锻造轮毂工艺流程 Revised by Liu Jing on January 12, 2021
铝合金锻造轮毂的制造生产流程
1.进料与切料：锻造轮毂所使用的铝棒材质为6061，这是一种军事级的铝料，和一般铸造轮毂所使用的铝材，不管在材质、强度、延展性及耐久性都远远的超过。
将铝棒切割成制造轮毂所需的大小。
2.铝棒预热：将切割好的铝棒放入加热炉中进行加热，加热到设定温度后，使材料达到均衡的温度后，取出进行锻造作业。
3.锻压成胚：以超过8000吨的锻压机，将预热的铝材，以直锻方式，锻压成毛胚。
4.强力旋压成型：以直立式旋压机，以每旋轮高达25吨的3旋轮，将毛胚旋压成形。
5.热处理：铝轮毂在旋压成型后，需要热处理强化，热处理的工艺包含a.高温固溶处理，b.淬水处理，及c.低温时效处理。
6.车床加工处理：将热处理完成之轮毂雏形，用车床加工，直刻出设计之外型。
7.中心孔及钻孔加工：按设计钻孔，如PCD 5*120，CB 等等。
8.轮毂表面处理：a.精车加工，b.表面抛光处理，及c.表面涂装处理。
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9.锻造轮毂完成。
汽车配件加工——轮毂制造工艺流程 轮毂是汽车上最重要的安全零件之一，有钢制轮毂和铝制轮毂之分，轮毂承受着汽车和载物质量作用的压力，受到车辆在起动、制动时动态扭矩的作用，还承受汽车在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变受力。轮毂的质量和可靠性不但关系到车辆和车上人员物资的安全性，还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能，这就要求轮毂动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、尺寸和形状精度高、质量轻等，铝轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求，在安全性、舒适性和轻量化等方面表现突出，博得了市场青睐，正逐步代替钢制轮毂成为最佳选择。 铝轮毂的制造设备、技术及趋势 汽车铝轮毂的最主要的生产工艺流程是：熔化→精炼→材料检验→低压铸造→X射线探伤→热处理→机械加工→动平衡检验→气密性检验→涂装。 1、熔化 轮毂铝合金的熔化设备，按炉型分为塔式炉、感应炉、倾转炉、固定炉，按能源形式分为柴油、天然气、煤制气、电能。塔式炉熔化速度快、烧损少、能耗低；感应炉熔化速度快、合金成分均匀、生产环境好；倾转炉可以配料也可以做保温炉使用、使用安全、维护方便；固定炉可以配料也可以做保温炉使用、使用和维护简便；燃油热值高、熔化效率高、使用维护方便，燃气生产环境好、清洁、使用维护方便；煤制气经济实惠，电能容易控制、生产环境好。其中以燃油或燃气的塔式快速熔化炉为佳，同时配以铝屑熔化室使用更加方便，是主选设备。 熔化设备的关键在于炉温的控制，由于需要现场制造，故以国产为宜，而且，施工维护便利。由于轮毂铝合金对Fe（铁）含量要求严格（≤0.15%），因此炉衬必须采用非金属材料制作，配料时选用高牌号的纯铝，回炉料的比例要严格控制。
铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中流入型腔。待金属液凝固以后，将炉膛中的压缩空气释放，未凝固的金属从升液管中流回到炉中。控制流入炉膛空气的压力、速度,就可以控制金属流入型腔中的速度和压力，并能让金属在压力下结晶凝固，压力一般不超过 1 ㎏/㎝2。这种工艺特点是铸件在压力下结晶，组织致密，机械性能好；低压另一个特点就是用一个升液管将铸型直接和炉膛连通，在压力的作用下，直接浇注铸型，不用冒口，浇口也很小。所以金属的利用率高。 2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 汽车铝合金车轮的结构特征：汽车铝合金车轮有大有小，有正偏距，有负偏距，有二片式，有三片式，都是圆形铸件，轮缘是均匀壁厚，面积比较大，轮辐比较厚，轮辐和轮缘交接处热节都比较大。而铝轮毂的浇注系统只有一个小浇口，没有冒口。轮辐多半作为横浇道，但是轮辐的位置是由轮毂的结构所决定的，不是由铸造工艺的设计者来决定的。因此偏距小，或负偏距车轮，会让铸造工艺设计者很头痛。然而轮毂的正面为装饰面，一般要求较高，要求精加工、车亮面、抛光、电镀，而低压铸造正好可以把轮毂的正面放在下模，放在浇口的旁边，在压力下结晶，得到致密的组织。使得低压铸造轮毂正面加工以后，表面质量，表面光洁度都比较好。 3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 工艺设计之前，轮毂设计之初，需考虑与轮毂相关的几个基本内容。