鋁合金車輪制造技術及性能研究

李希　聶奎勝

摘要 隨著經(jīng)濟發(fā)展，我國的汽車行業(yè)得到了快速的發(fā)展，而鋁合金車輪因為其獨特的特性日益受到了人們的廣泛青睞，在市場上的需求也在不斷擴大。同時，許多汽車跨國公司的鋁合金車輪采購量及出口量都在迅猛的增長，進一步加速著我國鋁合金車輪的需求增長。本文從鋁合金車輪的制造技術及相關性能入手，進行一些簡單的論述。

關鍵字：鋁合金車輪；制造技術；性能研究

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國的汽車行業(yè)得到了長足的發(fā)展，與此同時，汽車的零部件產(chǎn)業(yè)也得到了飛速的發(fā)展。汽車的車輪作為汽車行駛的重要零部件之一，承受著汽車行駛過程產(chǎn)生的各種應力以及汽車各部件產(chǎn)生的負荷。因此，汽車對車輪的要求非常嚴格，只有高質(zhì)量的車輪才能提高汽車在行駛過程中的安全性。傳統(tǒng)的車輪一般是鋼制的，現(xiàn)如今，人民對汽車的各項性能都提出新的要求，傳統(tǒng)的車輪已不能滿足現(xiàn)在的需求，而鋁合金車輪以其美觀、散熱性能好、質(zhì)輕、加工性好等獨特優(yōu)勢，正在逐步的替代著鋼制的車輪。

1.鋁合金車輪的發(fā)展

鋁合金車輪的發(fā)展在國外已經(jīng)有近百年的歷史。北美、歐洲以及日本的鋁合金車輪在20世紀70年代后得到了迅速的發(fā)展，他們注重的是開發(fā)性能更強的鋁合金車輪。鋁合金車輪在我國發(fā)展比較晚，因此，和國外其他國家相比存在一定差距。這種情況一直到我國加入世貿(mào)組織之后才得到改善。因為我國的汽車行業(yè)要與國際接軌，這就給我國的汽車行業(yè)的發(fā)展帶來了機遇。近幾年來，汽車零部件產(chǎn)業(yè)得到了迅速的發(fā)展，在汽車的車輪生產(chǎn)應用方面，鋁合金車輪因為其獨特的優(yōu)勢引起了企業(yè)和人們的高度重視，國內(nèi)一些知名的汽車生產(chǎn)商開始廣泛的采用鋁合金生產(chǎn)車輪來完善汽車的性能，從而促進了鋁合金車輪的發(fā)展。

2.鋁合金車輪制造技術介紹

鋁合金車輪的性能及美觀程度面對不同時代及不同崗位的需求，都要在其生產(chǎn)工藝流程上進行適應的調(diào)整，但鋁合金車輪的生產(chǎn)有一套固定的生產(chǎn)流程，面對不同時期，不同客戶群的需求可以在工藝流程中進行調(diào)整。它主要包括原材料熔煉、鑄造、熱處理、產(chǎn)品加工以及涂裝這幾個主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

（1）原材料熔煉。鋁合金車輪的原材料自然是鋁，但在鑄造時使用的是鋁液，那么要想生產(chǎn)鋁合金車輪，第一步就是要將鋁錠熔化。主要采用的方法是榮國熔煉爐來進行鋁錠的熔解。

（2）低壓鑄造。在這一階段采用的主要設備是抵押鑄造機，這是一種利用氣壓將液態(tài)的金屬注入到鑄型中，并將鑄件在一定的壓力下進行凝固的鑄造設備。在進行正式的鑄造前，要先對模具進行適當?shù)奶幚砗皖A熱，保證模具的表面光滑。在模具正式進入設備后要先進行空轉(zhuǎn)，通過觀察空轉(zhuǎn)的毛坯檢查模具的情況，同時，根據(jù)不同的需求對工藝的參數(shù)以及風管等進行適應的調(diào)整。之后進行模具合模，并維持一定的壓力，注意保溫爐中的排氣操作，模具開模后要迅速取出車輪放入到水箱中進行冷卻，同時檢查車輪的外形，不能有裂紋、拉傷變形等情況。

