Производство кованных дисков
Как делают кованные диски — DRIVE2
В преддверии установки больших тормозов на свою верную подругу (www.drive2.ru/cars/audi/a4/a4_b5/kompik/), озадачился я поиском кованных колес… А в процессе поиска узнал много нового!
http://rutube.ru/tracks/2632052.html?v=868a9d9de257bdd27ea9cc76d826df42
Все мы знаем что литые диски лучше стальных (штампованных), также многие из нас знаю что кованые диски лучше чем литые. Но далеко не каждый знает как куются кованые диски. К сожалению никаких наковален и мехов в этом деле не применяется…
Небольшое видео отступление, в ознакомительных целях. Собственно весь процесс:
Теперь, давайте почитаем статью из журнала «Популярная механика», о том как делают кованые диски.
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».
«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.
От отливки к колесу
Литейный цех – первый этап любого металлургического производства
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.
Секторный штамп. При горячей объемной штамповке используются вот такие штампы, состоящие из нескольких секторов. При окончательном формировании диска верхняя часть штампа опускается, и сектора сходятся. Излишки металла при этом выдавливаются через щели, образуя облой
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 430С и с помощью предварительного штампа (разогретого примерно до 350С) превращают в «кастрюли» – предварительные заготовки для автомобильных колес.
После термообработки колеса ожидают отправки в цех мехобработки
«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.
Цилиндрические катки – это заготовки будущих колес для автоспорта
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».
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 515С, 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 150–160С примерно 12–14 часов, после чего медленно охлаждают.
Один из рабочих с помощью кисти смазывает штамповую оснастку специальной смазкой, чтобы готовая деталь не прилипала к пресс-форме
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.
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».
Практически готовое колесо – остается только слесарка и покраска
«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».
К слову сказать в России довольно много производителей кованных дисков, но у них есть один большой недостаток, который объясняется экономической составляющей. Недостаток этот – дизайн, а точнее практически полное его отсутствие.
Посмотрите на диски ВСМПО, хорошие диски, но дизайн сильно на любителя.
Посмотрите на Slik — очень мало дизайнов…
И такая ситуация практически у всех производителей ковки.
Дело немного поправило ателье AGFORGED, ребята договорились с СМК (или Магалтек?), делают дизайн и на заказ, можно сказать в штучном варианте делают диски для всех желающих. Минус такого подхода один – довольно продолжительное время необходимое на изготовление заказа.
Но и их выдавила штука под названием Жизнь. Завод СМК прекратил своё существование, а АГ не имели свои производственные мощности… В итоге все наработки достались Solomon Alsberg`y…
Если верить пользователю VITALIY8, то в РФ на сегодняшний день остаётся один производитель кованых дисков — КРАМЗ, их поковки использует СЛИК.
Ссылки на сайты производителей.AGForged: www.forged-wheels.biz — Дизайн AG на мощностях Solomon AlsbergМагалтек: magaltech.suSLIK: www.slikcom.ruM&K mk-wheels.ru — Делались на заводе СМКVindeta: www.vindeta.ru/ — Завод АвангардSOLOMON ALSBERG: www.sa-group.biz
Закрывшиеся заводы/ателье…ВСМПО: www.salda.ruВСМПО: www.vsmpo.ru/core.php?p=597&script=890СМК Авиатехнологии: www.smk.ru/HTML/disks1.html
Полезный сайт со сводной таблицей веса различных моделей дисковwww.wheelweights.net/
Вот еще немного видео в тему:
Как делают составные диски
RAYS
BBS – Впечатляющий ролик
Над диском издеваются, а ему хоть бы хны…
Page 2
В преддверии установки больших тормозов на свою верную подругу (www.drive2.ru/cars/audi/a4/a4_b5/kompik/), озадачился я поиском кованных колес… А в процессе поиска узнал много нового!
http://rutube.ru/tracks/2632052.html?v=868a9d9de257bdd27ea9cc76d826df42
Все мы знаем что литые диски лучше стальных (штампованных), также многие из нас знаю что кованые диски лучше чем литые. Но далеко не каждый знает как куются кованые диски. К сожалению никаких наковален и мехов в этом деле не применяется…
Небольшое видео отступление, в ознакомительных целях. Собственно весь процесс:
Теперь, давайте почитаем статью из журнала «Популярная механика», о том как делают кованые диски.
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».
«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.
От отливки к колесу
Литейный цех – первый этап любого металлургического производства
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.
Секторный штамп. При горячей объемной штамповке используются вот такие штампы, состоящие из нескольких секторов. При окончательном формировании диска верхняя часть штампа опускается, и сектора сходятся. Излишки металла при этом выдавливаются через щели, образуя облой
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 430С и с помощью предварительного штампа (разогретого примерно до 350С) превращают в «кастрюли» – предварительные заготовки для автомобильных колес.
После термообработки колеса ожидают отправки в цех мехобработки
«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.
Цилиндрические катки – это заготовки будущих колес для автоспорта
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».
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 515С, 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 150–160С примерно 12–14 часов, после чего медленно охлаждают.
Один из рабочих с помощью кисти смазывает штамповую оснастку специальной смазкой, чтобы готовая деталь не прилипала к пресс-форме
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.
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».
Практически готовое колесо – остается только слесарка и покраска
«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».
К слову сказать в России довольно много производителей кованных дисков, но у них есть один большой недостаток, который объясняется экономической составляющей. Недостаток этот – дизайн, а точнее практически полное его отсутствие.
Посмотрите на диски ВСМПО, хорошие диски, но дизайн сильно на любителя.
Посмотрите на Slik — очень мало дизайнов…
И такая ситуация практически у всех производителей ковки.
Дело немного поправило ателье AGFORGED, ребята договорились с СМК (или Магалтек?), делают дизайн и на заказ, можно сказать в штучном варианте делают диски для всех желающих. Минус такого подхода один – довольно продолжительное время необходимое на изготовление заказа.
