Что нужно знать о кованых дисках

Ковка — второй способ производства легкосплавных дисков. На языке специалистов её называют горячей объемной штамповкой. Поэтому и про кованые диски иногда говорят: «штампованные» (не путать со штампованными дисками из стали).

Кованые диски: плюсы

В отличие от литья кованый диск отличается более высокими показателями прочности. При этом, по сравнению с литым, кованый диск получается тоньше примерно на 20 %. Получается, что при высокой прочности вес кованых дисков значительно снижается — они легче литых на 20-30% и легче стальных дисков на 30-50%. Из-за отличной пластичности такой колесный диск после удара не разрушается, а деформируется примерно так же, как и стальной. Кроме того, штампованные диски из магния славятся своей стойкостью к коррозии, а кованые диски из алюминия и вовсе не требуют никакого лакокрасочного покрытия.

Специалисты говорят, что кованый диск соединил в себе все преимущества (стального штампованного и литого) аналогов.

И не забыл избавиться от недостатков своих собратьев.

Кованые диски: минусы

По большому счету, минус у такого диска только один — стоимость изделия, увеличенная из-за низкого коэффициента использования материала (30-40 %).

Кованые диски: технология производства

Для производства кованых дисков разработали особый состав из алюминия, меди, марганца, магния. Такой состав придаёт будущему диску особую пластичность. 

После отливки будущие диски закаливают, нагревая и быстро охлаждая. Благодаря этим особенностям производства кованым дискам характерна мелкозернистая структура, что позволяет уменьшать толщину стенок. 

Заготовка разогревается до состояния, когда сплав становится очень пластичным (около 400-470 0С). Потом податливую чушку специальным прессом вминают в подготовленную форму. На этом промежуточном этапе получается поковка — болванка, похожая на колесо. В зависимости от составляющих сплава заготовка может обрабатываться термически или двигаться дальше.

Если присутствует термическая обработка, значит, диск закаляют и делают старение. После этого поковке нужна механическая обработка и декоративное покрытие.

Описанная технология производства позволяет получить кованый диск из такого материала, который имеет прочность сопоставимую с прочностью стали и пластичность, пониженную не более чем на двадцать-тридцать процентов. 

Как появились российские кованые диски

В нашей стране история с производством кованых дисков сильно отличается от ситуаций во всем остальном мире. Во многих государствах кованые диски устанавливают на гоночные и дорогие спортивные автомобили. Например, российские кованые диски Ступинского металлургического комбината много лет закупали японцы.

У нас же в последнее время кованые диски стали выпускать предприятия ВПК (военно-промышленного комплекса). Их подтолкнули конверсия и новые требования рынка. Диски в их исполнении стали значительно дешевле иностранных аналогов.

Так, по сравнению с западными образцами, российские кованые диски могут стоить меньше в 10 раз! При этом, качество наших дисков ничем не уступает иностранному.

Многие зарубежные изготовители не в состоянии позволить себе вложения, подобные нашим конверсионным. Поэтому в западных странах чаще всего на автомобилях можно увидеть лишь литые диски. Производство такого типа легкосплавных колес у них доходит до 80%.

Наш прогноз: в России ковка будет или дорожать, причем, очень сильно, или уступит на рынке литым дискам, если изготовители не начнут тратить больше денег на замену стареющего оборудования.

Виды колесных дисков. штампованные, литые, кованые

Главная / Полезная информация / Виды колесных дисков. Штампованные, Литые, Кованые

 

Колесные диски бывают трех основных видов: литые, кованые и штампованные.  

Штампованные диски

Это самый бюджетный и простой в изготовлении тип дисков. Такие диски изготавливаются из прокатной углеродистой  стали путем штамповки отдельно обода и лицевой части и их последующего соединения сваркой. После изготовления диски окрашиваются эмалью, которая защищает их от агрессивной внешней среды.