首先要正确的计算结构强度，这是影响到它生产出来以后安全使用的问题，另一个重要问题是否方便于铸造工艺，是否有利于机加，抛光和电镀，是否有利于减少废品降低成本，提高铸件整体质量，设计一款美观的车轮是不能不考虑它的铸造、加工工艺性的。 4 汽车铝轮低压铸造模具设计 模具设计之前工艺方案是重大的原则问题，方案错了，整个模具设计将全功尽废，如果设计不当，不从铸造工艺角度上去考虑，会极大地影响铸造厂去生产出完美的致密的铸件来。所以在确定模具的设计方案之前，要请专家和现场工作者进行评审。根据产品结构的特点（要注意完全符合顺序凝固条件的产品结构是很少的）评审出一个能创造顺序凝固条件的模具设计方案。模具设计者要深黯与之相关的铸造设备和铸造工艺，设计者要多到现场去请现场的工作者指导。动手设计时要对以下方面进行考虑： a在轮毂的零件图上画出轮毂各部份的加工余量； b在上下模和型芯各个部位，需要考虑适当的拔模斜度； c为了考虑铸件的顺序凝固，对铸件壁厚要通过“补贴”调整圆角，减小热节等措施来尽量符合“壁厚梯度”原则，还要在铸件补缩的距离上给予适当的壁厚考虑，在必要的地方要考虑风冷或水冷，总之整个模具从轮缘到浇口要创造一个顺序凝固的温度场。 d铸型的排气，特别在大平面或死角部分； e在铸件的凸台部份考虑是否用铜块，增加冷却速度；
轮毂毕业设计 篇一：毕业设计——汽车轮毂的数控加工工艺及程序分析汽车轮毂的数控加工工艺及 程序分析 系部：精密制造系 学生姓名：吴斌 专业班级：数控11C1 学号：111021133 指导教师： 20XX年4月25日 声明 本人所呈交的汽车轮毂的数控加工工艺及程序分析，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 20XX年4月25日 【摘要】 随着中国GDP的快速增长，人们对汽车的需求量也与日俱增，汽车轮毂作为汽车的一个重要组成部分，它的大小、材料、质量决定了汽车行驶的安全性和可靠性，伴随着中国
汽车零部件工业的成长，轮毂行业逐渐发展壮大起来。本文以汽车轮毂作为研究对象，首先介绍汽车轮毂的应用场合；其次介绍汽车轮毂的数控加工工艺，包括机床介绍、工件材料、刀具及夹具的选用、切削用量选择及加工路线确定；最后分析了汽车轮毂的部分数控加工程序，总结了常见的几个问题以及解决方法。 【关键词】：汽车轮毂；工艺分析；加工程序。 目录 引言 ................................................ .. (1) 一、汽车轮毂零件介绍 (2) （一）汽车轮毂零件 (2) （二）应用场合................................................. .. (4) （三）结构形状分析 (4)
二、汽车轮毂的加工工艺分析 (5) （一）工件材料选用 (5) （二）加工设备的选用 (5) （三）夹具的选用................................................. (9) （四）刀具的分析与选用 (10) 三、汽车轮毂的加工过程 (12) （一）压铸................................................. .. (12) （二）数控加工................................................. . (12) （三）数控加工程序.................................................
热轧车轮轮箍厂设计 创建时间：2008-08-02 热轧车轮轮箍厂设计(design of wheel and tyre hot rolling works) 以钢锭(坯)为原料，用热轧加工法生产车轮、轮箍的工厂设计。和轮箍主要是用于铁路机车、车辆上的两种走行元件。按结构不同车轮分为组合车轮和整体车轮。组合车轮由分别制造的轮心和轮箍及挡圈组装而成(图1)。整体车轮由一个轮坯整体轧制而成(图2)。 整体车轮有铸铁、铸钢和轧制几种类型，砂型铸铁和铸钢车轮现已淘汰，而新型石墨模压铸钢车轮在美国得到广泛使用，这种车轮在行车速度要求不太高的铁路中比较适用。但中国和世界上大部分国家和地区的铁路线上现今均使用整体热轧车轮(简称整轧车轮，solid roll wheel)。 过去一个时期，机车车轮，特别是蒸汽机车用的车轮结构复杂，直径较大，不易轧制，所以采用轧制的环形件作为轮箍套在轮心上构成组合车轮。但组合车轮的轮箍有松弛的危险，不如整体车轮安全，且整体车轮各部分尺寸可设计得较薄，从而可以减轻重量，既安全又经济。随着蒸汽机车的逐渐被淘汰，以及内燃机车和电力机车也多使用整轧车轮，故轮箍的需求量日趋减少。 整轧车轮和轮箍在大多数国家为分别建厂生产，但也可合并为一个厂(或车间)进行生产。中国设计建成的车轮轮箍厂就是可以生产上述两种产品的工厂。这种工厂的一些工艺设备和辅助设施，如坯料准备、运输设备、动力泵站、水循环系统、工模具制造部门等可统一安排，共同使用，比较经济。 简史火车车轮制造历史较长。在1814年前后，铁路运输上开始生产并使用锻制轮箍，形成组合车轮。1853年英国制成轮箍轧机，开始大量生产热轧火车轮箍。1902年、1904年美国和法国的辗轧车轮轧机分别问世，整体热轧车轮和轮箍开始广泛应用于铁路，从而促使铁路机车车辆的运行速度和载重量有了很大提高。从此，整轧车轮逐步取代了铸铁、铸钢和大部分组合车轮，成为铁路车辆(包括一些机车)的主要用轮。