Но и их выдавила штука под названием Жизнь. Завод СМК прекратил своё существование, а АГ не имели свои производственные мощности… В итоге все наработки достались Solomon Alsberg`y…
Если верить пользователю VITALIY8, то в РФ на сегодняшний день остаётся один производитель кованых дисков — КРАМЗ, их поковки использует СЛИК.
Ссылки на сайты производителей.AGForged: www.forged-wheels.biz — Дизайн AG на мощностях Solomon AlsbergМагалтек: magaltech.suSLIK: www.slikcom.ruM&K mk-wheels.ru — Делались на заводе СМКVindeta: www.vindeta.ru/ — Завод АвангардSOLOMON ALSBERG: www.sa-group.biz
Закрывшиеся заводы/ателье…ВСМПО: www.salda.ruВСМПО: www.vsmpo.ru/core.php?p=597&script=890СМК Авиатехнологии: www.smk.ru/HTML/disks1.html
Полезный сайт со сводной таблицей веса различных моделей дисковwww.wheelweights.net/
Вот еще немного видео в тему:
Как делают составные диски
RAYS
BBS – Впечатляющий ролик
Над диском издеваются, а ему хоть бы хны…
7 лучших производителей кованых дисков — Рейтинг 2018 года (Топ 7)
Авиационные технологии для приземленных целей
Начиная разговор о лучших кованых дисках, сразу оговоримся: популярный среди автомобилистов термин «кованые диски» в корне неверен – реально алюминиевые сплавы обрабатывают изотермической штамповкой. Но этот термин настолько въелся в наш язык, что его употребляют и серьезные автомобильные издания. Ну что ж, и мы для удобства продолжим использовать его.
Сама по себе технология пришла к нам из авиационных цехов – стальные штампованные диски при всей своей дешевизне и способности переносить значительные деформации без разрушения оказались слишком тяжелыми, алюминиевое же литье из-за склонности к растрескиванию при ударных нагрузках делало жесткие приземления слишком опасными. Поэтому заготовки стали подвергать высокому давлению внутри разогретой матрицы, чтобы сделать кристаллическую решетку металла более плотной, одновременно избавив ее от опасных неравномерностей структуры – эта технология уже была обкатана на производстве отдельных узлов планера.
Из авиации многое приходит в автоспорт, и кованые диски – не исключение. В шоссейно-кольцевых гонках их главным достоинством стала возможность изготовления тонких ободов, значительно снижая инерцию колес, в ралли – высокая прочность. Ну а уже из спорта эти диски и получили «путевку» на дороги общего пользования стараниями тюнинг-ателье.
В итоге сейчас мы имеем на прилавках большой выбор различных кованых дисков, но все ли они стоят внимания? Что ж, сегодня мы постараемся ответить на вопрос: «Кованые диски какой фирмы лучше?» и разберемся с игроками на нашем рынке.
| Лучшие отечественные производители кованых дисков | 1 | Slik | 9.7 / 10 | 6 760 |
| 2 | M&K | 9.3 / 10 | 36 700 | |
| 3 | Магалтек | 9.0 / 10 | 4 300 | |
| Лучшие зарубежные производители кованых дисков (средний класс) | 1 | OZ Racing | 9.7 / 10 | 19 000 |
| 2 | Enkei | 9.4 / 10 | 14 500 | |
| Лучшие зарубежные производители кованых дисков (премиум-сегмент) | 1 | BBS | 9.9 / 10 | 96 900 |
| 2 | Vissol | 8.0 / 10 | 46 980 |
Собирая информацию по наиболее широко представленным у нас в продаже маркам кованых дисков, мы не могли неоднократно отметить тот факт, что отечественная продукция в этом сегменте не просто оказывается дешевле импортной, но и не уступает ей в качестве. Да, это тот случай, когда задел авиационных (читай – в первую очередь военных) технологий смог найти себе новое применение и не ударить в грязь лицом: продукция мировых брендов выпускается по тем же технологиям, что и в России, и интерес зарубежных компаний к ней тому доказательство.
Жаль, что на нашем рынке трудно выжить с достаточно специфическим продуктом – легендарные ВСМПО не производятся уже пять лет, исчезли СМК, практически свернулось производство «Магалтек». Зато на рынок все активнее идут зарубежные бренды с азиатскими корнями производства, восполняя брешь, но ощутимо уступая в качестве.
Всего голосов - 3, рейтинг - 5
* обратите внимание, что достоверность сведений и результатов составления рейтингов носит субъективный характер и не является рекламой
Как делают кованые диски
Колесные диски для легковых автомобилей делятся на три типа: штампованные, литые и кованые. Более подробно об этом мы писали в статье: Классификация автомобильных дисков. Штампованные чаще всего изготавливаются из стали, а литые и кованые из алюминиевого сплава. Кованые диски лучше всего соответствуют требованиям безопасности, надежности и внешней привлекательности. Они обладают высокой прочностью и жесткостью конструкции, низким весом и высокой стойкостью к коррозии. Но почему колесные диски такие дорогие? Чтобы ответить на этот вопрос, следует детально рассмотреть процесс их производства.
Кованые диски изготавливают из алюминия, который выплавляют из глинозема, который, в свою очередь, получают из бокситов. Боксит – это алюминиевая руда, состоящая из гидроксида алюминия, оксидов железа и кремния. Он поступает на глиноземные заводы, где из него выделяют глинозем – чистый оксид алюминия (AL2O2). При этом из него удаляют примеси железа, кремния и прочих элементов.
90% всех залежей бокситовой руды сосредоточено в странах с тропическим и субтропическим климатом (Австралия, Бразилия, Вьетнам, Гвинея, Ямайка). По сравнению с другими металлами, получение алюминия из руды является сложным процессом, что объясняется его высокой реакционной способностью и высокой температурой плавления руды.
