一 概述
铸造铝合金车轮具有质量轻、能耗低、散热快、减震性好、安全可靠、外观漂亮、图案丰富以及平衡性好等优点,受到汽车整车厂及广大的车主所青睐。(1)目前铸造铝合金车轮在铝车轮在毛坯成型方面占有主导地位,在全球范围内占有80%以上的份额。铸造铝合金车轮按照具体铸造方法来归类又可以分为如下3种类型。重力铸造、低压铸造、挤压铸造。本文将具体分别论述如下:
1 重力铸造
重力铸造是在常压下,液体金属依靠自身重力作用充填金属铸型而获得铸件的一种铸造方法,也是一种最古老的铸造方法。(2)由于金属液在金属铸型中冷却速度较快,因而铸件比砂型铸造的组织致密,该方法工序简单,设备投资少,生产成本较低,适用于中小规模生产。但此方法生产的铝车轮内部质量较差,缩孔缩松较为严重,浇注过程中氧化膜和熔渣等夹杂物易卷入铸件,有时也会卷入气体而形成气孔缺陷,同时金属液的收得率也较低。此方法早期大量采用手工浇注,生产效率低,工人劳动强度大。目前由于工艺技术的进步,采用自动化机器人自动浇注,早起是靠风冷却铸件,现在大部分在工艺上采用水雾冷却,还有部分厂家直接采用水冷却,有效的提升了铸件的内部质量及生产效率,在售后改装市场用铝合金车轮方面,国内有大部分厂家采用此重力铸造工艺。目前世界上直径最大34英寸的重力铸造铝车轮已经在江苏凯特汽车部件有限公司生产出,并在上海光大会展中心举办的第十二届中国国际轮胎博览会上展出了此34英寸的产品。
2 低压铸造
低压铸造是用干燥、洁净的压缩空气将保温炉中的铝液自下而上通过升液管和浇注系统平稳地上压到铸造机模具型腔中,保持一定压力(一般为20-60 kPa)直到铸件凝固后释放压力。(3)因在压力下充型和凝固,所以充填性好,铸件缩松少,致密性高。低压铸造确保了保温炉内铝液表面的氧化膜不会被破坏,与其它铸造方法比较,气孔和夹渣缺陷少,产品内部质量好。由于低压铸造利用压力充型和补缩,大大简化了浇注系统的结构,由于没有了冒口,使金属液收得率大大提高,一般可达90%,而金属型重力铸造在50%左右。目前低压铸造已成为铝车轮生产的首选工艺,世界主要OEM铝车轮制造公司RONAL 、BORBET 及国内中信戴卡,立中车轮,万丰奥特等均采用此工艺生产铝车轮。低压铸造法的缺点是在注入铝液、及更换模具后有可能产生工艺废品、设备投资大、低压铸造机使用的陶瓷升液管成本较高且易损坏。较重力铸造方法生产的同类产品毛坯重量轻,机加工切削量比重力铸造相对减少,铝车轮成本相对较低等优点。近年来由于技术的进步,低压铸造已经实现自动化操作,中信戴卡股份有限公司自行设计开发出的低压铸造机已经实现一人最多可以操作