旋压车轮

基于simufact.forming软件车轮旋压模拟仿真段小亮1，李光杰1(1．西模发特信息科技（上海）有限公司技术工程部，上海 200336)摘要：旋压轮毂具有重量轻、强度高、寿命长、表面光洁，机械加工余量少等优点。

而旋压工艺过程复杂，影响因素多，造成实际旋压加工中工艺参数和工装的选择和调试较为困难，本文采用理论结合实际对钢质重型卡车车轮及铝合金轿车车轮旋压工艺进行模拟分析，得出了旋压件的应力应变、厚度尺寸变化、旋压力变化情况，验证了工艺参数的准确性与工艺的可行性，仿真结果与实际有较好的相符性。

通过simufact.forming软件在旋压产品研制过程中的应用发现，仿真分析软件可以提前判断旋压工艺的可行性及合理性，为旋压产品的研制提供重要参考。

关键词：轮毂旋压；Simufact.forming；模拟仿真Simulation of wheel spinning by simufact.formingXiaoliang.Duan1，Jason.Li1(1.ManuSim Solutions Co,.Ltd Engineering department, Shanghai 200336)Abstract：The spinning wheel has the advantages of light weight, high strength, long service life, smooth surface, less machining allowance. But the spinning process is complicated, many influence factors that cause selection and debugging parameters and tooling is difficult in actual spinning process, this paper simulation of the spinning process of steel heavy truck wheels and aluminum alloy car wheel, give the result of the stress and strain, thickness, pressure changes of the parts, verify the feasibility and accuracy of process parameters, Through the simufact.forming software used in the process of spinning in the product development of discovery, analysis and simulation software can advance to judge the feasibility and rationality of the spinning process, provides the important reference for the development of spinning products.Keywords：wheel spinning；Simufact.forming；numerical Simulation1引言轮毂作为汽车中的重要部件之一，起着承载着汽车的重量，同时也体现着汽车的外观造型。

102交通科技与管理技术与应用1　设备简介 目前我司引进韩国株式会社CSCAM 制造的WFF125 mm型3刀120℃平面布置旋压机2台套。

该机外形长5 006.5 mm宽4 572.29 mm 高4 269 mm，重32 850 kg。

主要由主轴驱动（250 kW）、X，Z 轴旋刀驱动（37 kW）、尾顶座和排出器（22 kW）等组成。

配套南京长江工业炉科技有限公司制造的燃气加热炉NCL2014-1523２套，额定功率920 kW，分5个加热区，额定温度550℃。

2　生产过程中的工艺关键控制点 我司配套有2条生产线，每条生产线各配套1套加热炉、1台旋压机、1台FANUC R-2000IC 210F 型机械手。

工作节拍为70 s 左右，每天两班12 h。

铝轮毂旋压成型工艺大致包括铝锭熔炼—铝液精炼—毛坯的铸造—X 光检测—去冒口—固溶时效—毛坯预热—旋压成型—车削加工—去毛刺—动平衡—氦气检漏—精磨—表面处理（除脂、酸洗、钝化、纯水洗）—喷涂—烘烤—动平衡检查—包装—入库。

其中的关键工艺控制要素如下： （1）轮毂的旋压温度。

铸造毛坯在旋压成型前必须预热到400℃以上，实际生产中设定轮毂加热炉的炉膛温度为425℃±10℃。

随着轮型尺寸的增大，炉温可适当提高。

特别是冬季生产中可提高到450℃±20℃。

关注生产环境温度的变化，及时微调预热炉毛坯的预热设定温度，是保证旋压成型达标的关键要素之一。

（2）尾顶的压紧力和同心度。

在旋压过程中，合适的尾顶压紧力是保证旋压正常进行的必要条件，压力太大，增加主轴旋转的阻力，降低联轴器的寿命；压力太小，轮毂毛坯会打滑，主轴和尾顶不同步。

所以，合适的尾顶压紧力对毛坯成型至关重要。

一般设定为4 MPa~5 MPa，通过调整液压站减压阀调压手柄可调整尾顶的压紧力，最大不应超过7 MPa。

尾顶和模具的同心度要调整在1.5 mm 以内，每次更换模具后必须用百分表测量其同心度，保证在此范围内。

轮毂旋压工艺标准1 轮毂旋压工艺1.1 基本要求1.1.1 轮毂旋压工艺是指把热处理后的轮毂（或胀芯）经过适当的旋压处理，在轮毂（或胀芯）内壁上形成一定深度、一定宽度的槽状，以满足轮毂（或胀芯）的机械性能及使用要求。

1.1.2 轮毂旋压工艺应符合包括但不限于《国家载重汽车轮毂技术条件》，《车轮毂和车轮毂胀芯安装技术条件》等标准或技术文件的有关规定。

1.2 设备1.2.1 旋压机应符合国家对旋压机的有关规定和技术要求，具有足够的可靠性和强度，能够完成按规定的旋压操作。

1.2.2 旋压机的机架及安装件应符合有关技术规范，具有足够的稳定性及防抖性，旋压台面平整，运行平稳。

1.2.3 旋压机上装有切削刀及切削杆，切削刀型号规格应满足轮毂旋压工艺的要求，切削刀的尺寸应符合设计文件的要求，切削刀的材料应具有足够的耐磨性及硬度。

1.2.4 旋压机的油压缸应采用优质液压油，润滑油的粘度符合设备使用说明书的要求，按要求定期更换润滑油。

1.3 工艺1.3.1 旋压台面应定期清洗并用润滑剂润滑旋压台面，并定期检查锁紧螺栓是否松动。

1.3.2 旋压机上装有切削刀，切削刀应定期检查，磨刀定期调整，以保证切削刀锋利，达到规定的切削要求。

1.3.3 轮毂（或胀芯）应在清洁干燥的环境下，经过润滑处理，放入旋压台面，扳动锁紧螺栓，旋压机上切削刀应在轮毂（或胀芯）的中心点下切，并以外螺纹扳动紧固，当旋压压力达到规定值时，切削深度和宽度达到规定深度和宽度时，切削完成，拧松锁紧螺栓，取出轮毂（或胀芯），进行检查，满足要求可投入使用。

1.3.4 轮毂（或胀芯）在旋压过程中如出现异物或杂质，应及时清除，以免造成轮毂损坏。

1.4 检查1.4.1 检查旋压机是否符合设备使用说明书的要求，旋压台面平整、旋压铣刀锋利，油压缸液压油粘度符合设备使用说明书的要求，切削刀的尺寸及材料是否符合设计要求。

1.4.2 检查轮毂（或胀芯）是否符合有关技术标准和技术文件的要求，轮毂（或胀芯）内壁的槽状是否满足规定的深度及宽度，轮毂（或胀芯）外形尺寸是否符合规定。