Полученный глинозем поступает на алюминиевый завод. Там сырье попадает в электролизер. Он представляет собой специальную закрытую ванну, где проходит процесс электролиза, в результате которого из оксида алюминия выделяют чистый металл. В процессе электролиза участвует криолит (NA3ALF6), который смешивается с глиноземом (AL2O3). На смесь воздействуют с помощью электрического тока, в результате чего происходит распад на ионы. Иными словами, чистый алюминий выпадает в осадок на катоде, а кислород и другие газы устремляются к аноду и удаляются.
Полученный жидкий алюминий перемещается в газовую печь, где вместе с легирующими элементами (железо, титан и другие) получают однородную смесь. Это делается для получения сплава с необходимыми физическими, химическими, прочностными и технологическими свойствами. Полученный сплав разливается в формы, где принудительно остужается, застывая в слитках. Такие слитки могут использоваться в различных областях, от производства посуды, до авиастроения.
Полученные слитки алюминия вместе с магнием медью и марганцем попадают в еще одну печь. Там при температуре около 1500 градусов формируется сплав для производства дисков. После снятия с поверхности смеси шлаков готовый алюминиевый сплав отправляется в цех литья заготовок. Для того чтобы получить заготовку, алюминий отливают в формы-кристаллизаторы, где жидкий металл твердеет и приобретает форму цилиндров.
На следующем этапе производства из цилиндров, с помощью циркулярной пилы, нарезают заготовки, которые отправляются на ковку. Этот этап является основной отличительной особенностью кованых дисков от литых. Именно благодаря ковке заготовка приобретает прочность и упругость. В процессе ковки нагретые в печи цилиндры прессуются под воздействием пресса. В итоге алюминий сжимается в несколько раз и приобретает мелкозернистую и волокнистую структуру, существенно увеличивающую прочность будущего диска.
Полученные заготовки в очередной раз нагревают в печи и отправляют на штамповку, придающую заготовкам примерный профиль будущего диска, напоминающего кухонную раковину. Каждая заготовка проходит этот процесс трижды, что улучшает ее геометрические и прочностные показатели.
Далее, заготовки закаливают в печи при температуре 515 градусов, после чего остужают в холодной воде. В результате закалки меняется структура металла, она становится мелкозернистой, улучшая прочностные характеристики будущего автомобильного диска. Каждая заготовка проходит этот процесс трижды, после чего подвергается искусственному старению в печи, чтобы снять внутренние механические напряжения.
В цехе механической обработки закаленные заготовки приобретают свой окончательный вид. Именно тут технологическая и дизайнерская мысль объединяются в готовый продукт. Но даже самые смелые дизайнерские идеи должны учитывать такие характеристики как параметры колесных дисков, крепежные отверстия, охлаждение тормозных элементов, прочность конструкции и вес будущего диска.
После того, как дизайнер разработал внешний вид диска, чертеж и размеры поступают в токарный цех. Там, на программируемых токарных станках, с помощью револьверных головок, заготовка приобретает окончательный вид. Сначала обтачивается обод, затем прорезаются окна, после чего высверливаются отверстия под крепеж и диск поступает на финишную шлифовку внутренней и наружной частей. В процессе токарной обработки заготовка проходит 5-6 различных станков, в результате чего теряет около 40 килограмм.
На каждом этапе производства налажен строгий контроль качества, минимизирующий процент брака. Помимо этого, финальной стадией производства является тестирование дисков из каждой партии на соответствие внутренних стандартов компании.
Ознакомившись с процессом производства, легко ответить на вопрос, который был задан в начале статьи - почему кованые диски такие дорогие? На их изготовление тратится колоссальное количество усилий, времени и материала. Итогом производства становятся кованые автомобильные диски исключительного качества.
Кованые диски - особенности
-
ТСЦ 13 - экспресс выдача г. Краснодар ул. Кореновская, 8
8 (918) 698-02-49
пн-пт с 9.00 до 18.00
-
ТСЦ № 19 г. Краснодар ул. Селезнева 197/5
+7 (989) 169-34-16
пн-пт с 9.00 до 19.00, сб с 10.00 до 18.00, вс с 10.00 до 17.00
-
ТСЦ №10 г. Краснодар ул. Российская, 339
+7 (989) 298-90-17
пн-пт с 9.00 до 19.00, сб с 10.00 до 18.00, вс с 10.00 до 17.00
-
ТСЦ № 8 г. Краснодар ул. Ставропольская, 214/5
+7 (918) 060-47-08
пн-пт с 9.00 до 19.00, сб с 10.00 до 18.00, вс с 10.00 до 17.00
-
ТСЦ № 4 г. Краснодар Тургеневское шоссе, 6
+7 (918) 060-47-13
пн-пт с 9.00 до 19.00,сб с 10.00 до 18.00,вс с 10.00 до 17.00
-
ТСЦ № 3 г. Краснодар ул. Ростовское шоссе 12/11
+ 7 (918) 060-47-03
пн-пт с 9.00 до 19.00, сб с 10.00 до 18.00,вс с 10.00 до 17.00
-
ТСЦ № 2 г. Краснодар ул. Дзержинского 98/7
+7 (918) 060-47-02
пн-пт с 8.00 до 20.00, сб с 10.00 до 18.00,вс с 10.00 до 17.00
-
ТСЦ № 1 г. Краснодар ул.Кубанская Набережная, 170
+7 (918) 060-47-01
пн-пт 8.00-20.00, сб 10.00-18.00, вс 10.00-17.00
-
ТСЦ № 20 г. Краснодар ул.Сормовская 75
+7 (989) 839-98-20
пн-пт с 9.00 до 19.00, сб с 10.00 до 18.00, вс с 10.00 до 17.00
-
Грузовой ТСЦ г. Краснодар п.Березовый, ул.Карла Гусника 17
8-(861)-277-37-07
пн-пт с 9.00 до 18.00
Как делают кованые диски для автомобилей? Технология производства
Сегодня на мировом рынке изготовления кованых дисков работает немало крупных предприятий, которые позиционируют всю продукцию как изготовленную с соблюдением технологии горячей штамповки. Но если внимательно изучить, как делают кованые диски такие производители, то становится понятным: технология упрочнения относится лишь к ободу, а не ко всему диску.
