汽車鋁合金輪轂生產(chǎn)工藝研究

張海鵬

摘要：鋁合金汽車輪轂在當前汽車行業(yè)有著十分重要的應(yīng)用前景和應(yīng)用價值，具有散熱快、重量輕、減震性能好、平衡好、安全可靠的優(yōu)勢。本文主要針對汽車鋁合金輪轂在汽車行業(yè)的應(yīng)用進行探究，指出鋁合金汽車輪轂的生產(chǎn)工藝以及發(fā)展前景，希望能為汽車行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：汽車;鋁合金;輪轂;生產(chǎn)工藝

0 ?引言

作為汽車的關(guān)鍵零件，汽車輪轂對于汽車的平穩(wěn)行駛有著至關(guān)重要的作用。汽車輪轂形狀復(fù)雜、品種繁多，對于尺寸精度的要求比較高，生產(chǎn)工藝相對嚴格。在科學技術(shù)飛速發(fā)展以及工業(yè)迅猛進步的背景下，如何進一步提高汽車輪轂的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是當前汽車行業(yè)需要重點關(guān)注的問題，下面主要結(jié)合汽車鋁合金輪轂的運用和生產(chǎn)進行深入探討。

1 ?汽車鋁合金輪轂概述

1.1 鋁合金汽車輪轂的應(yīng)用優(yōu)勢 ?鋁合金汽車輪轂具有安全可靠、外觀精美、平衡性能好、輪胎壽命長、重量較輕、減震性能好、散熱速度快的優(yōu)勢。在當前輪胎市場上有著重要的應(yīng)用價值，相關(guān)鋁合金技術(shù)也得到了迅猛的發(fā)展。從當前汽車工業(yè)實際發(fā)展情況來看，環(huán)境、安全以及能源是制約汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。而汽車的安全性能絕大多數(shù)依賴于輪轂的性能和使用價值，鋁合金輪轂由于其獨特的優(yōu)勢，在當今工業(yè)大生產(chǎn)的背景下得到了持續(xù)的進步和發(fā)展。但是鋁合金輪轂也存在變質(zhì)處理效果不佳以及鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，需要結(jié)合鋁合金汽車輪轂的生產(chǎn)工藝進行進一步的研究，改善鋁合金汽車輪轂存在的問題和不足，提高汽車鋁合金輪轂的應(yīng)用價值和應(yīng)用效率[1]。

1.2 汽車鋁合金輪轂的結(jié)構(gòu)特征 ?汽車輪轂又被常稱之為輪圈，是汽車結(jié)構(gòu)最為重要的組成部分，汽車的型號不同，類型不同，導(dǎo)致汽車輪圈的型號也各不相同。有的輪轂雖然擁有一樣的直徑，但是水平寬度不一致，而且汽車車胎本身受到外界環(huán)境的影響較大，相對比較脆弱，需要由外層輪圈的保護才能夠正常通行和使用。當前常見的汽車輪轂的類型主要包括鐵輪和鋁合金輪，鐵輪的建造成本相對低下，但是質(zhì)量較大，美觀度較差，使用過程中十分容易受到外界環(huán)境的干擾而發(fā)生腐蝕問題。但是鐵輪壽命較長，耐久力較好，是當今汽車工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的一種輪轂形式。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的持續(xù)進步，鋁合金輪轂是當前最為流行的汽車輪轂，鋁合金輪轂的外觀美觀度、使用性能以及使用耐久力都要遠優(yōu)于鐵輪轂。鋁合金散熱性能十分良好，在長時間行駛的路程中可以有效降低燃油量，但是鋼鐵制品的制造成本相對低下，鋁合金輪轂通常需要配置在比較高檔的車型當中，在起到節(jié)能減排效果的同時，也可以有效保證出行的安全性和穩(wěn)定性[2]。

1.3 汽車鋁合金輪轂的生產(chǎn)現(xiàn)狀 ?汽車工業(yè)已經(jīng)成為當今我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)，但從整體來看，我國汽車保有量仍然處于較低的水平。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，我國汽車行業(yè)有著十分廣闊的發(fā)展前景和市場環(huán)境，為了能夠促進汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在汽車建造的過程中，必須要充分考慮汽車環(huán)保性和節(jié)能性的問題，加強優(yōu)質(zhì)汽車零部件的應(yīng)用，減少汽車建造和使用過程中對周圍環(huán)境所造成的影響和破壞。當前，我國鋁合金輪轂最大的生產(chǎn)基地是上海某集團所擁有的，能夠制造尺寸在60厘米以上的鋁合金輪轂，平均年產(chǎn)量能夠達到兩千萬左右。我國重慶某公司也已經(jīng)引入了鋁合金輪轂鑄造生產(chǎn)線，計劃年產(chǎn)量為200多萬只，所生產(chǎn)的鋁合金輪轂80%以上供給汽車使用，其余的供給摩托車使用。汽車輪轂的使用性能直接關(guān)系著汽車本身的駕駛性能、美觀性以及承重能力。因此，加強對汽車輪轂的研究對于汽車行業(yè)的發(fā)展有著關(guān)鍵價值。鋁合金輪轂有著優(yōu)越的應(yīng)用優(yōu)勢，在當前汽車工業(yè)發(fā)展積極追尋環(huán)保化、節(jié)能化以及安全化的背景之下脫穎而出，在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。根據(jù)調(diào)查研究顯示，鋁合金輪轂產(chǎn)量在全球范圍內(nèi)以每年超過7%的速度遞增。隨著工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，鋁合金輪轂已經(jīng)呈現(xiàn)出逐步取代傳統(tǒng)鋼輪轂的趨勢[3]。

