РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Крылатые колеса: Лучшее диско

«TechInsider» выяснила, как делают самые совершенные автомобильные колесные диски – так называемую «ковку».
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Мы стоим в кузнечно-прессовом цехе Ступинской металлургической компании, над нами возвышается гигантский пресс, развивающий усилие в 10 000 тонн. Бригада рабочих меняет оснастку штамповочного пресса, а Александр Ловчев, заместитель начальника производства дисков автомобильных и мотоциклетных колес Ступинской металлургической компании (СМК), раскрывает нам секреты производства кованых колес. «Вообще-то ‘кованые' — это не совсем точно с технической точки зрения, правильнее было бы называть их дисками, изготовленными методом горячей объемной штамповки в закрытых матрицах, — улыбается Александр. — Но столь сложное название с первого раза мало кто способен выговорить, так что слово ‘кованые' вполне прижилось».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Эти диски — дальние родственники самолетов, — продолжает Александр. — В начале 1990-х множество предприятий, работавших в советское время на авиацию и космос, с уникальным оборудованием и технологией, оказались без госзаказов. И, чтобы выжить, вынуждены были перейти на товары народного потребления. Кто-то стал делать кастрюли, а СМК — в том числе и колесные диски. Технологии используются действительно самолетные — как при производстве некоторых силовых элементов конструкции планеров». В этом отношении российским автомобилистам повезло: такие прессы есть далеко не во всех странах. А даже где есть — подобное чрезвычайно дорогое оборудование, как правило, работает в основном на авиационно-космическую (а вовсе не на автомобильную) промышленность.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

От отливки к колесу

Для дисков используется сплав типа АВ на основе алюминия с легирующими добавками магния, меди, меди, кремния и марганца. Он не только высокопрочен, но и пластичен. За рубежом аналог этого сплава обычно называют «авиационный алюминий 6061» (aircraft grade Al 6061). Готовую отливку — цилиндр диаметром примерно 20 см — режут на куски нужной длины (в зависимости от размера будущих колес), складывают в корзины и отправляют в кузнечно-прессовый цех.

Там эти заготовки, пока даже отдаленно не напоминающие колесные диски, разогревают и с помощью пресса «осаживают» — сплющивают, превращая в «блинчики» толщиной сантиметров двадцать и диаметром около полуметра. Процесс дальнейшего превращения в колеса происходит в несколько этапов. Сначала «блинчики» разогревают до 430 °C и с помощью предварительного штампа (разогретого примерно до 350°С) превращают в «кастрюли» — предварительные заготовки для автомобильных колес.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Кастрюли» вновь отправляются в печь для разогрева, а затем специальный конвейер подает их к прессу с другим установленным штампом — окончательным. «Пауза между выходом заготовки из печи и собственно штамповкой не должна быть больше 11 секунд, иначе заготовка остынет ниже критической температуры», — поясняет Александр. Один из рабочих смазывает разогретый штамп специальной смазкой, двое других ловко хватают «кастрюлю» длинными щипцами и переносят на пресс-форму. Верхняя часть пресса опускается, поднимается — и вот из-под пресса достают готовое, если не считать облоя (излишков материала, выдавленных при штамповке), колесо. Первые четыре отштампованных колеса после освоения нового штампа идут на контроль геометрии — только после этого дается разрешение на использование штампа для серийного производства дисков.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Пресс с усилием в 10 000 тонн (в СМК таких два) позволяет изготавливать диски большого диаметра. «Мы — единственное предприятие в России, кто освоил производство дисков диаметром до 22 дюймов! — с гордостью говорит Александр. — Меньшим усилием их просто не продавить — придется разогревать сплав до почти жидкого состояния, а это уже не объемная, а ‘жидкая штамповка' — так мы называем литье под высоким давлением».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Термообработка и контроль

Несмотря на уже проступившее внешнее сходство, механические свойства колес пока еще далеки от тех чудных качеств, которыми славится «ковка». А славится она высокой прочностью (превышает прочность литых дисков при существенно меньшей массе), пластичностью (в отличие от литых дисков, кованые при высоких нагрузках деформируются, а не разрушаются) и упругостью (при умеренных нагрузках они деформируются упруго). Для получения всего этого как раз и нужна термообработка. Сначала колеса подвергают закалке — равномерно прогревают в течение нескольких часов в печи до 515 °C, а затем быстро охлаждают, погружая в воду. После закалки сплав уже имеет нужную мелкозернисто-волокнистую структуру, но для того, чтобы колеса приобрели нужные механические свойства, их нужно «состарить» — подождать, пока структура выровняется, и убрать внутренние механические напряжения. В обычных условиях на это может уйти пара месяцев, но, чтобы не терять время, заготовки искусственно состаривают: выдерживают в печи при температуре 150−160°С примерно 12−14 часов, после чего медленно охлаждают.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