Основная часть производится таким же традиционным способом, как и литые аналоги. Такой подход к организации производства, несомненно, снижает цену для потребителя, но автоматически влияет и на качество. Специалистами доказано, что даже непревзойденная прочность одного только обода не может гарантировать достаточную жесткость всего диска. Пока нагрузка на кованый диск не превышает предел прочности прокатанной части обода, диск эксплуатируется нормально. Но как только предел прочности будет превзойден, произойдет растрескивание литой части – проблема, так хорошо знакомая владельцам литых дисков.
Кроме того, в зонах соединения прокатанной части диска с незащищенным металлом образуются участки повышенного внутреннего напряжения. Это как минимум не добавляет прочности готовому изделию и не влияет на общий вес диска. При этом стоить помнить, что качественные кованые диски намного легче и гораздо прочнее литых.
Большинство отечественных производителей делают автомобильные диски с полным соблюдением всех этапов технологии. Такой ответственный подход позволяет добиться идеального результата и получить высококачественные изделия с привлекательными эксплуатационными характеристиками. Низкий вес колеса, улучшенная динамика автомобиля, увеличенная прочность и непревзойденная безопасность – вот далеко не все достоинства кованых дисков.
Для того чтобы полностью разобраться в том, как делают кованые диски у нас, необходимо внимательно изучить основные технологические этапы.
Особенности технологии производства
На предварительном этапе отливается заготовка из легкосплавного металла (с этой целью принято использовать высокопрочные сплавы из магния или алюминия). После этого горячая заготовка будущего диска передается на автоматическую линию, которая состоит из комплекса вертикальных прессов. Первый пресс дает небольшую силу сжатия, второй – чуть больше, третий – максимальную. После обработки прессами заготовка подлежит термической обработке: отпуску, закалке и искусственному старению металла.
Финальный этап изготовления – это механическая обработка поверхности, которая осуществляется на вертикальных или горизонтальных фрезерных станках. Некоторые производители предпочитают использовать сразу несколько станков, которые разделяют операции по фрезеровке между собой. Весь процесс обработки полностью автоматизирован, что позволяет добиться точного результата и получить требуемые параметры. Использование современного оборудования дает возможность изготавливать качественные и максимально сбалансированные диски заданного размера.
Преимущества технологии горячей штамповки
Для того чтобы получить исчерпывающее представление о том, как делают кованые диски, можно просмотреть данное видео.
Технология горячей штамповки дает возможность сжимать внутреннюю структуру металла, благодаря чему зерна сплава сжимаются между собой и располагаются в необходимом направлении. На данном этапе из структуры сплава удаляются полости и раковины, которые характерны для литых дисков. В ходе такой обработки металл становится легче и тоньше, приобретая при этом дополнительную прочность. А сниженный вес диска напрямую влияет на динамические характеристики автомобиля, а также на состояние узлов и элементов подвески.
При изготовлении кованых дисков Solomon Alsberg указанная технология соблюдается полностью, что исключает использование суррогатных способов производства и некачественных металлических сплавов. При этом стоимость готового изделия сопоставима с литыми дисками премиум-класса, но кованые изделия дают ряд дополнительных преимуществ. Эксплуатационные характеристики и привлекательный внешний вид позволяют использовать такие диски на автомобилях брендовых марок.
Отечественные производители делают кованые автомобильные диски Solomon Alsberg с использованием большого количества прессов, что очень важно для достижения максимальной прочности и надежности. Главное достоинство данной технологии заключается в постепенном сжатии структуры металла. Если сэкономить на количестве прессов и установить лишь один сверхмощный агрегат, то можно существенно сократить время обработки заготовки, пожертвовав внутренним напряжением структуры металла. Такой подход не используется на отечественных заводах, ведь он может привести к получению продукции, которая по своим характеристикам будет уступать даже средним по цене и качеству литым дискам.
Процесс горячей штамповки – это последовательность длительных операций, которые гарантируют долговечность, прочность, легкость и привлекательность готовой продукции!
Кованые диски. Азбука — DRIVE2
На Д2 очень много пишут про кованые диски. Предлагаю свою точку зрения на производство кованых дисков, которое я видел на заводе ВСМПО.Мне просто повезло и я успел запрыгнуть в последний вагон отходящего… Поезда закрытия производства кованых дисков.
Предприятие поражает своими размерами. Полсотни цехов разбросаны по всему городу и занимают, наверное, большую его часть. Из 50 000 человек, которые проживают в Верхней Салде, более 20 000 работают на заводе. Но готовую продукцию выпускает только один цех, остальные же делают «полуфабрикаты». Именно в этот цех № 37 по производству кованых дисков я и отправился.
Огромные тяжёлые двери цеха размером с ТЭЦ шумно разъезжаются, и меня встречает энергичный молодой человек — Дмитрий Тетюев, заместитель начальника цеха. Соответственно, второй человек в деле производства дисков. Мне стало как-то не по себе занимать время (как оказалось позже — целых полдня) у такого важного человека, но с другой стороны от него не услышишь ответа вроде «это решают выше». Он и есть один из тех людей, которые принимают самые важные решения.
До середины 90-х годов цех занимался выпуском кованых опорных катков для танков, но как только оборонные заказы перестали поступать, завод начал производство дисков для легковых автомобилей.
