Les voitures et certains arbres de transmission doivent utiliser une technologie de forgeage, notamment pour les composants du vilebrequin. Le forgeage est une méthode de traitement consistant à frapper et à façonner des matériaux en acier en forme de blocs et de barres. Le processus de forgeage consistant à chauffer la billette forgée au-dessus de la température de recristallisation est appelé forgeage à chaud. Le forgeage à chaud permet d'obtenir des ébauches de forge de forme proche du produit final tout en améliorant les propriétés mécaniques des pièces forgées. Le forgeage, en raison de son effet de forgeage, a une qualité et une fiabilité supérieures à celles des pièces moulées. Le vilebrequin, l'arbre à cames, le pignon, etc. qui nécessitent une résistance et une rigidité élevées dans les composants automobiles sont tous des pièces forgées à chaud. Le vilebrequin automobile est un composant de type arbre dans le moteur automobile qui convertit le mouvement linéaire du piston moteur en mouvement rotatif. Le vilebrequin est composé de composants tels que l'arbre principal, la bielle du piston, l'axe de bielle et le contrepoids fixés sur le moteur. Selon le type et les exigences d'utilisation de la voiture, le vilebrequin de la voiture a diverses formes telles que 3 cylindres en ligne, 4 cylindres en ligne, 6 cylindres en ligne, 6 cylindres en forme de V, 8 cylindres en forme de V, etc., avec très formes complexes.
La méthode de production de masse de vilebrequins automobiles consiste à utiliser des méthodes de moulage ou de forgeage pour réaliser des pièces moulées ou des pièces forgées proches de la forme finale du vilebrequin, puis à utiliser des méthodes de traitement mécanique pour un usinage de précision final afin de fabriquer le vilebrequin. Ces dernières années, la demande de vilebrequins automobiles hautes performances est devenue de plus en plus urgente, et les vilebrequins forgés dotés de propriétés mécaniques sont devenus le type d'arbre principal pour les vilebrequins automobiles, avec une utilisation croissante. Les exigences de performance pour les vilebrequins automobiles sont une résistance et une rigidité élevées, afin de rendre le moteur plus efficace, silencieux et à faible consommation de carburant. Dans le même temps, il est également nécessaire que le vilebrequin soit léger.
Dans le passé, les matériaux utilisés pour forger les vilebrequins automobiles étaient généralement des matériaux traités thermiquement (trempés et revenus) en acier au carbone et en acier Cr Mo. Après les années 1970, pour réduire les coûts des matériaux, le développement de l’acier non trempé et revenu a été encouragé. Aujourd'hui, les aciers non trempés et revenus, tels que l'acier au carbone contenant du V (acier à haute résistance à la fatigue) et l'acier au carbone sans V, sont devenus les types d'acier courants pour les vilebrequins forgés automobiles.
De plus, pour améliorer la résistance à la fatigue du vilebrequin, une trempe à haute fréquence, une nitruration douce et un traitement de laminage sont effectués sur les parties dangereuses du vilebrequin, telles que l'axe de bielle et le filet de l'arbre principal, après que le vilebrequin est usinés, pour améliorer la solidité de ces pièces, ce qui démontre également la supériorité du forgeage du vilebrequin.
Lors du forgeage du vilebrequin d'une voiture, cela se fait généralement en chauffant l'ébauche de forgeage à environ 1 200 ℃ avant le forgeage à chaud. Cela peut utiliser un petit équipement de forgeage, appliquer de petites charges et obtenir un forgeage de bonne précision. Lors de la fabrication de vilebrequins forgés, non seulement une gestion de la qualité est nécessaire pour le forgeage, mais un contrôle qualité strict est également requis pour les processus systématiques depuis la conception des matériaux du vilebrequin, la conception de la forme du vilebrequin et la fabrication de l'acier jusqu'au forgeage. Les produits de vilebrequin ou d'essieu traités avec des barres sont sujets à des objections de qualité dues au forgeage et à la fissuration.