Основные преимущества штампованного диска – это невысокая стоимость, а также мягкость и ремонтопригодность. Мягкость и ремонтопригодность – взаимосвязанные характеристики: дело в том, что из-за применяемого материала и технологии изготовления штампованные диски сохраняют присущую металлу пластичность. Таким образом, при ударе такие диски мнутся, принимая на себя и гася часть энергии удара, а пострадавший диск впоследствии можно отремонтировать, сохранив большую часть его эксплуатационных характеристик. Еще один плюс в этой ситуации – частичное демпфирование удара, приходящегося на подвеску: деформируясь, «штамповка» немного смягчает удар и в некоторых случаях может спасти подвеску от поломки ценой собственной целостности.

Усиленные штампованные железные диски идеально подходят для серьезных внедорожных мероприятий и соревнований. Такие диски чаще выбирают те автовладельцы, кто любит путешествовать и чаще передвигается по грунтовке, камням, пересеченной местности с плохим или полностью отсутствующим дорожным покрытием. Повышенная прочностью этих дисков – незаменимый фактор для поездок по экстремальным трассам. Если во время движения по камням или другой твердой поверхности пробьет покрышку, то такие диски практически не деформируются, что очень удобно. Даже если они и погнутся немного, потом их всегда можно будет выпрямить. Еще один несомненный плюс — беспроблемное использование реечного домкрата (хай-джек) и лифт-мейта без повреждения лакокрасочного покрытия. Как правило, именно на основе этих дисков различные мастерские делают диски с бедлоками.

Основными недостатки штампованного диска являются мягкость, большой вес колеса, невысокая коррозионная стойкость и, как правило, утилитарный дизайн. В среднем вес штампованного диска на 20-30% выше аналогичного литого колеса. Это существенный показатель, ведь увеличение неподрессоренной массы приводит к ухудшению динамики и увеличению расхода топлива.

Литые диски

Литые диски производятся путем литья в заранее заготовленную матрицу. Еще такие диски называют легкосплавными. В отличие от штампованных, они изготавливаются не из стали, а из более легких сплавов: как правило, алюминиевых, реже – магниевых и титановых. После изготовления диски могут дополнительно окрашиваться, полироваться или покрываться лаком.

Основные преимущества литого диска – это меньшая по сравнению со «штамповкой» масса, существенно большая прочность, коррозионная стойкость, а также эстетичный внешний вид.

Недостатки литого диска являются низкая пластичность и как следствие —  хрупкость, высокая стоимость колеса и невозможность ремонта. Хрупкость – обратная сторона прочности: литой диск держит более сильный удар, чем штампованный, однако если сила удара превысит прочностные возможности диска, то с большой вероятностью,  диск даст трещину или расколется. Кроме того, прочность литого диска означает, что удар в полной мере передается на подвеску автомобиля.

Кованые диски

Кованые диски изготавливаются из легких алюминиевых сплавов с содержанием магния и титана путем объемной штамповки и последующей механической обработки. Заготовка, отштампованная при высокой температуре, сохраняет внутреннюю структуру металла, а дизайн диска, как правило, определяется на фрезерном станке.

Основные преимущества кованого диска – выдающиеся легкость и прочность, сочетающиеся с красотой изделия. Технология изготовления обеспечивает меньший вес и еще большую прочность по сравнению с литым колесом. Еще одно важное свойство «ковки» – пластичность: при критически сильном ударе она не трескается, а мнется, что чуть облегчает возможность восстановления.

Основным недостатком кованых дисков является его высокая стоимость. Технология изготовления «ковки» наиболее сложна, и это ограничивает число производителей. Еще одна сопутствующая проблема – большое количество подделок: немалая часть «ковки» на рынке – это литые диски с поддельными маркировками, а отличить литой диск от кованого сложно, не специалисту, практически не возможно.