Мы стоим перед началом производственного цикла: штабелями лежат алюминиевые столбы, а на каждом торце такой огромной колбаски красуются буквы АВ. Это — авиаль или авиационный алюминий, материал из которого производятся почти все российские кованые колёса.«А чем отличается алюминиевый сплав Al 6061, который используется во всем мире для производства кованых дисков от российского АВ?» — осторожно спрашиваю я. «Сплавы очень похожи, допуски легирующих элементов (добавляемых в сплав для повышения прочности — прим. ред.) у них пересекаются, разница лишь в предельных значениях. Например, содержание кремния в сплаве 6061 должно быть в пределах 0,4-0,8%, а в сплаве АВ 0,5-1,2 %. Поэтому в большинстве случаев определить, какой это именно сплав — АВ или 6061 — очень сложно».
Чушки вручную укладываются на ленту печи, где они нагреваются до температуры 550 градусов и далее поступают на первый, самый «нежный» пресс мощностью 6 000 тонн. Для сравнения: даже самый тяжёлый колёсный транспорт в мире — гружёный карьерный БелАЗ — не весит и 600 тонн. Там чушка принимает форму лепёшки и следует дальше по конвейеру
Непосредственно в процессе штамповки участвуют два мощных пресса мощностью 20 000 тонн. Жара рядом с ними просто невыносимая, а между тем рабочий в течение восьми часов смазывает штамп пресса, чтобы заготовка не прикипела к нему. Последний пресс с усилием в 16 000 тонн делает центральное отверстие, а также расширяет заготовку. Между прессами движется конвейер, рабочие управляют ими дистанционно, с помощью пульта управления. Время, затраченное на прохождение всех четырёх прессов, составляет всего 4 минуты, а производственная мощность конвейера — 1 диск в минуту. Такая скорость нужна потому, что заготовка не подогревается после выхода из печи, а наоборот медленно остывает. Дальше процесс обработки уже замедляется, конвейера нет, а рабочий самостоятельно устанавливает диск на каждую из обрабатывающих машин.
Между всеми 4 прессами (5-20-20-6 тыс тонн) движется конвейер, рабочие управляют прессами дистанционно, с помощью пульта управления
Однако на выходе с конвейера получаются немного приподнятые блинчики, которые всё ещё никак не напоминают кованые диски, продающиеся в магазине. «Дело в том, что у нас в производстве дисков применяются две разные схемы: первая — это горячая объёмная штамповка, а вторая — штамповка с последующей раскаткой. С утра мы делаем штамповку, а после обеда уже подготавливаем заготовки для раскатки», — предвидя мой вопрос, объяснил Дмитрий.
Процесс приготовления кованых дисков по циклу горячей объемной штамповки
Зачем же нужно два разных типа производства? «Правило военных, — рассказывает Дмитрий, — обязательно должен быть запасной вариант на случай какой-либо поломки, ну а во-вторых, мы бы полностью сосредоточились на раскатке, но мощности нашей раскаточной машины этого не позволяют. Поэтому с утра мы выпускаем штамповку, а после обеда заготовки для раскатки».
Заготовку для раскатки устанавливают на раскаточную машину и с помощью трёх роликов вытягивают обод до нужных размеров. Экономически это более выгодно — отходов меньше в разы, а сама заготовка получается намного компактнее. Процесс раскатки занимает ровно 1 минуту
Тем временем, мы уже дошли до печи для нагрева и небольшого бассейна для закалки. «Мы сейчас переставляем так называемую печь старения, поэтому здесь небольшой хаос», — показывает Дмитрий на полуразрушенное строение рядом с печью.После закалки колёса должны пройти процесс старения, другими словами после такой шоковой обработки, как закалка, у колеса должны уйти внутренние напряжения в кристаллических цепочках. «В естественных условиях это занимает неделю, но как вы понимаете, производство не может ждать. В печи старения колёса выдерживаются определённое время при определённой температуре — обычно 200 градусов на протяжении 4 часов». После этого часть дисков идет на испытания, остальные отправляются на токарную обработку, где снимаются излишки материала на ободе.
Диск, изготовленный методом горячей объёмной штамповки, до механической обработки весит 24 кг, а после — всего 8 кг. Фрезерная обработка (вырезание рисунка) облегчает диск еще на 1,5-2 кг. Более 70% материала поступает в отходы, на последующую переплавку. Экономический выигрыш от раскатанного диска очевиден — там, где у штампованного диска нужно снимать по 4,5 мм на ободе с каждой стороны, у раскатанного всего по 2 мм
После токарной обработки идёт контроль геометрии — по-старинке вручную, с помощью чертежей, штангенциркуля и электронных приборов. А потом опять на станок, теперь уже фрезерный. Все они с ЧПУ (числовое программное управление), а это означает, что от рабочего требуется произвести лишь минимум действий, как и при токарной обработке: установить диск, закрыть защитную дверь и следить за правильностью процесса.
Для человека несведущего это кажется неким волшебством: за 7 минут станок по невидимым линиям с педантичностью ботаника вырезает нужный рисунок и при этом сам меняет насадки. Но за видимой лёгкостью скрывается сложная и кропотливая настройка. По словам Дмитрия, для освоения нового рисунка требуется пилотная обкатка, когда компьютерная программа адаптируется в реальном времени, поэтому первые диски из партии всегда идут в расход.
Стоимость изготовления инструмента (так называют штамповочные формы для пресса) огромна, поэтому производства штампов для изготовления 20-дюймовых дисков даже нет в планах — малый объём выпуска таких дисков не окупит изготовление пресс-форм. Хотя у Дмитрия уже есть некоторые мысли по этому поводу: Можно попробовать делать поковки массой не 24 кг, а, например, 100 кг. Тогда мы сможем из такой толстой заготовки сделать и 18 и 20-дюймовые диски. Мы получим гибкость в производстве, но процент отходов возрастет до 80-90%, и цена диска будет соответствующая, да и один рабочий уже не поднимет такую заготовку — тут надо будет переделывать всю схему производства. Есть над чем подумать
И опять после фрезерной обработки, диск подвергается контролю геометрии. В случае брака на любом из участков производства, маркировка на нём, которая шла после нарезки на чушки, позволяет отследить всю цепочку исполнителей. А чтобы бракованный диск не «убежал» с территории завода и не испортил репутацию компании, ему делают надпил в ободе и для пущей важности сажают за решётку в «изолятор». Из изолятора колеса берут на экспертизу, чтобы выявить технологическую или человеческую причину брака.