（3）熱處理操作。鑄造之后鋁合金車輪的力學性能是不能滿足生產(chǎn)要求的，需要進行熱處理操作來提高。熱處理可以消除車輪壁厚不均勻以及快速冷卻時產(chǎn)生的內(nèi)應力，消除車輪上出現(xiàn)的針狀結(jié)構(gòu)，改善車輪的合金組織，提高其力學性能。

（4）產(chǎn)品加工。該過程主要是通過運用特制的刀具對車輪進行操作，產(chǎn)生相應的表面。一般分為三次加工，其中第一次和最后一次是通過車床進行加工，第二次是在加工中心進行加工。第一次加工是粗加工，目的是去除車輪的毛邊毛刺，第二次是進行氣門孔加工，最后一次是檢查加工，以滿足生產(chǎn)的需求。最后的環(huán)節(jié)是涂裝，涂裝線的工藝流程為前處理，底粉，漆線。以上就是對鋁合金車輪生產(chǎn)的基本流程介紹。

3.鋁合金車輪的性能研究

車輪是汽車的典型保安件，車輪的性能狀況密切聯(lián)系著汽車的整體性能，關系著汽車行駛過程的安全性。鋁合金車輪因為其獨特的性能，可以滿足企業(yè)和消費者的需求，現(xiàn)如今得到了廣泛的發(fā)展運用。

（1）散熱性能好。汽車車輪的熱源主要是由輪胎和路面的摩擦和剎車時產(chǎn)生的熱。特別是在汽車進行高速行駛的過程中，車輪的溫度會變得異常高，這就可能會增加爆胎的可能性，產(chǎn)生安全隱患等。而鋁合金車輪可以在一定的程度上解決這個問題，因為鋁合金車輪的散熱系數(shù)高，可以達到普通鋼制車輪的2到3被，而且鋁合金材料更容易操作，可以在鋁合金車輪的表面進行一些結(jié)構(gòu)上的設計，提高散熱的效果，這樣即使在長時間的行車過程中，也可以使車輪保持合適的溫度，減少積熱，提高汽車行駛的安全性。

（2）振動性能優(yōu)異。鋁合金車輪可以提高與輪胎的分離性，這樣不僅可以改善汽車車體的重心，還可以減少振動和振擺程度。傳統(tǒng)的鋼制車輪一般通過熱軋鋼或冷軋鋼旋壓焊接技術來進行生產(chǎn)制造，平衡性能差，在汽車高速行駛時會產(chǎn)生安全隱患。鋁合金材料本身的振動性能比鋼的振動性能好，而且可以采用先進的數(shù)控設備對鋁合金車輪進行生產(chǎn)加工，使產(chǎn)生出的鋁合金車輪平衡性能更高。

（3）美觀性更強。汽車車輪的美觀程度對于汽車整體的形象產(chǎn)生巨大的影響。現(xiàn)在，在汽車的造型設計過程中汽車車輪的設計是非常重要的一部分，它不僅直接關系著汽車整體設計的品味和檔次，還影響著汽車產(chǎn)品的銷售情況。所以，怎樣設計出具有審美情趣和風格特色的車輪成為了車輪制造企業(yè)和設計者關心的重點。鋁合金車輪的生產(chǎn)工藝與普通的鋼制車輪不同，它的外觀會更顯精美，而且因鋁合金車輪材料的獨特性，設計師可以很容易進行各種美觀的設計，比如對其進行花紋結(jié)構(gòu)的設計，表面進行不同顏色的鍍層，從而與車身完美搭配，提高汽車產(chǎn)品的整體形象。

4.結(jié)語

現(xiàn)在，我國的鋁合金車輪生產(chǎn)企業(yè)雖然已形成了初步的生產(chǎn)規(guī)模，但生產(chǎn)技術含量仍然不高，不能生產(chǎn)出具有高科技含量的鋁合金車輪，這就需要車輪制造企業(yè)根據(jù)鋁合金車輪的特點，積極地引進國外先進的生產(chǎn)工藝。只有不斷地去改善制造工藝，不斷地提高設計研發(fā)鋁合金車輪的能力，才能適應現(xiàn)在市場的需求，在國內(nèi)外激烈的市場競爭中立于不敗之地。

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