汽车轮毂工艺之铝合金篇
来源: | 作者:chinacaw | 发布时间: 2020-03-31 | 13823 次浏览 | 分享到:

一、简介

轮毂又称轮圈,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。参数如下图所示:




二、按材质分类

轮毂按照材料主要分为钢轮毂和轻合金轮毂,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,钢质轮毂已不多见,大多数车型使用的都是铝合金轮毂,即轻合金轮毂。





制造铝制轮毂所使用的铝合金材料包括A356、6061等。其中,A356被铸造铝制轮毂大量选用。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。


三、铝合金轮毂生产工艺

铝合金轮毂比钢轮毂更适合乘用车,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。重力铸造生产的轮毂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,汽车轮毂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毂生产的首选工艺,国内多数铝合金轮毂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)