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汽车铝合金轮毂成型的五大工艺

日期:2018-12-04 03:51

  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:

  铝合金镁合金产品为主。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。

  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。

  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,靠前种是铸造,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,是较早由日本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。

  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。

  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优选工艺,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。

  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、尺寸准确等优点。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毂。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。另外,锻造铝轮毂表面无气孔,因而具有很好的表面处理能力。

  但是,锻造铝轮毂的较大缺点是生产工序多,生产成本比铸造的高得多。虽然锻造轮毂的性能更好,但汽车厂商在大部分车辆上还是主要使用铸造轮毂,只有少部分豪华车配备锻造轮毂。不过国内轮毂制造龙头企业中信戴卡已成功进入乘用车锻造轮毂生产线并将锻造轮毂的成本压缩到了千元,并已经开始作为原配轮毂供应国内合资厂。

  挤压铸造也称为液态模锻,是集铸造和锻造特点于一体的工艺方法将一定量的金属液体直接浇入敞开的金属型内,通过冲头以一定的压力作用于液体金属上,使之充填、成形和结晶凝固,并在结晶过程中产生一定量的塑性变形。优点:充型平稳,金属直接在压力下结晶凝固,所以铸件不会产生气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷,且组织致密,机械性能比低压铸造件高且投资大大低于低压铸造法。缺点:与传统锻造产品一样,需要铣削加工来完成轮辐的造型。日本已有相当部分的汽车铝轮毂采用挤压铸造工艺生产,从浇注金属液到取出铸件整个过程都由计算机来控制,自动化程度非常高。目前世界各国都把挤压铸造作为汽车铝轮毂生产的方向之一。

  MAT旋压技术较早由日本Enkei公司投入使用,严格而言还应算是铸造中的一种,指的是在轮圈整体铸造出型后再利用专用设备对受力处进行旋转加压处理,使得被处理位置金属内部分子排列发生改变,具体的分割面相比起一般铸造产品呈现密度更高的纤维状,从而改变整体金属力学的工艺方法。MAT旋压技术制造的轮毂的质量、强度、延伸性等特性都已接近于锻造轮毂,且现对于锻造轮毂来说,更易生产。总的来说,MAT旋压技术既可相对保证轮毂制造成本,同时还可使铸造轮毂打造出与锻造轮毂相近的重量和强度。只是国内技术不成熟,成本较高,故应用不多。

  日本著名的轮毂制造商,所生产的产品是典型日系轮毂,几乎所有日系车型都可以找到与之相对应参数的改装轮毂。日韩系轮毂品牌也比较丰富,与RAYS类似的品牌还包括了WORK,ADVAN,ENKEI以及BuddyClub等。

  总部位于德国,宝马、奥迪、保时捷、大众、奔驰、路虎等汽车品牌的原配供应商;更是法拉利与玛莎拉蒂跑车的轮毂供应商。

  意大利著名轮毂制造商,推出的各种轮毂产品提供给包括大众,梅赛德斯奔驰,捷豹,阿尔法罗密欧,福特,莲花,铃木等在内的各大汽车品牌,而使OZ家喻户晓的重要标志是其赞助和支持了各种国际汽车赛事如F1车手大奖赛等。

  国产轮毂的领军品牌全球较大的铝车轮和铝制底盘零部件供应商;国内汽车零部件行业出口量靠前;铝车轮年产量达到3500万只,每秒就有一只铝车轮下线万辆整车。

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