 

Разница между коваными дисками из алюминиевого сплава и литыми дисками из алюминиевого сплава

Перейти к основному содержанию

Алиса Гао

Алиса Гао

Поставщик консультационных услуг по литью, ковке и алюминиевому литью

Опубликовано 15 января 2019 г.

+ Подписаться

Ступица колеса также известна как обод. Самый распространенный способ модернизировать колеса автомобиля — это перейти на колесо из алюминиевого сплава или использовать колесо увеличенного размера, чтобы улучшить функциональность и внешний вид автомобиля. Кованые диски всегда были в центре внимания, но с точки зрения процесса, вы действительно понимаете?

Способы производства и обработки разные, поэтому характеристики применения совершенно разные. Литой обод формируется путем заливки расплавленной водой алюминия в песчаную форму, которая формируется путем механической обработки (удаление заусенцев, обрезка, полировка) после ее охлаждения и формовки.

Кованые диски изготавливаются методом штамповки путем размещения термоупрочняемых алюминиевых блоков в полости пресс-формы, а затем после охлаждения подвергаются механической обработке.

Ковка легко производить в больших количествах, а процесс литья относительно сложен, поэтому стоимость производства относительно высока. Однако, поскольку отливка литейного колеса непрерывно штампуется в процессе производства, молекулярная структура отливки после формования очень плотная, поэтому она может выдерживать более высокое давление, поэтому при той же прочности и том же масштабе кованая ступица колеса также чуть тяжелее литого колеса.

Поскольку ступица колеса из кованого алюминиевого сплава имеет плотную структуру и может выдерживать высокие нагрузки, она может планировать несколько ярких тонких полос в плане моделирования, а степень свободы планирования выше. Однако цена кованого колеса также намного выше, чем у литой ступицы. Таким образом, кованые диски в основном используются в продвинутых автомобилях, ориентированных на управление, и в автомобилях с супер-ходовыми функциями.

Преимущества колес из алюминиевого сплава по сравнению со стальными колесами:

1, Экономия топлива

В среднем каждое колесо из алюминиевого сплава на 2 кг легче стального колеса того же размера, а 4 колеса на один автомобиль могут сэкономить 8 кг. Согласно японскому эксперименту, вес пятиместного автомобиля уменьшается на 1 кг, а за год можно сэкономить около 20 л бензина. дороже обычных стальных дисков. Однако, когда каждый автомобиль проедет до 20 000 км, сэкономленных затрат на топливо будет достаточно, чтобы компенсировать затраты.

2, Увеличение срока службы двигателя

В соответствии с нагрузкой двигателя и кривой мощности, когда нагрузка увеличивается до определенной степени, его мощность будет уменьшаться. Это ребро будет указывать на то, что на каждую единицу нагрузки в этот момент двигатель будет более трудоемким (особый расход топлива), нагрузка на двигатель уменьшится, естественным образом уменьшится количество проблем и продлится срок службы двигателя.

3, хорошее рассеивание тепла

Коэффициент теплопередачи алюминиевого сплава в три раза выше, чем у стали. Эффект рассеивания тепла хороший. Во время дальней высокоскоростной езды шины можно поддерживать при соответствующей температуре, чтобы тормозной барабан и шины не подвергались быстрому износу, а срок службы увеличивался, а время прокола уменьшалось.

4. Хорошая округлость

Точность составляет до 0,05 мм, и функция рабочего баланса хороша, что полезно для устранения аномалий общего тела и рулевого колеса.

5, прочный и долговечный

Ударная вязкость, предел прочности и термостойкость колеса из алюминиевого сплава выше, чем у стальной ступицы колеса. Это одна из причин, по которой алюминиевый сплав играет важную роль в оборонной и авиационной промышленности.

• Некоторые сведения о формах для литья под давлением.

  2 марта 2020 г.

• Склонность к растрескиванию и возникновение напряжений в алюминиевом сплаве

  2 января 2020 г.

  

• Некоторые дефекты поверхности алюминиевых отливок

  27 декабря 2019 г.