Заходим в окрасочный цех — там будто другой мир: нет ни стружки, ни масла, даже температура больше похожа на ту, при которой можно работать.Решил задать вопрос и о весе диска – главной фишке кованых колес: «Недавно взвесил 15-дюймовый диск, и его вес оказался 5,1 кг, а на сайте написано, что точно такая же модель весит 6,0 кг», — делюсь своими собственными вычислениями с Дмитрием Сергеевичем во время перехода между объектами покрасочного цеха.
«Вес диска очень зависит от вылета (ET) — чем он больше (и, соответственно, меньше число ET), тем больше масса диска за счёт массивной центральной части, места крепления к ступице. Наверное, ты взвешивал диск с ET45-55». «Да, вы абсолютно правы». «А знаешь, почему кованый диск легче литого? » — Дмитрий уже сам задаёт вопрос и, не дождавшись от меня внятного ответа, отвечает на него: «В диске вся масса сосредоточена в ободе, а не в спицах. Благодаря более прочной структуре, мы делаем толщину обода всего 3 мм, в то время как у литых она достигает 5-6 мм. Конечно, и толщина спиц у кованого диска тоже меньше».
Окрасочную линию устанавливали и настраивали итальянцы. До начала окрасочных процедур диск проходит через дробемётную установку и становится полностью матовым — так на него легче ложится грунт. После этого нанесённый грунт запекается в печи, а дальше следует процесс покраски и покрытия лаком, с завершающим визитом в печь для финальной просушки.
Если грунт наносит робот, то нанесение краски, а потом и слоя лака производится вручную. Это связано с тем, что грунт, который не попал на диск, легко можно опять отфильтровать из воды и заново использовать, с краской и лаком такого сделать нельзя. Ограниченность в цветовой гамме связана с дороговизной смены краски и фильтров
В покрасочном цехе выставлена вся номенклатура выпускаемой продукции, большинство дисков имеют выпуклый дизайн спиц и серый цвет. Я поделился своими наблюдениями с заместителем начальника цеха: «Большинство дисков, которые вы выпускаете, имеют выпуклый рисунок спиц — с чем это связано?»
По сути, мы находимся между двух огней — мы не можем выпускать огромные партии, как это делают предприятия по производству литых колёс, и при этом мы также не можем делать штучную продукцию. Минимальная партия — 100 дисков
«Мы делаем так, чтобы наши диски подошли как можно большему количеству автомобилей с самым разным вылетом колеса, ведь при вылете ET55 тормозной суппорт просто упрётся в спицу, вот мы и выставляем их наружу».
Новая модель диска проходит компьютерное моделирование напряжений в колесе. Синим обозначены наиболее уязвимые и напряжённые места. На многоспицевых колёсах критических синих областей почти нет, а на 5-спицевых такие зоны обширны. При небольшом количестве лучей большую нагрузку испытывает и обод колеса
Экскурсия была закончена, и остался самый щекотливый вопрос насчёт дизайна всей линейки «ВСМПО». «Мы можем сделать любой дизайн!» — загорелся Дмитрий, но тут же инженерная натура победила в нём, и он заговорил спокойным тоном — «но какая у него будет себестоимость? За это время мы успеем обработать 10 дисков с обычным рисунком».«А маркетологи говорят вам, что делать?», — чтобы окончательно убедиться в своих предположениях задал я последний вопрос. «Вот недавно прислали фотографии, понабрали откуда-то из интернета. Часть, конечно, мы точно не сможем сделать, а остальные будем смотреть, да и у нас самих есть идеи».
Более года назад ВСМПО окончательно закрыло производство кованых дисков. В середине 2000-х, ограничив свой ассортимент «не более 17 дюймов», компания подложила себе мину замедленного действия, в то время как во всем мире тренд состоял в увеличении колес с каждой сменой поколений моделей у автопроизводителя.
История ВСМПО берет свое начало в 1941 году, когда в Верхнюю Салду был эвакуирован подмосковный завод по производству алюминиевых полуфабрикатов, кроме этого предприятия были также эвакуированы 3 других завода по производству цветных металлов из западной части России. Корпорация ВСМПО-АВИСМА является крупнейшим производителем титана и поставляет свыше 60 процентов всего необходимого титана для производства самолетов Airbus, и 40 процентов — для компании Boeing.
До недавнего времени я думал, что причиной было сильное сокращение спроса (в 2008 году производство уже останавливали из-за затоваривания складов). Но по инсайдерской информации причина оказалась типичной русской! Оборот подразделения составлял 150 млн рублей, и если по меркам торговой компании («купи-продай») это средний результат, то для производственной на уровне!Но для ВСМПО этот доход составлял менее 1,5% от общего. Какой смысл держать подразделение с обычной рентабельностью, в то время с титана у ВСМПО получается 100% рентабельность.
Впервые опубликовал свою статью на apex.ru
Page 2
На Д2 очень много пишут про кованые диски. Предлагаю свою точку зрения на производство кованых дисков, которое я видел на заводе ВСМПО.Мне просто повезло и я успел запрыгнуть в последний вагон отходящего… Поезда закрытия производства кованых дисков.
Предприятие поражает своими размерами. Полсотни цехов разбросаны по всему городу и занимают, наверное, большую его часть. Из 50 000 человек, которые проживают в Верхней Салде, более 20 000 работают на заводе. Но готовую продукцию выпускает только один цех, остальные же делают «полуфабрикаты». Именно в этот цех № 37 по производству кованых дисков я и отправился.
