鎂合金鋁合金輪轂的技術背后

1． 鋁合金輪轂的極限生產(chǎn)工藝是什么？

鋁合金輪轂有兩種生產(chǎn)工藝，一種鑄造，一種是鍛造。鍛造的輪轂與鑄造的相比，金相組織前者是破碎晶粒與鍛態(tài)組織，后者是枝晶狀晶粒與鑄態(tài)組織。單項機械性能指標方面，鍛的普遍提高30%——50%，個別指標更高幾倍。在國際市場上，鍛造輪轂售價可比鑄造的高二倍。

鋁合金輪轂的生產(chǎn)技術極限并沒有懸念，它只能是鍛。

2．有多少種鍛造輪轂的生產(chǎn)工藝？

一是“固體鍛造”。對結構簡單的卡車鋁輪轂，我們可以用固體鍛造的工藝生產(chǎn)。

二是“先鑄后鍛”。對于越來越精美的轎車與摩托車輪轂，單一的固體鍛造很難生產(chǎn)出來的。這就需要采用“先鑄后鍛”，先用傳統(tǒng)的工藝如低壓鑄造、重力鑄造、金屬模鑄造等工藝生產(chǎn)出基本形狀的毛坯，然后再換到鍛壓機床上進行精鍛。

對于大部分結構很復雜外觀很精美的輪轂，都可用這種工藝方式生產(chǎn)出來。

三是“連鑄連鍛”。

用“連鑄連鍛”工藝可以生產(chǎn)出結構比“先鑄后鍛”更復雜，圖案更精美的鍛態(tài)輪轂。

綜合機械性能比鑄態(tài)輪轂高一個檔次，其輻條會更簡結精細，更有仙骨般美感。

3．鋁合金輪轂“連鑄連鍛”工藝與裝備的現(xiàn)狀

“連鑄連鍛”工藝也有很多表現(xiàn)形式，對于專項生產(chǎn)某一種特定結構的毛坯，可以研制出專機來。

最先進的鋁合金輪轂“連鑄連鍛”裝備，脫胎于“擠壓壓鑄模鍛機”（或叫“液態(tài)模鍛（熔湯鍛造）壓鑄機”、“壓鑄模鍛機”），并根據(jù)輪轂的特點，制成專機。

這種鋁合金輪轂“連鑄連鍛”專機，名字可叫做“對向三鍛壓低壓鑄造充型液態(tài)模鍛（熔湯鍛造）輪轂機”。

設備對向安裝了三個大噸位的模鍛缸（其中一個鍛壓缸串聯(lián)安裝），在輪轂毛坯鑄件低壓充型結束后，直接進行強制的模鍛，分別對輪轂的“轂”、“輻條”和“輪輞”獨立模鍛，使輪轂毛坯達到鍛態(tài)組織的晶粒。其機械強度提高20%以上（ZL203可達到390MPa），延伸率提高50%—100%以上(ZL203可達到19.5%)，抗沖擊提高200%—500%（ZL203可達到30），輪轂表面光潔度最高可達到7-8級（粗糙度為1.6--0.8），可媲美機加工出來的鏡面反光效果。2100433B

市場上，高檔的汽車摩托車普遍配上了圖案新穎，輻條簡結、精致幼細，具有廣東人所說的“骨致”，一股骨子里透出美感的鍍光鉻鋁合金輪轂，顯得非常的耀目，一種時尚的、輕飄的潮流感油然而生。只是那輻條幼小的輪轂，好象難以駝起超重的身軀，那金屬鉻的冷光，倒是利劍，直刺心菲，使人倍添擔心的寒氣。這種充滿動感氣息的名車，仿佛又帶有點玩命刺激的氣息。難道這就是潮流？

潮流和時尚推著鋁合金輪轂的輻條越做越細，越做越玄，什么樣技術能在背后向前推？又能“玄”到一個什么樣的極限？

（1）與鋼質(zhì)汽車輪轂相比，鋁合金輪轂的優(yōu)點比較明顯：密度小，約為鋼的1/3，這意味著采用相同體積的鋁合金輪轂將比鋼質(zhì)輪轂輕2/3。有統(tǒng)計表明，汽車整車質(zhì)量減少10%，燃油效率可以提升6%~8%，因而推廣鋁合金輪轂對于節(jié)能減排、低碳生活具有重要意義。

（2）鋁的熱導率高，而鋼的熱導率低，因此同等條件下，鋁合金輪轂的散熱性能優(yōu)于鋼質(zhì)輪轂。

（3）時尚美觀。鋁合金能時效強化，未經(jīng)過時效處理的鋁合金輪轂鑄坯強度低，易于加工成型，并且經(jīng)過耐腐蝕處理以及涂裝著色后的鋁合金輪轂色澤多樣、精致美觀。

目前鋁合金輪轂的生產(chǎn)方法主要有鑄造法、鍛造法、沖壓法和旋壓法等。我國的鋁合金輪轂制造仍以低壓鑄造為主，一些先進的制造工藝還未采用。但鋁合金輪轂的制造技術在不斷的發(fā)展，為了提高其性能，現(xiàn)在向擠壓鑄造(液態(tài)模鍛)成形、半固態(tài)模鍛成形方向發(fā)展的趨勢。

為了滿足使用功能和市場的需求，鋁合金輪轂在結構上有整體式和多件組合式等多種結構設計；在外觀造型上有寬輪輻、窄輪輻、多輪輻、少輪輻等多種造型設計。出于安全的原因，在鋁合金輪轂的外觀造型和結構設計時必須要以滿足安全和使用功能的要求為前提。對于普通乘用車而言，整體式鋁合金輪轂足以滿足其性能要求。

汽車輪轂的結構如圖1所示，可分為輪輞和輪轂2個部分，具體各部分功能分析見圖2所示。