• Применение численного моделирования в литье в песчаные формы и литье под давлением

  30 сент. 2019 г.

• Каких условий должно достигаться разъединение отливок из алюминиевых сплавов?

  11 сент. 2019 г.

• Почему алюминиевый сплав подходит для производства литья под давлением автозапчастей

  6 сентября 2019 г.

  

• Направления развития литейных форм в будущем

  2 сентября 2019 г.

• Что такое литейная форма?

  30 августа 2019 г.

• Что такое литье под давлением

  29 авг. 2019 г.

• Анализ применения пресс-формы в гравитационном литье из алюминиевого сплава

  28 августа 2019 г.

  

Другие также смотрели

Исследуйте темы

Литые, кованые и штампованные колеса • СОСТОЯНИЕ СКОРОСТИ

Взгляд на современные методы производства колес

Автомобиль: Volkswagen GTI MK7.5
Колеса: MOMO RF10S Колесо Flow Form

Посмотрим правде в глаза, когда приходит время выбирать нестандартные колеса для наших автомобилей, большинство из нас заботятся только о цене и стиле. В то время как правильный комплект колес может улучшить внешний вид и производительность вашего автомобиля, использование неправильных колес может быть совершенно опасным. Каждый раз, когда вы увеличиваете внешний диаметр колес/шин, вы предъявляете повышенные требования к тормозам и рулевому управлению. Это также влияет на ваше ускорение. Больший общий диаметр может привести к перенапряжению компонентов трансмиссии до точки отказа. Производственные процессы, такие как литье, ковка и литье, — это еще одна вещь, которую следует учитывать. Проведя небольшое исследование, вы сможете выбрать колесо, которое не только отлично выглядит, но и действительно улучшит ваш автомобиль.

Материалы Колеса: Литые диски Black Rhino Rumble
Шины: Nankang AT5

Колеса вторичного рынка изначально изготавливались из магния, отсюда и название «Mag». В настоящее время они изготавливаются из нескольких материалов, включая сталь, алюминий, экзотические сплавы, углеродное волокно; даже пластик. Мы сосредоточимся на алюминии, так как большинство колес послепродажного обслуживания изготовлены из алюминиевого сплава. В процессе выбора изучите вес понравившихся вам колес и то, как они сделаны. Если вы гоняете по асфальту, вам, вероятно, нужны самые легкие колеса. Свет прост, но прочен и требует больше усилий, и вы будете платить за дополнительную заботу и материалы. Вас может соблазнить дешевое большое тяжелое колесо. Это может показаться безопасным, но это не всегда так.

Стандарты Автомобиль: Chevy Silverado
Колеса: Метод 305 | NV
Шины: Milestar Patagonia M/Ts

Дешевые, тяжелые колеса, изготовленные с использованием некачественных методов или по несуществующим стандартам, могут быть менее дорогими, но не являются выгодной сделкой. Правильно сконструированные колеса будут работать намного лучше. Используемые процессы и внимание к деталям могут увеличить затраты, но имеют решающее значение для получения качественного конечного продукта. Ищите колеса, которые прошли испытания на соответствие принятым стандартам и были сертифицированы по качеству. SAE (Общество автомобильных инженеров), TÜV (Немецкое регулирующее агентство), ISO (Международная организация по стандартизации) и JWL (Японский стандарт легкосплавных дисков) имеют стандарты для колес вторичного рынка. Вы хотите, чтобы прочность ваших колес была подтверждена в лаборатории, а не на дорогах общего пользования или сложных трассах.

Колеса: Метод 305 | NV
Шины: Milestar Patagonia M/Ts

Techniques Колеса: литые диски American Racing Torq Thruster

Алюминиевые колеса могут быть изготовлены несколькими различными способами. Наиболее распространены литье, ковка и штамповка. Литье и ковка уникальны. Формирование потока использует комбинацию обоих. Литые колеса имеют плохую репутацию из-за предельной прочности, но эта репутация была заработана некачественными колесами от некачественных поставщиков. Литые колеса могут быть достаточно прочными, если используются качественные материалы и соблюдаются надлежащие технологии производства.

