【最新】汽車(chē)鋁合金輪轂的性能要求有哪些 汽車(chē)鋁合金輪轂的成形方法有幾種

　　在V80輪轂、銷(xiāo)售,批發(fā),廠(chǎng)家、上汽大通G10配件等文章中，讓大家了解了一些不為人知的知識，但"汽車(chē)鋁合金輪轂的性能要求有哪些 汽車(chē)鋁合金輪轂的成形方法有幾種"對于很多人來(lái)說(shuō)是還是比較陌生的，今天我們就來(lái)了解一下:

　　鋁合金輪轂的種類(lèi)、結構較多，其要求因車(chē)種，車(chē)型而異，但強度與精度兼備是最基本的共同要求。通過(guò)市場(chǎng)調研得知，車(chē)輪轂應具備以下性能：

　　1)材質(zhì)、形狀和尺寸正確合理，能充分發(fā)揮輪胎的功能，與輪胎互換，具有國際通用性;

　　2)行駛時(shí)，縱、橫向振擺小，失衡量與慣性矩小;

　　3)在輕量化的前提下汽車(chē)，汽車(chē)鋁合金輪轂的性能要求有哪些具有足夠的強度、剛度和動(dòng)態(tài)穩定性;

　　4)與軸、輪胎的可分離性好;

　　5)具有優(yōu)良的耐久性;

　　6)其制造工藝能達到產(chǎn)品質(zhì)量穩定、成本低、多品種、可大規模生產(chǎn)等要求。

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　　金屬型重力鑄造法

　　金屬型重力鑄造是指在常壓下，液體金屬靠重力作用充填金屬鑄型而獲得鑄件的一種鑄造方法，這也是一種古老的鑄造方法。由于金屬液在金屬鑄型中冷卻速度較快，因而鑄件比砂型鑄造的組織致密，該法工序簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，設備投資少，生產(chǎn)成本較低，適用于中小規模生產(chǎn)。但此方法生產(chǎn)的鋁輪轂內部質(zhì)量較差，縮孔縮松嚴重，澆注過(guò)程中氧化膜和熔渣等夾雜物易卷入鑄件，有時(shí)也會(huì )卷入氣體而形鋁合金成汽車(chē)鋁合金輪轂的成形方法有幾種氣孔缺陷，同時(shí)金屬液的收得率也較低。國外鋁輪轂生產(chǎn)此工藝已趨于淘汰，但國內有一些廠(chǎng)家仍在采用此工藝。

　　金屬型低壓鑄造法

　　低壓鑄造是用干燥、潔凈的壓縮空氣將保溫爐中的鋁液自下而上通過(guò)升液管和澆注系統平穩地上壓到鑄造機模具型腔中，保持一定壓力(一般為20～60kPa)直到鑄件凝固后釋放壓力。因在壓力下充型和凝固，所以充填性好，鑄件縮松少，致密性高。該法中，坩堝表面的氧化膜不會(huì )被破壞，與其它鑄造方法比較，氣孔和夾渣缺陷少，產(chǎn)品內部質(zhì)量好。由于低壓鑄造利用壓力充型和補充，大大簡(jiǎn)化了澆冒系統的結構，使金屬液收得率大大提高，一般可達90%，而金屬型重力鑄造僅40%～60%。目前低壓鑄造已成為鋁輪轂生產(chǎn)的首選工藝，日本的豐田汽車(chē)公司、東京輕合金制作所、美國福特汽車(chē)公司的Wiru廠(chǎng)和Amcast工業(yè)有限公司的Wheel Tek分公司等均采用此工藝生產(chǎn)鋁輪轂，國內的鋁合金輪轂制造企業(yè)多數也采用此工藝生產(chǎn)，現有數十家企業(yè)用低壓鑄造工藝生產(chǎn)鋁合金汽車(chē)及摩托車(chē)輪轂。低壓鑄造法的缺點(diǎn)是鑄造時(shí)間較長(cháng)，加鋁料、換模具費時(shí)間，設備投資大，低壓鑄造機使用的升液管成本較高且易損壞。

