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BBS轮毂的生产过程(二),绝对涨姿势!

爱上轮毂的轮胎:

三次锻压分别使用不同的模具,那么为什么要进行三次锻压,而不能一次成形呢?举一个例子:好比做拉面,我们要先将一块面团拉成一根“棍”,然后再将“棍”经过反复的延展,才能够做成一份拉面。假如我们用一台足够大的机器,将面团直接一次性从“团”拉成“丝”,因为面团本身的延展性有限,是不可能做到的。而铝合金的延展性比面团更差,因此如果一次性压出整颗轮毂,铝合金材料很难到达曲度较大的位置,会造成锻造成形的变形,甚至因为过度拉扯材料而产生撕裂。一次锻造不可能锻压出一颗轮毂,不少轮毂制造厂会在一次粗锻之后,就将“饼”送入加工中心,直接切割出轮毂。而日本BBS则选择了二次锻制,将“饼”继续锻压,将金属压入第二次锻压的模具之内,令金属的内部组织流线得以不被加工刀具切削而破坏。锻压机缓缓向轮毂胚体加压,轮毂与模具之间因为摩擦而发出“咯咯”的声音。经过第二次锻压与第三次锻压,轮毂的轮辐已经直接成型,不需要任何的大幅度切削加工,令轮毂的微观金属结构得以保全,Washi Beam将近40年的锻压技术保证能够以锻造的方式实现BBS轮辐纤细造型。要指出的是,因为锻压机的压力是沿着轮毂轴向的方向,无法拉伸出轮毂的轮框,因此轮框要交到下一个工序来完成。


图:Washi Beam工程部根据轮毂设计的需求,向铝合金生产厂定制规定标号的铝合金材料,切割成圆筒形之后,就可以开始锻压了 


图:右方的是一次锻压后的模样,左图是二次、三次锻压之后的模样,可见经过三次锻压之后,轮毂已经基本成型了


图:轮圈在锻造过程中,为了避免轮毂与模具因为巨大的压力而粘连在一起,而需要在模具与工件之间涂上离型剂与润滑剂,因此左方亮黑色的半成品,虽然很接近成品的颜色,但实际上是离型剂与润滑剂的颜色,洗掉之后会露出铝合金原色(图右) 


图:在计算机的控制下的锻压过程


图:看似锻压的过程中,要考虑到铝合金是否会撕裂或不能完全填充模具,因此模具的设计非常关键,这也被日本BBS的工程师视为最高机密


轮框是用滚压的方式拉出来的,原理就好像陶艺工艺店玩陶艺:将轮毂固定在一个自转设备上,滚刀压紧轮框位置,当自转设备启动,液压滚子用极高的压力将轮毂外沿压紧,就像用擀面杖做饺子皮那样,将轮框通过挤压的方式拉伸出来。从成型的过程来看,也算是一种锻造工艺,并且是最能够保持金属原始特性的冷锻。不少的锻造轮毂厂会为了提高效率以及节省成本,将轮毂进行加热,令轮毂软化,延展性更好之后开始进行滚压。但日本BBS的工程师们则认为轮毂软化之后分子结构会因此而变得较为松散,而轮框作为承载轮胎的主体,其强度不能有一丝妥协。因此日本BBS依然坚持采用低温(接近常温)滚压的方式,让铝合金微结构在不遭受任何破坏的情况下加工出轮框。首先要将上一步锻压过程中,轮沿部分的多余材料切除,然后就可以放入滚压机了。伴随着机器的轰鸣,套在模具上的轮毂,随着滚子的徐徐进给,轮框逐渐地一边变薄一边变高。在加工机器里被自动机械臂抬出来之后,可以看到轮毂大概成型了,接下是轮毂成型的最后几个步骤,就是将轮毂放入机械加工中心进行精加工以及热处理等。


图:在计算机的控制下的锻压过程


图:左方的就是滚压用的模具,将工件套上模具上方,滚子就会根据模具的形状将轮框碾压出来


图:机械臂一边将滚压完成的轮毂取出(机械臂右方),一边将将要滚压的轮毂(图片左方)放入滚压机


图:等待加工的轮毂与加工完毕的轮毂,在滚压工序完成之后,就要开始对轮毂进行热处理以及机械切割了


图:方程式赛车用的顶级镁合金锻造轮毂,并不会因为是赛车轮毂,就“高轮一等”有一套专用的生产流程,它们与其他轮毂共享生产设备以及制造过程,共线生产

所有的基本成型步骤桀纣之后,接下来要将轮毂送到下一个流程,热处理。日本BBS的工程师并没有透露热处理的种类,但从热处理设备以及轮毂制作过程的需求来推断,应该是退火工艺。退火工艺要将工件加热到某个温度,然后缓慢冷却。它能够令轮毂消除锻造以及切割时产生的残余内应力防止轮毂变形,以及改善金属组织结构提高轮毂的延展性和韧性等,令轮毂更加耐用。退火之后,轮毂将被运送到高度自动化的机械加工中心。基本上是以机械人进行操作,机械加工中心负责完成锻造工艺无法实现的步骤,例如把轮辐之间的多余的铝材切除,以及精加工出螺丝孔、中心孔以及轮毂法兰位置的偷空部位等。机械加工之后,专门的技工对刀具切割而产生的毛边进行打磨,之后轮毂就算基本成型了。之后还有非常关键的一步,对轮毂进行喷丸强化,以提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性,以及进一步消除锻造轮毂的残留应力。经过喷丸之后,轮毂本体就算完成了(部分需要抛光的款式,则需要再次“回炉”机械抛光),运送到小矢工场完成涂装之后,便可回到成品质检科,检查没有问题之后就可以装箱入仓了。


图:对轮毂进行退火处理的炉子


图:退火处理完之后,就别送入数控加工中心进行机械加工


图:机械加工完毕的轮毂,将会被送到人手检验以及最终修正的工序


图:人工检查的步骤主要是将机械加工的残余毛边清除掉 


图:喷丸处理之后,轮毂呈现出哑光色泽,这是由于铁微粒以极高的速度对轮毂表面进行喷射,改变了轮毂表面的形态,变得粗糙就像砂纸一样


图:如IS-F的OE轮毂,需要进行特殊的机械抛光处理,就需要另行处理,而其他没有特殊效果的轮毂,就会运送到小矢工场进行涂装


图:对涂装效果进行确认,就可以作为成品出货了


图:涂装的颜色也有检验的标准


图:BBS仓库,轮毂数量那叫一个可观

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