浅谈汽车铝合金轮毂锻造成形工艺的应用 发表时间：2018-06-15T15:20:22.017Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：杨倩 [导读] 摘要：在汽车行驶系统当中，轮毂属于其中非常重要的一项组成部分，在制作过程中实现了对各种先进工艺的充分利用。 （秦皇岛戴卡兴龙轮毂有限公司河北省轻合金车轮工程技术研究中心河北省秦皇岛市 066000） 摘要：在汽车行驶系统当中，轮毂属于其中非常重要的一项组成部分，在制作过程中实现了对各种先进工艺的充分利用。如今，在汽车制造中，汽车铝合金轮毂锻造成形工艺得到了非常普遍的应用，因为其自身具备非常明显的优化，所以在汽车制造业中获得了非常广泛的发展前景，同时也对汽车行业的应用地位进行了明确。本文主要针对汽车铝合金轮毂锻造成形工艺进行了分析，希望能为相关人员提供合理的参考依据。 关键词：汽车；铝合金轮毂；锻造；成形工艺；应用 轮毂属于汽车系统当中一项非常重要的组成构件，并且对于使用性能方面有着非常高的要求。铝合金汽车轮毂与钢制汽车轮毂相比具有一定的差异，铝合金汽车轮毂其优势主要体现在重量比较轻、耗油量较低，并且还具有非常强的减震性能，这对于提升汽车的形式性能有着非常重要的作用，从而为汽车行驶的安全性提供良好的保障。在我国制造业水平不断提升的基础上，汽车行业也开始面向安全与节能的方向不断发展，而轮毂性能在一定程度上将直接影响到汽车的安全性。铝合金轮毂因为自身所具有的优势，在汽车制造业中得了非常广泛的应用。 1.汽车铝合金轮毂的特点分析 在汽车系统的各个组成构件中，汽车轮毂属于其中非常重要的一项组成部分，在制造过程中如果实现对铝合金轮毂的有效利用，可以在很大程度上提升汽车的行驶性能，同时还能为汽车行驶过程中的安全性能提供良好的保障。结合实际情况可以了解到，汽车铝合金轮毂如今在汽车制造业中得到了非常广泛的应用，其应用优势主要体现在了以下几个方面. 1.1良好的散热性能 通常情况下，汽车在行驶过程中会产生一定的热源，这些热源主要是由刹车或者是轮胎与地面之间进行摩擦而导致的。尤其是在高速行驶的基础上，车轮本身的温度会一直呈现出上升的趋势，这就会在很大程度上提升轮胎爆炸现象发生的概率。而通过对铝合金轮毂的使用，其散热性能要比普通的钢铁轮毂超出三倍左右，并且在结构的设计方面也有助于热源的散发，即便是处于连续刹车的状态下，也能够将汽车轮胎温度控制在一定的范围之内，从而可以为汽车行驶过程中的安全性提供良好的保障。 1.2 有效改善汽车的行驶性能 在汽车系统制造过程中，通过对铝合金轮毂的使用，可以在一定程度上实现对于轮胎之间的有效分离，这样振摆与振动的现象就会相应的减小，从而使汽车的重心得到不断的改善。主要是因为铝合金在振动性能方面要明显高于钢材质，并且铝合金轮毂在进行制造的过程中所选择的工艺为数控设备，这就能体现出良好的平衡性。而钢轮毂在制造的过程中主要是通过焊接的形式来完成的，导致平衡性得不到有效的保障，尤其是在高速性能方面得不到有效的改善。而通过对铝合金轮毂的利用，就能对钢轮毂中存在的问题实现有效的解决，结合相关的调查结果可以了解到，铝合金轮毂在振动程度方面要比钢轮毂减少了10%左右。 2.汽车铝合金轮毂成形方法 2.1 锻造成形法 锻造成形法指的是在对锻压机械充分使用的基础上，针对金属配料属于一定的压力，在这时就能使金属产生一定的变形现象，从而可以具备相应的机械性能。通过对锻造成形法的应用，可以针对金属冶炼过程中产生的疏松问题进行有效的解决，同时还能对整体的结构进行不断的优化，在机械性能方面要明显的优于普通材料的铸件。结合相关设备中的组成构建可以了解到，一些重要的零部件因为受到工作条件的影响，如果形状比较简单的部件可以采用焊接的形式来完成，其中锻件方式有着非常广泛的应用，如今锻造技术已经形成了完善的加工流程，主要包括了下料、加热、锻造、热处理、粗加工以及表面处理等几个方面的内容。 2.2 铸造成形法 铸造成形法主要是对金属进行熔炼，在达到液体状态之后，浇筑到相应的铸型当中，然后经过凝固以及处理工作之后，就能得到预期形状以及大小的铸件。当铸造毛坯成形之后，不仅可以减少对机械以及人工的使用，同时还能减少成本的投入力度。在汽车制造过程中。铝合金轮毂因为自身具有明显的实用性强以及成本低等优势，所以在制造行业中实现了非常广泛的应用。 