　　壓力鑄造法

　　壓力鑄造的實(shí)質(zhì)是使液態(tài)金屬在高壓作用下以極高的速度充填型腔，并在壓力作用下凝固而獲得鑄件的一種方法。采用壓鑄工藝生產(chǎn)的鑄件組織致密，機械性能好，強度和表面硬度較高，鑄件的尺寸精確、表面光潔。但傳統壓鑄工藝生產(chǎn)的鋁輪轂最大的缺點(diǎn)是不能通過(guò)熱處理來(lái)進(jìn)一步提高性能，由于液體金屬充型速度極快，型腔中的氣體很難完全排除，常以氣孔形式存留在鑄件中，這些鑄件孔隙中的氣體在熱處理過(guò)程中會(huì )發(fā)生膨脹，使得鑄件“起泡”。為使壓鑄件也能適用于汽車(chē)保安件，近年來(lái)出現了一些無(wú)氣孔壓鑄新工藝，最有代表的是充氧壓鑄法。充氧壓鑄法是使壓室和壓型型腔內的金屬液相間的空間充氧置換，并在高速高壓下進(jìn)行壓鑄，當液體金屬充填時(shí)，一方面通過(guò)排氣槽排出氧氣，另一方面噴散的鋁液與未排出的氧氣發(fā)生反應，形成氧化鋁小微粒，分散在鑄件內部，使鑄件內不產(chǎn)生氣孔。用充氧壓鑄法生產(chǎn)的鑄件，含氣量為只有普通壓鑄法的1/10，可進(jìn)行固溶處理和焊接。與傳統壓鑄法相比，充氧壓鑄的鋁輪轂具有成品率高，組織致密，良好的拉伸強度和耐疲勞性能等優(yōu)點(diǎn)。國外該方法已廣泛用于鋁輪轂的生產(chǎn)，日本輕金屬株式會(huì )社于1983年開(kāi)始用此方法大批量生產(chǎn)轎車(chē)鋁合金輪轂，較采用其它鑄造方法生產(chǎn)的同類(lèi)產(chǎn)品重量減少了15%，機加工切削量由原來(lái)的2～3mm減少到0.75mm，輪轂價(jià)格降低了10%。美國鑄鍛公司于1982年開(kāi)始用充氧壓鑄法生產(chǎn)汽車(chē)鋁合金輪轂，代替了原來(lái)的低壓鑄造法，并使鋁輪轂的重量減輕了18%。由于有較高的機械性能和較輕的重量，充氧壓鑄鋁輪轂用于緊急救援車(chē)和高級車(chē)輛是十分理想的。

　　擠壓鑄造法

　　擠壓鑄造也稱(chēng)為液態(tài)模鍛，是一種集鑄造和鍛造特點(diǎn)于一體的新工藝，該工藝是將一定量的金屬液體直接澆入敞開(kāi)的金屬型內，通過(guò)沖頭以一定的壓力作用于液體金屬上，使之充填、成形和結晶凝固，并在結晶過(guò)程中產(chǎn)生一定量的塑性變形。擠壓鑄造充型平穩，沒(méi)有湍流和不包卷氣體，金屬直接在壓力下結晶凝固，所以鑄件不會(huì )產(chǎn)生氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷，且組織致密、晶粒細化，機械性能比低壓鑄造件高(見(jiàn)表1)。產(chǎn)品既有接近鍛件的優(yōu)良機械性能，又有精鑄件一次精密成形的高效率、高精度，且投資大大低于低壓鑄造法。擠壓鑄造特別適合于生產(chǎn)汽車(chē)工業(yè)中的安全性零件，汽車(chē)鋁輪轂是一種要求較高的保安件，金屬型重力鑄造、低壓鑄造、壓力鑄造工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品雖能滿(mǎn)足使用要求，但整體質(zhì)量比擠壓鑄造鋁輪轂相差一個(gè)檔次。日本已有相當部分的汽車(chē)鋁輪轂采用擠壓鑄造工藝生產(chǎn)，豐田汽車(chē)公司擁有十幾臺全自動(dòng)擠壓鑄造設備，每臺設備不到2min即可生產(chǎn)一件鋁輪轂，從澆注金屬液到取出鑄件整個(gè)過(guò)程都由計算機來(lái)控制，自動(dòng)化程度非常高。國內也在廣東建造了一個(gè)現代化的擠壓鑄造汽車(chē)鋁合金輪轂廠(chǎng)，已生產(chǎn)多種規格和型號的汽車(chē)鋁輪轂，經(jīng)鑒定產(chǎn)品質(zhì)量達到了國外同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平。目前世界各國都把擠壓鑄造作為汽車(chē)鋁輪轂生產(chǎn)的方向之一。

