rodas.