2.3 旋压成形法 旋压成形法具有锻造、挤压、拉伸以及弯曲等特点，属于目前一种新型的制造工艺，在旋压机芯模上，实现了与金属统柸、平板毛柸以及预制柸之间的有效结合，是一种空心旋转体零件。在对这种方法进行使用的过程中，不但可以实现非常高的精准度，同时还能有效保证表面的清洁性，产品在使用过程中具有非常强的性能，因此，在制造过程中实现了非常广泛的应用。 3.汽车铝合金轮毂锻造成形工艺 汽车铝合金轮毂锻造工艺目前在汽车制造过程中有着非常广泛的应用，主要是因为这种制造工艺实现了轮毂质量以及性能方面的有效结合。汽车轮毂锻造工作的开展，在一定程上将直接影响到汽车最终的使用性能，因此，汽车轮毂锻造属于整个制造过程中的重点环境。如果在锻造工作操作过程中没有对细节方面实现合理的控制，那么最终将会对汽车的使用性能带来非常严重的影响，同时也会影响汽车行驶过程中的安全性，从而可能会带来各种安全隐患的发生，严重时可能会出现轮毂断裂的现象。因此，在汽车制造过程中，工作人员一定要对汽车铝合金轮毂锻造环节引起足够的重视，对具体的锻造工艺操作流程进行全面的了解，这样才能为轮毂锻造的形成质量提供良好的保障，在汽车铝合金锻造成形工艺使用过程中，需要对以下几个方面引起足够的重视：首先，需要对锻件工艺性进行深入分析。在这一过程中需要对锻件的材料、尺寸以及形状等方面进行充分的考虑，在对材料进行选择的过程中，应该实现对开式锻模方法的有效利用，通常情况下可以进行闭式模锻，针对于一些塑性比较差的材料而言，应该实现对闭式模锻的充分利用。在对模锻进行选择的过程中，一般都是选择了铝合金等轻金属，或者是有色合金进行利用，主要是因为这些材质在模锻过程中所产生的温度比较低，并且不会对模具带来磨损现象；其次，在形状方面，关于轮毂或者是轴承等旋转体锻件，一般情况下可以采用整体凹模模锻。如果是锻件本身的形状具有一定的复杂性，只有在模锻时可以从模膛当中进行取出，就可以对整体凹模模锻进行充分的利用，因此，旋转体部件或者是形状比较复杂的锻件可以进行精密模锻；最后，关于尺寸以及表面的质量，在对锻造成形工艺进行利用的过程中，关于模具的设计工作一定要对影响锻件精度的相
铝合金车轮低压铸造工艺 目录 铝合金车轮低压铸造工艺 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 1.2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 1.3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 1.4 汽车铝轮低压铸造模具设计 1.5 铝轮低压铸造工艺过程 1. 模具检查 2. 模具喷砂 3. 模具的准备 4. 模具涂料 5. 涂料性能和配比 6. 涂料的选择 7. 模具的预热和喷涂 1.6 开机前的准备工作 1. 保温炉的准备 2. 陶瓷升液管的准备 3. 设备和工艺工装的准备
1.7 铝车轮低压铸造液面加压规范 1. 加压规范的几种类型 2. 铝车轮低压铸造加压规范的设定 3. 设计铝轮低铸加压曲线的步骤 4. 铝轮低铸工艺曲线实例 1.8 铸件缺陷分析，原因及解决办法 1. 疏松（缩松）的形成与防止 2. 缩孔的形成与防止 3. 气孔的形成与防止 4. 针孔的形成与防止 5. 轮毂的变形原因及防止 6. 漏气的产生原因及防止 7. 冷隔（冷接，对接），欠铸（浇不足，轮廓不清）的形成与防止 8. 凹（缩凹，缩陷）的形成与防止 铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的 是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中
铝合金轮毂的生产和市场现状 摘要:对国内汽车铝轮毂市场的需求及生产现状进行综述，根据国内外发展状况对铝轮毂的市场形势进行了分析。 国外汽车（主要是轿车和轻型车）、摩托车均已广泛使用铝合金整体轮毂。国产轿车、轻型车和摩托车以铝合金整体轮毂替代辐条（板）式钢轮毂也是必然趋势。铝合金整体轮毂如图1所示。 图1 铝合金轮毂 1 铝合金轮毂的主要特点 铝轮毂有一件式、两件式和三件式的。两件式的铝轮毂是由一件内件和一件外件焊上的或钉上的。焊接时要小心，因为焊接两件东西不一定能保证圆度。两件式铝合金轮毂如图2所示。 图2 两件式铝合金轮毂 三件式的铝轮毂由一件中心部件和两个外圆件组成，并用航空级的螺钉拧在一起。为了减轻质量，很多三件式铝轮毂使用锻造件。三件式结构为厂家小批量制造提供了较大的灵活性。 铝合金轮毂的特点可归纳为以下三方面。
