有本事的人脾氣就是大!“3周前剛剛完成,尚未進行確認。本來就不是來日本的時候。”聽了德國wf maschinenbau und blechformtechnik公司總裁udo friese的話,friese訪日期間負責接待的日本iris公司的石井俊雄心中暗暗叫苦。起因全在筆者刨根問底,不停地提出問題:“環向分布能做嗎?”、“沒有后期加工,嵌合精度能出來嗎?”等等。
friese總裁這次帶到日本來的是用鋼材制造的整軋車輪。在那些支持“磁鐵,鈦,碳”關鍵詞查詢的汽車主題網站上,對此恐怕沒有任何表述,“都什么年代了,還用鐵呀”。而其實這是最接近制造者的汽車技術信息。要是能造出既便宜又輕的產品,鐵可是最好的材料。
▼認為不可能做出來的鋼制整軋車輪
目前的主流車輪都是采用先造出固定輪胎的輪緣和連接輪緣與輪轂的輪盤2個配件,然后將二者結合到一起的雙軋結構。盡管有能夠像鋁合金那樣進行鑄造的整軋車輪,但鋼制整軋車輪尚屬首次。重量比雙軋車輪輕。
截面效果圖。下邊裝轉動軸,上邊裝輪胎。首先像左圖一樣對輪盤和輪緣內側進行一體成形。然后通過借用內側的厚度,使輪緣外側形成分叉(右)
整形后形成車輪形狀。可以看出輪盤向外(右)側偏移了
材料是鋼制的圓板。要想用它形成車輪形狀,一般情況下只能利用切割法進行加工。也就是說先轉動圓板,然后將旋轉的輥子對準鋼板外周的端面,向2個方向進行切割。在滑輪上加工帶槽時經常使用這種方法。
問題是車輪的內外兩側并不對稱。由于車輪是利用螺絲固定在輪轂的外側,因此輪盤位于從輪胎寬度中心更靠外側的位置。如果利用切割法進行生產,由于輪緣的內外兩側是以相同的方式延伸開去的,因此最后就需要將外側多余的部分切割掉。材料過于浪費。盡管也可以將輥子對著偏離板厚中心的位置,使內外兩側滑過去的材料量產生不對稱,但如果偏離太多,材料將無法順利滑動,由此將無法精確地控制兩側的厚度。所以鋼制整軋車輪過去業界認為不可能做出來。
wf公司,或者說friese采用了并非切割法的加工法。首先,使輪盤和輪緣內側作為一體進行成形。然后利用輥子捋著它,使輪緣外側發生隆起和分叉。也就是說借用內側材料的厚度形成外側。然后,再利用輥子壓到模具上,對形狀和厚度分布進行修整。
▼飛機廠商都來打聽此產品
雙軋車輪是先對輪盤和輪緣分別進行成形,再進行焊接。焊接部位容易產生空洞。為了確保可靠性,必須全面檢查確認沒有空洞,工序變得復雜了。另外,輪緣材料由于要把鋼板卷起來,在一個位置進行焊接,因此焊接部位又厚又硬。結果,圓度就不夠了,需要另外執行平衡工序。wf公司的加工法只要將圓鋼板放入1臺設備上,不需離開該設備,約20秒即可完工。焊接、檢查、平衡工序一概不需要。因此利用小型設備即可生產。據friese預測,成本“可降低20%”。
雙軋車輪需要為焊接“預留位置”,重量就會相應增加。而整軋車輪則不需預留焊接位置,因此能夠減輕重量。對于板厚,從實用上來說,只要能達到2.0~2.8mm就足夠用了。而從技術實力上講,現已證實能夠穩定地制造厚1.2mm的產品。由于為深度加工,因此令人擔心材料是否會出現裂紋或硬變。不過,據稱只要是在雙軋車輪中使用過的材料,則都可以使用該方法。
目前wf公司正在與一家在美國和印度都建有工廠的德國車輪廠商進行磋商。另外,聽說曾有德國飛機制造商向該公司打聽,能否運用這種加工法,利用鈦等其他材料制造飛機機輪。如此繁忙的時期,也許確實“不是來日本的時候”。
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