После термообработки не менее 10% заготовок из каждой партии подвергаются контролю. Их поверхность протравливают: на светлой травленой поверхности хорошо заметны дефекты штамповки и складки. А одно колесо из партии безжалостно распиливают, вырезая из него специальный фрагмент — так называемый шаблон. Шаблон шлифуют и протравливают, а затем тщательно изучают в лаборатории на наличие дефектов деформации, термообработки и однородности сплава. «Чаще всего дефекты встречаются в ступичной части, — поясняет Александр. — Там наиболее сложный с металлургической точки зрения характер деформаций и термических нагрузок». На этом этапе также проводится контроль механических свойств сплава — образцы закрепляются в специальной разрывной машине, с помощью которой определяется предел прочности, предел текучести, относительное удлинение и твердость. Если дефекты и значения характеристик материала не укладываются в допуски, изучению подвергается еще одно колесо из партии. Если же и повторная проверка подтверждает эти выводы, значит, имело место нарушение технологической цепочки — и вся партия бракуется. Если же все параметры в норме — партия колес уходит на механическую обработку.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сделано в России

С заготовки, уже напоминающей по форме будущее колесо, на токарном станке снимают лишний припуск металла, в ободе просверливают ниппельное отверстие, а в ступичной части — крепежные отверстия под болты. Затем колесо устанавливают на фрезерный станок с ЧПУ, который и вырезает запрограммированный дизайн.

«Есть ли ограничения по дизайну? В общем-то, нет — рисунок может быть любым, колесо можно сделать очень легким и ажурным, и единственное ограничение связано с нагрузкой, которую оно должно выдерживать, — отвечает на мой вопрос Александр. — Вот, например, этот 15-дюймовый диск весит чуть больше 5 кг, почти в два раза меньше стального штампованного аналога. И при этом параметры его значительно превосходят требования российского ГОСТа. Кстати, такая масса не является рекордной — в свое время мы сделали для японского рынка самое легкое в мире 15-дюймовое колесо — оно весило 3950 г».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

«Некоторые диски после механической обработки дополнительно полируются. Для дисков марки M&K, которыми представлен наш премиум-сегмент, эти операции производятся за рубежом, — продолжает Александр. — Для остальных проводится обычная слесарная обработка — снимаются острые кромки, а затем производится окончательный контроль на соответствие геометрических размеров чертежу, биения обода и дисбаланс. Последний параметр по ГОСТу контролировать необязательно, но мы это делаем, причем наш ‘внутренний' стандарт в этом отношении в два раза более жесткий, чем российский ГОСТ. В СМК вообще очень строгая и хорошо налаженная система контроля качества — сказывается авиационное прошлое: на каждом этапе, от отливок до готового колеса, детали отслеживаются по маркировке. Видите, на колесе выбит номер? После покраски, окончательной проверки и одобрения ОТК колесо упаковывают, а его заводской паспорт будет храниться у нас еще в течение десяти лет. Сколько времени занимает производство диска? Около недели чистого времени, но, если учитывать производственный график, получается около месяца».

Российские технологии в области изготовления кованых колес вполне признаны и за рубежом. «В прошлом году на немецком ‘Мотор-шоу' в Эссене, главной европейской ежегодной выставке в сфере тюнинга автомобилей, несколько тюнинговых ателье выставили очень дорогие машины — Bentley и Aston Martin — именно на наших дисках M&K», — говорит Александр. «А посетители знали о том, что эти диски российские?» — спрашиваю я. «Да, конечно! Клейма ‘Сделано в России' мы не стесняемся. Мы им гордимся».

Благодарим компанию «Интехно» за помощь при подготовке статьи.

yaroslavkin24
yaroslavkin24 19 Июня 2010, 08:06
хочу уточнитьсейчас уже точно не помнюно поддерживающие катки БМП из сплава В93 наш сплав.буржуйский аналог 1933.катки танковые сплав АК-6 хим состав по гост4784 не путать с литейным алюминиевым сплавом.а БМД сделана из сплава АМГ-6.и существует еще сплав АБТ насколько помню расшивровывался как "алюминиевая броня танковая"хотя про АБТ это неточно. редактору про статью.в этой технологии есть необыкновенно красивые моменты.литье слитков.сама ковка.и еще много чего.а на фото заготовки и лайба со шлаком и какая то горелка.фото подкачали.поверте мне.
Загрузка статьи...