（1）安全：对于高速行驶的汽车来说，因轮毂变形、制动等产生的高温爆胎、制动效能降低等现象已屡见不鲜。而铝合金的热传导系数比钢、铁的大3倍，散热效果自然要好得多，从而增强了制动效能，提高了轮胎和制动盘的使用寿命，有效地保障了汽车的安全行驶。 （2）舒适：装有铝合金轮毂的汽车一般都采用扁平轮胎。扁平轮胎的缓冲和吸振性能优于普通轮胎。这样，汽车在不平的道路上或高速行驶时，舒适性会大大提高。 （3）节能：铝合金轮毂质量轻（同样规格的铝轮毂比钢轮毂要轻约2 kg）、制造精度高，所以在高速转动时变形小、惯性阻力也小。这有利于提高汽车的直线行驶性能、减轻轮胎滚动阻力，从而减少油耗。 2 生产技术 2.1 铸造 低压铸造是生产铝轮毂的最基本方法，也比较经济。低压铸造就是把熔化的金属浇铸在模子里成型并硬化。反压铸造是较为先进的铸造方法，用很强的真空把金属吸进模具，有利于保持恒温和排除杂质，铸件内没有气孔而且密度均匀，强度很高。高反压模铸（HCM）工艺生产的铝轮毂几乎与锻造的一样，德国名厂BBS 的RX/RY（15-20英寸）系列铝轮毂就是用HCM法铸造的。 2.2 锻造 锻造是制造铝轮毂的最先进的方法，以62.3MN的压力把一块铝锭在热状态下，压成一个车轮毂。这种铝轮毂的强度是一般铝轮毂的3倍，而且前者比后者还轻20%。有些造型美观且结构相对复杂的轮毂，往往不可能一次锻压成型。滚锻（也叫模锻）是锻造的一种，把一支轮毂的毛坯在滚动中锻造成型。滚锻出的轮毂在保持足够强度的同时，能大大减少厚度。用这种工艺制造的铝合金轮毂不仅密度均匀、表面平滑、圈壁薄、质量轻，而且可承受较大的压力。不过，由于这种产品需要较精良的生产设备，且成品率只有50%-60%，故制造成本稍高，价格自然也不低。 3 市场需求形势和生产状况 汽车工业是我国经济与社会发展的支柱产业。据国家汽车工业“十五”发展规划及中长期发展目标，预计到2010年，中国家用轿车保有总量将达到1466万辆，其中，城镇居民家用轿车保有量约1400万辆。到2020年，中国家用轿车保有量将达到7200万辆。权威人士预测，在未来10年内，我国轿车轮市场方面，根据美国凯撒工程公司的资料，2000年世界铝合金轿车轮毂需求量已达1.1亿只。 锻造铝合金轮毂在北美的主要竞争者只有少数几家，这就给新手提供了进入这个市场的契机。另一方面，在锻造铝合金轮毂的使用上，重型卡车的市场会远远超过轿车与轻型卡车的市场。在中国国内的重型卡车的铝轮毂市场还在起步阶段，这应该是锻造铝合金轮毂在国内拓宽市场的好机会。 在国外，锻造铝合金轮毂凭借其密度均匀、表面平滑、圈壁薄、质量轻，而且可承受较大的压力等优点被高档轿车所采用。在国内目前只有上海金合利铝轮毂制造有限公司、红原航空锻铸工业公司等为数不多的几家公司生产锻造铝合金轮毂。
汽车工业制造生产流程示意图与说明 汽车生产介绍 关於汽车的生产线，特别采用一张汽车生产流程图来说明（请参阅下图）。 一、首先是利用冲床将钢板压成车的外壳，这是汽车制造中非常重要的步骤，它涉及汽车的 线型设计及模具的冲压设计；如果母厂不能独立完成这个步骤，那就表示该厂的生产技术还没有达到应有的标准，充其量只不过是个装配厂罢了。 二、等到完成车壳后，为了便於进行以后步骤中的焊接工作，通常都预将车体倒转。 三、完成初步焊接后，再将车体扶正，加装车门及车盖。 四、而后设法除去车壳上各块钢板的毛边与暗号，并将底盘预作防锈处理，以便进行车体的 喷漆。 五、以上是车体部分的制造概略过程，接著要装配大梁、防震、传动以及引擎等系统，这些 部分可以说是汽车的内脏，非常重要；尤其是引擎，更可说是汽车的心脏。 六、如果一个国家的汽车工业无法完全独立自主地完成引擎的设计与制造，那就表示这个国 家的汽车工业还没有生根。上述大梁、防震、传动以及引擎等装置完成后，就可将车体由上而下吊装於其上，构成汽车的雏型。 七、剩下的工作就是汽车内部的装潢，包括玻璃、雨刷、车座等，另外再加装散热器（水箱）、 油压系统、燃料系统以及车轮等，整部车就可以算是大功告成了。 八、不过，为了保证车厂的信用与消费者的基本安全，还必须进行一系列的试验，汽车才可 以出厂。 这些试验包括了滚桶（roller）模拟试验、防漏试验以及路试等项目，试验的主旨在於测试引擎、传动系统、操纵杆、刹车、灯光及车体测漏等性能，通过这些试验以后，汽车就可出厂销售了。
汽车的制造工艺及过程 1.铸造 铸造是将熔化的金属浇灌入铸型空腔中，冷却凝固后而获得产品的生产方法。在汽车制造过程中，采用铸铁制成毛坯的零件很多，约占全车重量10％左右，如气缸体、变速器箱体、转向器壳体、后桥壳体、制动鼓、各种支架等。制造铸铁件通常采用砂型。砂型的原料以砂子为主，并与粘结剂、水等混合而成。砂型材料必须具有一定的粘合强度，以便被塑成所需的形状并能抵御高温铁水的冲刷而不会崩塌。为了在砂型内塑成与铸件形状相符的空腔，必须先用木材制成模型，称为木模。炽热的铁水冷却后体积会缩小，因此，木模的尺寸需要在铸件原尺寸的基础上按收缩率加大，需要切削加工的表面相应加厚。空心的铸件需要制成砂芯子和相应的芯子木模(芯盒)。有了木模，就可以翻制空腔砂型(铸造也称为“翻砂”)。在制造砂型时，要考虑上下砂箱怎样分开才能把木模取出，还要考虑铁水从什么地方流入，怎样灌满空腔以便得到优质的铸件。砂型制成后，就可以浇注，也就是将铁水灌入砂型的空腔中。浇注时，铁水温度在1250—1350度，熔炼时温度更高。 2．锻造 在汽车制造过程中，广泛地采用锻造的加工方法。锻造分为自由锻造和模型锻造。自由锻造是将金属坯料放在铁砧上承受冲击或压力而成形的加工方法(坊间称“打铁”)。汽车的齿轮和轴等的毛坯就是用自由锻造的方法加工。模型锻造是将金属坯料放在锻模的模膛