2 ?汽車鋁合金輪轂生產(chǎn)工藝

2.1 針對汽車鋁合金輪轂的設(shè)計開發(fā)工作 ?汽車行業(yè)的不斷發(fā)展促進各種各樣家用轎車逐漸興起，汽車本身的價格也逐漸降低，已經(jīng)成為當前我國居民消費的熱點產(chǎn)品，人們對于汽車的使用要求也從傳統(tǒng)的以實用為主過渡為審美與實用并重。人們不僅要求汽車能夠駕駛操作安全方便，具有優(yōu)良的駕駛性能，而且還要求汽車的外觀符合自身的身份定位以及審美品味。而輪轂作為汽車的關(guān)鍵零部件之一，同時作為外觀視覺的重要組成部分，其美觀程度直接關(guān)系著汽車整體的形象和美觀性。因此，汽車行業(yè)要想獲得持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，占有更大的市場份額，必須要加強對輪轂開發(fā)設(shè)計工作的重視，提高自身開發(fā)設(shè)計輪轂的能力[4]。

汽車輪轂研究開發(fā)設(shè)計主要包括項目提出、市場調(diào)研、市場定位、確定項目、概念設(shè)計及詳細設(shè)計這六個部分。首先，由設(shè)計師、市場銷售人員及運營管理部門共同參與提出輪轂設(shè)計項目，通過研究和觀察人們在輪轂使用過程中遇到的各種問題以及對輪轂在性能、外觀等方面的新的需求和愿望，挖掘出人們在汽車輪轂方面的潛在需求，并提出具體的項目解決目標。其次，由工程師、市場調(diào)查人員以及工業(yè)設(shè)計師共同參與市場調(diào)研工作，確定市場上對于輪轂的客觀需求以及同類汽車輪轂的競爭情況，并綜合政府決策以及宏觀環(huán)境，分析汽車輪轂的市場以及潛在的競爭環(huán)境。再次，由工程師和工業(yè)設(shè)計師共同參與完成輪轂的市場定位，確定滿足目標消費群的技術(shù)指標以及汽車輪轂的性能指標，并將指標量化。然后，由設(shè)計師管理人員以及工程師共同確定項目的主導(dǎo)方向，并進行汽車輪轂性能指標、功能特征、價格以及造型風格的方面的定位，對各種指標進行參數(shù)化擬定。另外，由工程師和工業(yè)設(shè)計人員針對項目要求進行創(chuàng)造性構(gòu)思繪制不同款式和形式的草圖，綜合比較草圖得到較為完整的草案，進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化建設(shè)三維模型，并對輪轂進行應(yīng)力分析，結(jié)合分析結(jié)果進行優(yōu)化和完善，在與顧客進行充分交流之后選出比較理想的方案。最后，做出詳細設(shè)計方案由工程師和工業(yè)設(shè)計師共同主導(dǎo)完成汽車輪轂的方案設(shè)計，確定輪轂的造型細節(jié)和規(guī)格尺寸要求，完成汽車輪轂的3D模型設(shè)計，并利用ANSYS等軟件完成輪轂的臺架性能分析，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計方案，之后完成模具設(shè)計、生產(chǎn)、噴涂等完成樣品。

2.2 實際生產(chǎn)工藝流程 ?鋁合金輪轂制造工藝相對比較復(fù)雜，工程項目建設(shè)人員首先需要結(jié)合設(shè)計方案選擇優(yōu)質(zhì)的鋁合金材料并對其進行初步處理，添加一定比例的添加劑，整個流程需要圍繞鋁合金的變質(zhì)工作來完成。采用鑄造法進行產(chǎn)品的生產(chǎn)，保證制造出來的產(chǎn)品具有穩(wěn)定安全的性能。其次，按照初始設(shè)計的輪轂尺寸及規(guī)格進行加工生產(chǎn)，過程中做好尺寸的檢測，確保尺寸合格;第三，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計需求，完成對鋁合金輪轂的漆膜噴涂，保證成品輪轂的美觀及抗腐蝕性能;第四，最后對成品輪轂完成平衡、諧波、機械性能等檢測，確保輪轂安裝使用后對整車的舒適性及安全性。

3 ?結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對于汽車美觀度和舒適度的要求越來越高。鋁合金輪轂有著更加廣泛的應(yīng)用市場和應(yīng)用前景，需要加強對汽車鋁合金輪轂生產(chǎn)工藝的研究和重視，明確鋁合金輪轂的應(yīng)用優(yōu)勢以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)，促進汽車工業(yè)更好、更快的發(fā)展，以充分滿足人們對于汽車的使用需求。

參考文獻：

[1]李政昆，黃國龍.淺析鋁合金板材在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（17）：36.

[2]葉春生.解決低壓鑄造汽車鋁合金車輪正面針孔問題[J].汽車工藝與材料，2007（6）.

[3]陳鶴.探析汽車鋁合金輪轂低壓鑄造工藝研究[J].世界有色金屬，2018（3）：270-271.

[4]陳繼剛，林宇飛，于愛華.鋁合金輪轂企業(yè)集成制造信息系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].鋁加工，2010（6）：22-25.

[5]申玉彬，王華翔，于占舉.汽車鋁合金輪轂鑄造工藝研究分析[J].內(nèi)燃機與配件，2019（17）：80-81.