铝合金车轮的五大成型工艺过程
来源: | 作者:chinacaw | 发布时间: 2020-03-05 | 8543 次浏览 | 分享到:
一、简介   

轮圈,是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。


二、按材质分类 

轮圈按照材料主要分为铁轮圈和轻合金轮圈,而轻合金轮毂又以铝合金与镁合金产品为主。在今天的汽车市场中,铁制轮圈已不多见,大多数车型使用的都是铝合金轮圈,铝车轮。




制造铝制轮圈所使用的铝合金材料包括A356、6061等。其中,A356被铸造铝制轮圈大量选用。A356铝合金具有比重小,耐侵蚀性好等特点,主要由铝、硅、镁、铁、锰、锌、铜、钛等金属元素组成,铝占92%左右,是一种技术成熟的铝合金材料。


制造铝合金轮圈的原材料A356铝锭 


三、铝合金轮圈生产工艺    

铝合金轮圈比钢轮圈更适合乘用车,目前其制造工艺基本可分为三种,第一种是铸造,目前大多数汽车厂商都选择使用铸造工艺。第二种是锻造,多用于高端跑车、高性能车以及高端改装市场。第三种较为特别,是最先由日本Enkei公司投入使用的MAT旋压技术,目前此技术在国内的应用不如前两种多。



1、重力铸造法


重力铸造简单的说,主要是靠铝水自身的重力来冲填铸模,是一种较为早期的铸造方法。
该法成本低、工序简单且生产效率高,然而,浇注过程中夹杂物易卷入铸件,有时还会卷入气体,形成气孔缺陷。重力铸造生产的轮圈易产生缩孔缩松且内部质量较差,此外,铝液流动性的限制也有可能导致造型复杂的轮毂良品率低。因此,汽车轮圈制造业已经很少使用该工艺了。



2、低压铸造法


低压铸造是铝液在压力作用下充入模具,在有压力的情况下进行凝固结晶的工艺。同样的情况下,与重力铸造相比,低压铸造轮毂内部组织更为密实,强度更高。此外,低压铸造利用压力充型和补充,极大简化浇冒系统结构,使金属液收得率可达90%。目前低压铸造已成为铝轮圈生产的首选工艺,国内多数铝合金轮圈制造企业都采用此工艺生产。但低压铸造法也有其缺点:铸造时间较长,加料、换模具耗时长,设备投资多等。




3、锻造法


热锻(Hot forging)→RM锻造(RM forging)→冷旋压(Cold spinning)→热处理(Heat treatment)→机加工(Machine work)→喷丸处理(Shot blast)→表面处理(Surface finishing)锻造是固体到固体的变化,通过拍、压、锻等手段来形成轮毂样式,这个过程不会发生液相变化,都是固体变化。所以它的力学性能比铸造要高,具有强度高、抗蚀性好、尺寸精确等优点。晶粒流向与受力的方向一致,因此强度、韧性与疲劳强度均显着优于铸造铝轮圈。同时,锻造铝轮毂的典型伸长率为12%~17%,因而能很好的吸收道路的震动和应力。