汽车轮毂制造技术 班级：机电1302班 学号：13221045 姓名：师世健 指导教师：邢书明
目录 一、摘要 (3) 二、汽车轮毂的选材 (3) 1. 钢铁材料 (3) 1.1 球墨铸铁 (3) 1.2 其他钢铁材料 (3) 2.合金材料 (3) 3.复合材料 (3) 三、铸造方法 (3) 1.压力铸造 (3) 2.金属型铸造 (4) 3.熔模铸造 (4) 4.低压铸造 (5) 5.离心铸造 (5) 四、工艺方案 (6) 1.零件图 (6) 2.浇注位置 (6) 3.分型面 (7) 4.砂芯 (7) 5.浇注系统 (7) 6.主要工艺参数的确定 (7) 7.冒口 (7) 8.铸造工艺图 (8)
汽车轮毂制造技术 一、摘要 轮毂，作为汽车一个重要组成结构，起着支撑车身重量的作用，对汽车节能、环保、安全性、操控性都有着极其重要的影响。对其工作环境及使用要求予以充分分析，对其结构进行合理设计，选取性能优良的材料及适当的加工方法，都是汽车轮毂制造中不可或缺的环节。 二、汽车轮毂的选材 1．钢铁材料 1.1 铸铁、铸钢 球墨铸铁以其优良的综合力学性能应用在轮毂上，如铁素体球墨铸铁、高韧性球墨铸铁等。但是，由于类似碳素钢轮毂的缺点，以及铸造过程的复杂性和铸造模型所限，轮毂形状难于控制，限制了其应用。 1.2 其他钢铁材料 一些合金钢如加入钛元素的低合金钢，合金元素可以细化晶粒，提高钢的力学性能，使钢具有强度高、塑韧性好、加工成形性和焊接性良好，可以作为轮毂用钢；此外，低合金高强度双相钢，如低碳含铌钢，提高贝氏体含量，可以提高屈服强度，提高扩孔率，也可以用作轮辐和轮辋用钢。在实际应用中的多数钢制轮毂是通过已成型的轮缘和轮盘焊接而成，尽量使自重降低。 2．合金材料 汽车采用铝合金轮毂后减重效果明显，轻型车使用铝合金轮毂比传统钢制轮毂轻30%-40%，中型汽车可轻30%左右。美国森特来因·图尔公司用分离旋压法制出的整体板材（6061合金）车轮，比钢板冲压车轮重量减轻达50%，旋压加工时间不到90s/个，不需要组装作业，适宜大批量生产。另外，相同外径尺寸的轮毂使用铝合金轮毂抗压强度还有所提高。 3．复合材料 复合材料是应现代科学技术发展而出现的具有强大生命力的材料。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。 三、铸造方法 1.压力铸造
铝合金轮毂热处理相关知识 1、铝合金轮毂热处理过程及重要性 热处理就是以一定的加热速度，升到某一温度下保温一定时间并以一定的速度冷却，得到某种合金组织和性能要求的一种加工方法。其主要目的是：提高力学性能，增强耐腐性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。 铸造铝合金轮毂选用的材料是A356铝合金（美国牌号），对应的国内合金牌号为ZL101，属铝-硅系铸造合金，通常采用T6热处理工艺，含义如下表： 表1 热处理状态代号、名称及特点 铝合金轮毂的热处理强化的主要方法是固溶淬火加人工时效。在Al-Si-Mg 合金中，固溶处理的实质在于：将合金加热到尽可能高的温度，并在该温度下保持足够长的时间，使强化相Mg2Si充分溶入α-Al固溶体，随后快速冷却，使高温时的固溶体呈过饱和状态保留到室温。温度愈高，愈接近固相线温度，则固溶处理的效果愈好。固溶处理也会改变共晶Si的形态，随着固溶保持时间的延长，Si相有一个缓慢球化和不断粗化的过程，这种过程随固溶温度的提高而增强。一般铝合金轮毂的固溶温度选择在535--545℃之间，时间为6小时。固溶温度对Si 相形态的影响要比保温时间的影响大得多，通过参照相关理论和试验发现，550℃保温100分钟后的Si相形态等同于540℃保温300分钟后的形态，目前中信戴卡公司热处理工序步进式连续炉，除特殊产品有明确要求外，均采用固溶550℃保温140分钟左右的热处理工艺。当然，选择的是较高的固溶温度，对设备稳定性