ЦИФРОВАЯ КАМЕРА OLYMPUS

ЦИФРОВАЯ КАМЕРА OLYMPUS

ЦИФРОВАЯ КАМЕРА OLYMPUS

ЦИФРОВАЯ КАМЕРА OLYMPUS

Колеса: литые диски Mamba

жидкость. Затем жидкий алюминий заливают, впрыскивают или втягивают в форму с помощью вакуума. Одним из преимуществ литья является то, что каждая деталь является точной копией формы. Соблюдаются жесткие допуски и однородность. Литая деталь будет иметь лишний материал (называемый заусенцем), который все еще необходимо удалить, но в целом поверхность гладкая. Готовое колесо можно отполировать или оставить как есть. Благодаря процессу литья алюминиевый материал имеет случайную зернистую структуру.

Ковка Колеса: Кованые диски Volk TE37
Шины: Nankang NS2R

В процессе ковки алюминиевых колес используется тепло и давление для формирования детали. В отличие от литой детали, поверхность может быть неровной, и для ее гладкости требуется процесс механической обработки. Горячая ковка распространена на более крупных и толстых деталях, которые требуют большего движения материала. Для ковки сложной детали может потребоваться несколько операций с прогрессивными штампами для достижения желаемой формы. Каждый дополнительный шаг увеличивает стоимость производства. Процесс горячей ковки начинается с алюминиевой заготовки, которую нагревают до тех пор, пока она не станет гибкой. Затем заготовку помещают в кузнечный пресс, и она либо ударяется (механический пресс), либо сжимается (гидравлический пресс) в формованную матрицу.

Колеса: HRE P104 Кованые диски
Шины: Milestar MS932XP+

Деталь выходит по форме штампа. Эти кузнечные прессы создают невероятные силы для перемещения материала и имеют огромные размеры. Механические прессы могут быть трехэтажными, при этом более половины пресса находится под землей. Здание должно строиться вокруг прессы. Большим преимуществом кованых деталей является создаваемая ими зернистая структура. Поскольку материал сформирован, структура зерна длинная и непрерывная. Кованая деталь прочнее, поэтому деталь можно сделать тоньше, а значит, и легче.

Колеса: Weld S71 Forged Wheels

«[Flow Forming] использует меньше материала, но прочнее и легче; все по более низкой цене». Шон Кляйншустер, технический менеджер, Method Race Wheels

Колеса: MOMO RF5C Flow Formed Wheel
Шины: Milestar MS932XP+

Flow Forming

Flow Forming имеет преимущества как литья, так и ковки. . Колесо начинает приобретать форму отливки. Поверхность колеса отливается с гладкой поверхностью, что делает литье точным и экономичным. Затем отливку нагревают и помещают на токарную форму. Пока деталь вращается, инструмент с гидравлическим управлением оказывает давление на деталь, вытягивая материал в форме бочки. Это позволяет сделать секцию обода тонкой для легкого веса, но при этом иметь прочность поковки.

Транспортное средство: Nissan 370Z
Колеса: MOMO RF5C Flow Formed Wheel
Шины: Milestar MS932XP+

«Общественность более чем когда-либо осведомлена о Flow Forming, поэтому они просят об этом», — говорит Шон Кляйншустер, технический руководитель Method Race Wheels. «В нем используется меньше материала, но он прочнее и легче; все по более низкой цене. Мы используем запатентованную термообработку наших колес, которая превышает отраслевые стандарты. Мы получаем свойства материала из литых материалов, которые приближаются к свойствам поковки. Мы не только используем компьютерный анализ конечных элементов, но и проводим обширные испытания в условиях гонки.