一種基于智能制造的鍛旋鋁合金輪轂 制造系統及工藝

劉林林　劉玉山

摘 要：伴隨著現代信息技術的發展，各行各業已經開始向著智能化的方向不斷發展，汽車制造業作為我國高速發展的行業之一，在信息技術的背景下，更加向著智能化的方向變革。輪轂制造行業是汽車制造業的重要組成部分之一，鍛旋鋁合金輪轂制造也正在獲得新的發展機遇。基于上述背景，本文主要分析的是信息技術條件下，智能制造的鍛旋鋁合金輪轂制造系統及工藝。

關鍵詞：智能制造;鍛旋鋁合金輪轂;制造系統;制造工藝

1 研究背景

現階段，鋁合金制造行業迎來了新的發展機遇，同時也面臨著諸多發展困境。[1]

一方面，鋁合金制造行業面臨著新的發展機遇。物聯網技術以及制造業信息技術的不斷發展，使得制造行業中更加廣泛的使用傳感技術、信息技術以及智能技術等，尤其是鍛旋鋁合金輪轂制造行業，其優勢有二，其一，為企業的生產管理模式形成有力的推動力;其二，減少企業的成本支出，形成先進的供應鏈體系，有助于企業的長遠可持續發展。

另一方面，鋁合金制造行業也面臨著諸多發展困境。新工藝的要求越來越迫切，生產線也在不斷增多，加上汽車零部件的經營領域更加廣泛，因此一旦無法與新時代的信息技術相匹配，就可能面臨被淘汰的可能。如果不能與信息技術相結合，依舊走低端制造路線，就會導致前期的大量投入得不到應有的效益，造成直接的經營損失。

2 鍛造輪轂的生產工藝

鍛造輪轂的生產工藝分為兩種，區別在于不鍛輪輻的三步鍛造一步旋壓與鍛輪輻的四步鍛造一步旋壓，其后的熱處理、機加工、涂裝等工序相同，上述兩種生產工藝分別適用于不同的輪轂制造，前者主要適用于商用車輪轂和銑輪輻的乘用車輪轂;后者適用于大批量的乘用車輪轂。

3 研究創新的詳細內容

本次研究的主要領域為智能輪轂制造技術領域，所研究的對象是一種基于智能制造的鍛旋鋁合金輪轂制造系統及工藝，加工過程中的各個單元及內部的傳感器組、接連傳感器的網絡中心等。

此次研究實施的各個加工單位主要分為以下幾部分，包含熱棒加熱單元、鍛造擴口旋壓單元、熱處理單元、機加工單元、去毛刺單元、鈍化、打標單元以及自動打包單元等。

首先是利用對鋁棒實施切割及加工的切棒加熱單元這一方式，以此來選擇與處理輪轂的材料;其次是對第一部分的單元實施鍛造擴口的鍛造擴口旋壓單元;再者是熱處理單元，就是對經過第二步驟之后的鍛坯實施固熔爐熱處理操作;然后是對第三步驟之后的鍛坯實施機加工，因此也是機加工單元;接下來是去毛刺步驟，對于已經成型的輪轂實施去毛刺;倒數第二步是進行鈍化處理;最后一步是對輪轂實施打標與包裝，因此也是打標單元與打包單元。[3]

4 對于智能鍛旋鋁合金輪轂制造工藝的意見和建議

傳統制造業想要向著智能制造的新模式發展，就需要對時機進行選擇。應當選擇在新車間沒有完全建成交付的階段，對其實施數字化的改造。這樣能夠避免已經建成的車間在其使用、管理以及運作技術完全磨合之后，增加改裝困難，浪費人力物力與財力，不僅增加了時間成本，還使得企業落后于其他同行業早就實施改造的企業，缺乏競爭力，形成大量的后期損失。

我國鍛造鋁合金輪轂的發展方向一般向著以下幾個方面轉變。一方面是開始專業化的研究生產，建立自身的核心技術與知識產權，實施智能化的生產模式，提高輪轂產品的檔次，進一步創新與發展，將產品做到最好，以此來有效的提高品質，不斷提高企業的競爭力。

另一方面是通過與國外的先進企業實施合作，吸取國外先進經驗。國外在智能化方面的研究較早，成果也豐富，因此利用先進的技術與全球銷售渠道，能夠迅速的實現市場的規模化發展，進一步在全球建立競爭優勢，達到全世界貿易的目標。

除此之外，與科技企業實施有力的合作也是重要方向之一。雙方企業共同成立專門的針對智能鍛造鋁合金輪轂的開發項目及實驗基地，以此來進行科研創新，實現雙方企業的共贏。

5 總結

相比較于鋼制車輪，鋁合金車輪有美觀、節能以及安全性能良好的優勢，因此逐漸占領了車輪市場，同時，重量輕、耐腐蝕以及加工方便的優勢也使得鋁合金車輪在信息化背景下獲得了良好的發展機遇，擁有廣闊的市場前景。我國現已成為輪轂制造大國，年產超過8000萬件，因此鋁合金輪轂企業在全世界同行業中都建立了有力的競爭優勢，為核心優勢的創建提供了保障。[4]智能化的鍛旋鋁合金輪轂是行業發展的前景，也是實現產業資源配置優化，實現轉型升級的必要條件。因此，我國鋁合金輪轂的智能化制造是該行業的必然趨勢，應當重視該方向的研究與發展，以此擴大企業的競爭優勢。

課題項目：（工信部聯裝【2016】213號）由：“智能制造綜合標準化與新模式應用項目” 資助。

參考文獻：

[1]劉業峰，趙元，趙科學，陶林，李康舉，王婷.數字化柔性智能制造系統在機床加工行業中的應用[J].制造技術與機床，2018（11）：157-162.

[2]梁盈富，祝戰科.汽車輪轂生產線智能制造系統總體架構的設計與研究[J].工業儀表與自動化裝置，2018（04）：61-64.

[3]李芳.智能檢測技術在輪轂制造過程中的應用[J].汽車零部件，2013（12）：22.

[4]于德美.鑄旋鋁合金輪轂旋壓模具設計及壓料方式研究[J].民營科技，2017 （12）：107.