的要求也很高，炉膛内各部温度要均匀，否则局部温度过高，会导致部分产品过热、过烧。 铝合金轮毂淬火时的水温一般选择在60--80℃之间，而且水的状态对机械性能也有一定影响，这是因为轮毂淬火时水温升高，工件表面局部水气化的可能性增大，一旦气囊形成，冷速就明显降低，这会使机械性能降低，因而在工件淬火的情况下，必须要开启水循环装置（搅拌器、循环泵等），使水箱内的水处于流动状态，水温均匀，工件表面没有形成气囊的机会，保持一定的冷却速度，确保淬火效果。 控制淬火的转移时间对Mg2Si强化相的分布很重要，转移时间长会使强化元素扩散析出而降低合金的力学性能，所以转移时间越短越好，这也是生产实际中为什么要求转移时间控制在20s之内的原因。 淬火后人工时效温度的选择，对轮毂机械性能的影响非常明显，较高的时效温度下，屈服强度σ0.2随时效时间的增加而提高，延伸率δ则会降低，硬度升高。相反较低的时效温度和较短时效的时间，屈服强度σ0.2会偏低，而延伸率δ升高，硬度降低。目前时效温度通常选择130--160℃之间，时间为150分钟左右。 根据热处理工序特点及质量特性，热处理工序被定为T特性工序。铝合金轮毂热处理的重要性在于，产品能否满足安全使用要求。其质量特性不能用肉眼直观的进行判别，各项性能指标需要借助专门的检验仪器和设备，对轮毂进行各类检测而获得，由于受到检测频率和检测部位的限制，对于每一炉产品，甚至对每一个产品，检测都只是个别的、局部的，无论如何都不能达到对热处理质量100%的检测，检验也不能完全反映整批产品或整个产品的热处理质量；而且由于热处理过程特点是连续生产，批量投入，一旦出现热处理质量问题，对整个工序的影响面很大；另外热处理的产品是经过了熔炼、铸造、X光等工序的轮毂半成品，如果出现热处理质量问题，其损失也是不言而喻的；更主要的是轮毂热处理缺陷的漏检，很容易引发严重的质量事故，给企业带来无法估量的损失。 2、影响铝合金轮毂热处理性能的因素 首先是热处理工序对性能的影响（工艺参数是前提，工艺执行是过程）；其次是化学成分的影响（合金元素的含量控制，尤其是有害元素Fe的控制）；第三是熔炼过程中铝液的净化（除渣、除气）、晶粒细化（常用细化剂AL-TI-B）、变质效果（常用变质剂Sr）；第四是铸造过程中的产生的疏松、夹杂、气孔、
铝合金轮毂基础知识 一、轮毂的概念及工作状况 ●轮毂的概念： 轮毂又叫轮圈，在行业外也有一些不同的叫法：车轮、轮辋等。它作为整车行驶部分的主要承载件，是左右整车性能最重要的安全部件，在OE主机厂被定为A级安全件。 ●轮毂的受力状况： 轮毂通常会受到两个力的作用：一是要承受静态时车辆本身垂直方向的自重载荷；二是要经受车辆行驶中来自各个方向因起动、制动、转弯、石块冲击、路面凹凸不平等各种动态载荷所产生的不规则应力。 轮毂的静态应力分布 轮毂被安装到车上后，车轮便承受着整车垂直方向的自重力。其中轮辋部分是通过轮胎的充气压力传递而来的，轮辐部分的力是通过轮辋传递来的车辆自重力，这些力都属于静态应力。 二、轮毂的工艺介绍及材质优缺点 ●轮毂的材质分类及应用车型： 轮毂通常使用的材料有钢材和铝合金材料两大类，即钢圈和铝轮。钢圈多应用于卡车、货车和大客车等；铝轮已普通应用于轿车、SUV/MPV等(不过有的汽车厂为降低成本给轿车配的备胎还有使用钢圈)。 ●“钢圈”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是用合金钢板材通过轧辊和冲压制成轮辋、轮辐(或钢丝)的坯料，再经铆接、点焊、二氧化碳电弧焊、挤压等工序装配组合而成。 材质优缺点： 优点：制造工艺简单，生产成本低、价格便宜，抗金属疲劳能力强不易变形等。 缺点：外形不美观造型单一，重量大耗油，惯性阻力大，散热性较差，易生锈等。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是将铝合金锭熔化成铝液后进行精炼变质、除气扒渣处理形成较纯净的铝液，铝液再进行铸造浇铸(重力或低压)成白毛坯之后去除浇口、帽口再进行热处理（固熔→淬火→时效），再通过数控车床和加工中心做机械加工形成半成品，再进行粗打磨、前处理清洗、吹水烘干、喷粉+烘烤固化形成粉坯，再进行精打磨、喷色漆、喷透明漆(或透明粉)+烘烤固化后形成最终成品。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 材质优缺点： 优点：外观美观造型丰富，重量轻省油，惯性阻力小增加改动机寿命，散热性较好提高轮胎寿命，制造精度高平衡性佳/舒适度好等，漆层附着不易生锈。 缺点：制造工艺复杂，生产成本高，价格较贵，材质较脆抗金属疲劳能力一般容易变形开裂(受严重撞击时易断裂)等。 三、铝合金轮毂的材料介绍 ●铝合金轮毂所应用的材料型号： 轮毂在铸造铝合金方面，目前行业里广泛使用的材料是A356.2铝合金(是属于美国ASTM标准里的