Огромные тяжёлые двери цеха размером с ТЭЦ шумно разъезжаются, и меня встречает энергичный молодой человек — Дмитрий Тетюев, заместитель начальника цеха. Соответственно, второй человек в деле производства дисков. Мне стало как-то не по себе занимать время (как оказалось позже — целых полдня) у такого важного человека, но с другой стороны от него не услышишь ответа вроде «это решают выше». Он и есть один из тех людей, которые принимают самые важные решения.
До середины 90-х годов цех занимался выпуском кованых опорных катков для танков, но как только оборонные заказы перестали поступать, завод начал производство дисков для легковых автомобилей.
Мы стоим перед началом производственного цикла: штабелями лежат алюминиевые столбы, а на каждом торце такой огромной колбаски красуются буквы АВ. Это — авиаль или авиационный алюминий, материал из которого производятся почти все российские кованые колёса.«А чем отличается алюминиевый сплав Al 6061, который используется во всем мире для производства кованых дисков от российского АВ?» — осторожно спрашиваю я. «Сплавы очень похожи, допуски легирующих элементов (добавляемых в сплав для повышения прочности — прим. ред.) у них пересекаются, разница лишь в предельных значениях. Например, содержание кремния в сплаве 6061 должно быть в пределах 0,4-0,8%, а в сплаве АВ 0,5-1,2 %. Поэтому в большинстве случаев определить, какой это именно сплав — АВ или 6061 — очень сложно».
Чушки вручную укладываются на ленту печи, где они нагреваются до температуры 550 градусов и далее поступают на первый, самый «нежный» пресс мощностью 6 000 тонн. Для сравнения: даже самый тяжёлый колёсный транспорт в мире — гружёный карьерный БелАЗ — не весит и 600 тонн. Там чушка принимает форму лепёшки и следует дальше по конвейеру
Непосредственно в процессе штамповки участвуют два мощных пресса мощностью 20 000 тонн. Жара рядом с ними просто невыносимая, а между тем рабочий в течение восьми часов смазывает штамп пресса, чтобы заготовка не прикипела к нему. Последний пресс с усилием в 16 000 тонн делает центральное отверстие, а также расширяет заготовку. Между прессами движется конвейер, рабочие управляют ими дистанционно, с помощью пульта управления. Время, затраченное на прохождение всех четырёх прессов, составляет всего 4 минуты, а производственная мощность конвейера — 1 диск в минуту. Такая скорость нужна потому, что заготовка не подогревается после выхода из печи, а наоборот медленно остывает. Дальше процесс обработки уже замедляется, конвейера нет, а рабочий самостоятельно устанавливает диск на каждую из обрабатывающих машин.
Между всеми 4 прессами (5-20-20-6 тыс тонн) движется конвейер, рабочие управляют прессами дистанционно, с помощью пульта управления
Однако на выходе с конвейера получаются немного приподнятые блинчики, которые всё ещё никак не напоминают кованые диски, продающиеся в магазине. «Дело в том, что у нас в производстве дисков применяются две разные схемы: первая — это горячая объёмная штамповка, а вторая — штамповка с последующей раскаткой. С утра мы делаем штамповку, а после обеда уже подготавливаем заготовки для раскатки», — предвидя мой вопрос, объяснил Дмитрий.
Процесс приготовления кованых дисков по циклу горячей объемной штамповки
Зачем же нужно два разных типа производства? «Правило военных, — рассказывает Дмитрий, — обязательно должен быть запасной вариант на случай какой-либо поломки, ну а во-вторых, мы бы полностью сосредоточились на раскатке, но мощности нашей раскаточной машины этого не позволяют. Поэтому с утра мы выпускаем штамповку, а после обеда заготовки для раскатки».
Заготовку для раскатки устанавливают на раскаточную машину и с помощью трёх роликов вытягивают обод до нужных размеров. Экономически это более выгодно — отходов меньше в разы, а сама заготовка получается намного компактнее. Процесс раскатки занимает ровно 1 минуту
Тем временем, мы уже дошли до печи для нагрева и небольшого бассейна для закалки. «Мы сейчас переставляем так называемую печь старения, поэтому здесь небольшой хаос», — показывает Дмитрий на полуразрушенное строение рядом с печью.После закалки колёса должны пройти процесс старения, другими словами после такой шоковой обработки, как закалка, у колеса должны уйти внутренние напряжения в кристаллических цепочках. «В естественных условиях это занимает неделю, но как вы понимаете, производство не может ждать. В печи старения колёса выдерживаются определённое время при определённой температуре — обычно 200 градусов на протяжении 4 часов». После этого часть дисков идет на испытания, остальные отправляются на токарную обработку, где снимаются излишки материала на ободе.
Диск, изготовленный методом горячей объёмной штамповки, до механической обработки весит 24 кг, а после — всего 8 кг. Фрезерная обработка (вырезание рисунка) облегчает диск еще на 1,5-2 кг. Более 70% материала поступает в отходы, на последующую переплавку. Экономический выигрыш от раскатанного диска очевиден — там, где у штампованного диска нужно снимать по 4,5 мм на ободе с каждой стороны, у раскатанного всего по 2 мм
После токарной обработки идёт контроль геометрии — по-старинке вручную, с помощью чертежей, штангенциркуля и электронных приборов. А потом опять на станок, теперь уже фрезерный. Все они с ЧПУ (числовое программное управление), а это означает, что от рабочего требуется произвести лишь минимум действий, как и при токарной обработке: установить диск, закрыть защитную дверь и следить за правильностью процесса.
Для человека несведущего это кажется неким волшебством: за 7 минут станок по невидимым линиям с педантичностью ботаника вырезает нужный рисунок и при этом сам меняет насадки. Но за видимой лёгкостью скрывается сложная и кропотливая настройка. По словам Дмитрия, для освоения нового рисунка требуется пилотная обкатка, когда компьютерная программа адаптируется в реальном времени, поэтому первые диски из партии всегда идут в расход.
