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铝合金车轮的制造工艺

铝合金铝圈从制造方式来分,主要分为铸造(Casting)和锻造(Forged)两大类,铸造又分为重力铸造(Gravity Casting)和低压铸造(Low Pressure Casting)两种。

(1) 铸造法

铸造法是将加压熔化的材料注入车轮模具后形成。制造过程如图1 所示。

图1 铝合金车轮铸造法的制造过程

(2) 锻造法
锻造法采用模锻, 耗费工时, 成本较高, 但由于金属组织致密, 故强度较高。在强度相同的条件下,锻造法要比铸造法重量轻。由于锻造法重量轻、强度高, 目前各汽车厂普遍采用锻造法制造铝合金车轮。锻造法车轮制造过程如图2 所示。

图2 铝合金车轮锻造法的制造过程

目前铝合金车轮最为常见的铸造方法有重力铸造和低压铸造。
重力铸造——顾名思义,重力铸造浇注时,流体依靠重力流动填充模具,这就是为什么成为重力铸造的原因。
低压铸造——低压铸造是一种利用气体压力将液态金属压入模具,并使铸件在一定的压力作用下结晶凝固的铸造方法。

铝合金车轮不同制造工艺比较

制造工艺

主要特点

备注

低压铸造

在较低压力(一般在2060Kpa)下浇注,可大批量生产较高质量车轮、生产率高、合格率较高、铝液利用率较高,成本比重力铸造稍高。为了使铸件表面更光洁、金相组织更致密,海斯公司采用冒口不在中央、在两侧的方法,并将浇注压力提高到8个大气压(已属高压铸造),产品质量接近压铸水平

目前被广泛采用的工艺

重力铸造

是液体金属靠重力作用充填铸造型腔而获得铸件的一种铸造方法,铸模可重复使用。历史悠久、工艺简单、成本最低;不足是金属晶粒较大、强度较低、重量较大、表面处理工作量较大、铝液利用率较低

早期广泛采用的工艺,技术成熟

挤压铸造

挤压铸造也称为液态模锻,是一种集铸造和锻造特点于一体的工艺方式,其中又分为复合挤压铸造、正挤压铸造、两次挤压铸造、反挤压铸造(金属液流动方向与加压压力方向相反)等多种形式,共同特点是:除金属模具外,还要有突模冲头、模具顶出杆,一般要在冲头上施加700kg左右的压力进行铸造,铸件表面光洁、金相组织、各种机械性能接近于锻件,不需复杂的表面加工就可以镀铬,镀铬成本较低、镀铬增加重量少

日本宇部汽车零件(UBE)应用较成熟

锻造

一般指热模锻。产品质量最好,有高密度的金相组织和良好的机械性能,重量最轻、表面最光洁、成本远高于铸造。一般适用于大型车轮制造。可锻造出花纹和图案。另外,还有铸造锻造法和半固态锻造工艺正在发展中

美国铝业公司应用较早,也有多家日本公司采用,较成熟

组装

一般只铸造或锻造轮辐,轮辋用成型卷材卷制,然后将轮辐、轮辋焊接成车轮,可大大减轻重量;工艺较复杂

美国海斯一莱莫斯公司应用较成熟


 

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