　　常規鍛造法

　　鍛造是鋁輪轂應用較早的成形工藝之一。鍛造鋁輪轂具有強度高、抗蝕性好、尺寸精確、加工量小等優(yōu)點(diǎn)，一般情況其重量?jì)H相當于同尺寸鋼輪的1/2或更低一些。鍛造鋁輪轂的晶粒流向與受力的方向一致，其強度、韌性與疲勞強度均顯著(zhù)優(yōu)于鑄造鋁輪轂。同時(shí)，性能具有很好地再現性，幾乎每個(gè)輪轂具有同樣的力學(xué)性能。鍛造鋁輪轂的典型伸長(cháng)率為12%～17%，因而能很好的吸收道路的震動(dòng)和應力。通常鑄造輪轂具有相當強的承受壓縮力的能力，但承受沖擊、剪切與拉伸載荷的能力則遠不如鍛造鋁輪轂。鍛造輪轂具有更高的強度重量比。另外，鍛造鋁輪轂表面無(wú)氣孔，因而具有很好的表面處理能力，不但能保證涂層均勻一致，結合牢靠，而且色彩也好。鍛造鋁輪轂的最大缺點(diǎn)是生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)成本比鑄造的高得多。

　　鑄造鍛造法

　　針對常規鍛造工序多，成本高的問(wèn)題，近年來(lái)出現了一種稱(chēng)為鑄造鍛造的復合成形技術(shù)，它是將鑄件作為鍛造工序的坯料使用，對其進(jìn)行塑性加工的方法。由于將鍛造作為零件最終成形的工序，因此可以消除鑄造缺陷，改善制品的組織結構，使產(chǎn)品的力學(xué)性能比鑄件大大提高，同時(shí)又充分發(fā)揮了鑄造工藝在成形復雜件方面的優(yōu)勢，使形狀復雜的產(chǎn)品鍛造工序減少，材料利用率大大提高，生產(chǎn)成本降低。用鑄造鍛造技術(shù)生產(chǎn)鋁輪轂，其性能完全可以達到鍛件的力學(xué)性能指標，但生產(chǎn)成本可以比普通鍛造件下降30%。目前，該工藝自1996年9月成功地應用到批量生產(chǎn)中以來(lái)，已被多家日本公司采用，經(jīng)濟效果良好。國內在鑄造鍛造成形工藝方面雖有一些研究和應用，但還未見(jiàn)應用到鋁輪轂的生產(chǎn)中的報道。

　　半固態(tài)模鍛工藝

　　在金屬凝固過(guò)程中，初晶以枝晶方式長(cháng)大，當固相率達到20%左右時(shí)，枝晶就形成連續網(wǎng)絡(luò )骨架，失去宏觀(guān)流動(dòng)性。如果在金屬凝固過(guò)程中施以強烈攪拌，可使常規凝固時(shí)易于形成的樹(shù)枝晶網(wǎng)絡(luò )骨架被打碎而成為分散的顆粒懸浮在剩余液相中，這種經(jīng)攪動(dòng)制備的合金一般稱(chēng)為非枝晶半固態(tài)坯料，這種半固態(tài)坯料在固相率達到50%～60%時(shí)仍具有很好的流動(dòng)性，可以采用常規的成形工藝如壓鑄、模鍛、擠壓等實(shí)現金屬的成形，這就是20世紀70年代初由美國麻省理工學(xué)院M.C.Flemings教授等開(kāi)發(fā)出的一種新型的金屬加工工藝半固態(tài)金屬成形工藝。

　　所謂半固態(tài)模鍛，就是將半固態(tài)坯料加熱到有50%左右體積液相的半固態(tài)狀態(tài)后一次模鍛成形，獲得所需的接近尺寸成品零件的工藝，這是一種介于固態(tài)成形和液態(tài)成形之間的嶄新工藝。

　　半固態(tài)模鍛具有許多獨特的優(yōu)點(diǎn)：

　　零件在模內收縮較小，易于近終化成形，機械加工量減少;

　　半固態(tài)模鍛件表面平整光滑、內部組織致密，晶粒細小，力學(xué)性能高于壓鑄和擠壓鑄造件;

　　成形不易裹氣，宏觀(guān)氣孔和顯微疏松比常規鑄件中的少得多成形溫度低，模具壽命長(cháng)。

　　“汽車(chē)鋁合金輪轂的性能要求有哪些 汽車(chē)鋁合金輪轂的成形方法有幾種”所述的內容，是我們的小編精心為大家準備的，還記得上篇V80輪轂中說(shuō)了什么嗎?這些或許都有些不全面的地方，我們會(huì )在以后的文章中為大家一一說(shuō)明!