Стоимость изготовления инструмента (так называют штамповочные формы для пресса) огромна, поэтому производства штампов для изготовления 20-дюймовых дисков даже нет в планах — малый объём выпуска таких дисков не окупит изготовление пресс-форм. Хотя у Дмитрия уже есть некоторые мысли по этому поводу: Можно попробовать делать поковки массой не 24 кг, а, например, 100 кг. Тогда мы сможем из такой толстой заготовки сделать и 18 и 20-дюймовые диски. Мы получим гибкость в производстве, но процент отходов возрастет до 80-90%, и цена диска будет соответствующая, да и один рабочий уже не поднимет такую заготовку — тут надо будет переделывать всю схему производства. Есть над чем подумать
И опять после фрезерной обработки, диск подвергается контролю геометрии. В случае брака на любом из участков производства, маркировка на нём, которая шла после нарезки на чушки, позволяет отследить всю цепочку исполнителей. А чтобы бракованный диск не «убежал» с территории завода и не испортил репутацию компании, ему делают надпил в ободе и для пущей важности сажают за решётку в «изолятор». Из изолятора колеса берут на экспертизу, чтобы выявить технологическую или человеческую причину брака.
Заходим в окрасочный цех — там будто другой мир: нет ни стружки, ни масла, даже температура больше похожа на ту, при которой можно работать.Решил задать вопрос и о весе диска – главной фишке кованых колес: «Недавно взвесил 15-дюймовый диск, и его вес оказался 5,1 кг, а на сайте написано, что точно такая же модель весит 6,0 кг», — делюсь своими собственными вычислениями с Дмитрием Сергеевичем во время перехода между объектами покрасочного цеха.
«Вес диска очень зависит от вылета (ET) — чем он больше (и, соответственно, меньше число ET), тем больше масса диска за счёт массивной центральной части, места крепления к ступице. Наверное, ты взвешивал диск с ET45-55». «Да, вы абсолютно правы». «А знаешь, почему кованый диск легче литого? » — Дмитрий уже сам задаёт вопрос и, не дождавшись от меня внятного ответа, отвечает на него: «В диске вся масса сосредоточена в ободе, а не в спицах. Благодаря более прочной структуре, мы делаем толщину обода всего 3 мм, в то время как у литых она достигает 5-6 мм. Конечно, и толщина спиц у кованого диска тоже меньше».
Окрасочную линию устанавливали и настраивали итальянцы. До начала окрасочных процедур диск проходит через дробемётную установку и становится полностью матовым — так на него легче ложится грунт. После этого нанесённый грунт запекается в печи, а дальше следует процесс покраски и покрытия лаком, с завершающим визитом в печь для финальной просушки.
Если грунт наносит робот, то нанесение краски, а потом и слоя лака производится вручную. Это связано с тем, что грунт, который не попал на диск, легко можно опять отфильтровать из воды и заново использовать, с краской и лаком такого сделать нельзя. Ограниченность в цветовой гамме связана с дороговизной смены краски и фильтров
В покрасочном цехе выставлена вся номенклатура выпускаемой продукции, большинство дисков имеют выпуклый дизайн спиц и серый цвет. Я поделился своими наблюдениями с заместителем начальника цеха: «Большинство дисков, которые вы выпускаете, имеют выпуклый рисунок спиц — с чем это связано?»
По сути, мы находимся между двух огней — мы не можем выпускать огромные партии, как это делают предприятия по производству литых колёс, и при этом мы также не можем делать штучную продукцию. Минимальная партия — 100 дисков
«Мы делаем так, чтобы наши диски подошли как можно большему количеству автомобилей с самым разным вылетом колеса, ведь при вылете ET55 тормозной суппорт просто упрётся в спицу, вот мы и выставляем их наружу».
Новая модель диска проходит компьютерное моделирование напряжений в колесе. Синим обозначены наиболее уязвимые и напряжённые места. На многоспицевых колёсах критических синих областей почти нет, а на 5-спицевых такие зоны обширны. При небольшом количестве лучей большую нагрузку испытывает и обод колеса
Экскурсия была закончена, и остался самый щекотливый вопрос насчёт дизайна всей линейки «ВСМПО». «Мы можем сделать любой дизайн!» — загорелся Дмитрий, но тут же инженерная натура победила в нём, и он заговорил спокойным тоном — «но какая у него будет себестоимость? За это время мы успеем обработать 10 дисков с обычным рисунком».«А маркетологи говорят вам, что делать?», — чтобы окончательно убедиться в своих предположениях задал я последний вопрос. «Вот недавно прислали фотографии, понабрали откуда-то из интернета. Часть, конечно, мы точно не сможем сделать, а остальные будем смотреть, да и у нас самих есть идеи».
Более года назад ВСМПО окончательно закрыло производство кованых дисков. В середине 2000-х, ограничив свой ассортимент «не более 17 дюймов», компания подложила себе мину замедленного действия, в то время как во всем мире тренд состоял в увеличении колес с каждой сменой поколений моделей у автопроизводителя.
История ВСМПО берет свое начало в 1941 году, когда в Верхнюю Салду был эвакуирован подмосковный завод по производству алюминиевых полуфабрикатов, кроме этого предприятия были также эвакуированы 3 других завода по производству цветных металлов из западной части России. Корпорация ВСМПО-АВИСМА является крупнейшим производителем титана и поставляет свыше 60 процентов всего необходимого титана для производства самолетов Airbus, и 40 процентов — для компании Boeing.
До недавнего времени я думал, что причиной было сильное сокращение спроса (в 2008 году производство уже останавливали из-за затоваривания складов). Но по инсайдерской информации причина оказалась типичной русской! Оборот подразделения составлял 150 млн рублей, и если по меркам торговой компании («купи-продай») это средний результат, то для производственной на уровне!Но для ВСМПО этот доход составлял менее 1,5% от общего. Какой смысл держать подразделение с обычной рентабельностью, в то время с титана у ВСМПО получается 100% рентабельность.
Впервые опубликовал свою статью на apex.ru