日本轮毂先进的制造工艺 相信对于很多汽车消费者而言，轮毂基本上只有两种，那就是钢制轮毂和铝合金轮毂，而铝合金轮毂更好。那么在铝合金轮毂之中，是否都是一样的？如果不是，那么哪一种才更好？更好的轮毂可以为您带来什么好处呢？今天我们就为您浅析一下不同的铝合金轮毂的种类，以及除铝合金轮毂之外，是否还有更好的产品？ 铝合金轮毂种类 现在我们虽然知道了铝合金轮毂比钢轮毂更好，更适用于乘用车，但您知道铝合金轮毂也有不同的种类吗？从制造工艺上我们所见过的铝合金轮毂基本有三种，第一种是铸造，也就是绝大多数家用车或者部分豪华车所用。另一种是锻造，多被用于高性能车、高级跑车，还有很多汽车轮毂改装品牌的高端产品也是锻造产品。除上述两种原有的工艺之外，现在还有一种新的工艺形式，叫做MAT旋压铸造。 铸造铝合金轮毂 铸造成型的铝合金轮毂是如何生产的呢，简单的说，是将被铸造的金属物质加热至液态，然后将极高温的液态金属倒入不同样子的铸模，然后再通过打磨、抛光等精加工来做出最终成品。铸造一般分为两种，一种是重力铸造，另一种是低压铸造。重力铸造是比较原始的铸造
工艺，就是依靠铝水自身的重力倾注到铸模之中，铝水通过自身压力充满至整个铸模各个角落。这种工艺的方法比较简单而且成本也更低，但产品质量可控性不高，并且容易出现瑕疵，在汽车轮毂制造业中几乎已经完全被低压铸造取代。 低压铸造顾名思义，就是将铝水通过设备施加压力灌注到铸模之中，铝水整个凝固过程都处在有一定压力的状态下。这样的好处是铝水因为压力会产生更大的密度，凝固后成品的强度更高。在造型比较复杂的铸模中也可以保证完全充满铸模，很多样式比较复杂的铸造铝合金轮毂只能通过低压铸造方式制造。低压铸造的过程全部由机械完成，并且铸造成型的良品率高，非常适合大批量生产，所以目前汽车厂商指定的铸造铝合金轮毂都是由这种工艺生产出来的。 锻造铝合金轮毂 锻造是一种比铸造更加高级的工艺，因为成品价格昂贵，所以一般的家用车甚至中高级车都不会采用锻造铝合金轮毂。锻造就是通过锻压机对固态的铝合金材料胚料施加巨大压力，使其挤压变形，行程一定的形状、强度和尺寸的制造工艺。然后锻造成型的毛坯在经过精加工最终成为成品，这点与铸造是一样的。经过合理的锻造比、温度控制等等一系列复杂工艺的调整，可以锻造出不同强度和性能的锻造件。
汽车车轮生产工艺现状和发展趋势 整理时间：2008-8-21 10:51:57 来源：华南理工大学机械工程学院打印评论收藏关闭 您正在阅读的是：汽车车轮生产工艺现状和发展趋势，欢迎您转贴给朋友。 车轮是车辆承载的重要部件，其质量直接关系到人的生命安全。目前车轮的主要材料有铝合金、钢材、镁合金以及一些复合材料和钢铝组合材料。本文分别讲述了铝合金车轮和钢车轮的制造工艺，其中铝合金车轮的制造工艺有铸造、锻造以及前沿的旋压－流动复合成形工艺和辗压－旋压复合成形工艺，钢制车轮的制造工艺有轮辋辊压技术、轮辐冲压技术以及前沿的辊压整体成形技术，分析了各个工艺的优缺点及代表性的生产厂家，阐述了前沿的车轮制造工艺和整个车轮行业的发展趋势 1引言 汽车车轮承受着车辆的垂直负荷、横向力、驱动（制动）扭矩和行驶过程中所产生的各种应力，它是高速回转运动的零件、要求尺寸精度高、不平衡度小、支撑轮胎的轮辋外形准确、质量轻，并有一定的刚度、弹性和耐疲劳性。因此要求车轮具有足够的负载能力及速度能力、良好的缓冲性和气密性、良好的均匀性和质量平衡性、精美的外观和装饰性、尺寸精度高、质量小、价格低、拆装方便、互换性好等。车轮材料的选用，车轮结构和制造工艺与上述要求密切相关，是决定车轮性能好坏的关键因素。 2车轮材料的选用 目前，全世界的汽车车轮，不管是载重汽车车轮还是轿车车轮，所用材料基本分为两种，即钢材和铝合金材料，这两种材料制造的车轮所占市场份额为95％，研究汽车车轮的各种工艺特性与这两种 材料的特性是分不开的。随着世界各国政府对节能、安全、环保的要求日趋严格，车轮材料的选择就成为一个焦点问题，即铝合金和钢的选择问题。 此外，随着材料技术的发展和人们对车轮质量的要求不断提高，一些新型材料也被用于制造汽车车轮。 2.1钢制车轮 长期以来，钢制车轮在汽车车轮中占主导地位，但是自上世纪80年代起，钢轮的市场份额逐步减小，被铝合金所代替。钢轮份额快速下跌的原因有多方面的因素，而外观吸引力是最主要的因素。钢制车轮在低成本和安全性方面较铝合金车轮具有很大的优势，因此，目前的载重汽车车轮大部分是钢材制造的。但钢制车轮的缺点也是非常明显的，钢材的加工成型性能和制造工艺决定了钢轮难以做到铝合金车轮那样的结构和外形多样化。同时，钢车轮质量大，制造和使用钢车轮消耗的能量都比铝制车轮大得多。 近年来，面对替代品的渗透和挑战，国际钢轮行业在技术方面进行一系列的革新，包括：(1)新材料微合金钢HSLA，双相钢(DP)和贝氏体钢等高强度和先进高强度钢种成功开发并逐步应用于制造车轮，为钢轮减轻质量和更加大胆的款式设计创造了条件。据统计，HSLA车轮比一般碳素钢车轮重量轻约15％。(2)新工艺，国际钢轮行业与设备制造商紧密合作研究发展了旋压生产工艺，应用到钢制车轮生产中。目前商用车
铝合金轮毂铸造裂纹缺陷及预防 裂纹，铝合金轮毂铸造常见缺陷之一；它是产品失效的直接原因。现场对裂纹的认知缺少，难以采取有效解决办法，本文主要介绍毛坯中主要裂纹缺陷。 低压铸造铝合金轮毂常见裂纹缺陷，按缺陷位置分可分为：内轮缘裂纹、外轮缘裂纹、冒口裂纹、胎圈座裂纹、轮辐夹角裂纹、螺栓孔裂纹等。按裂纹冷热性质分可分为：热裂纹、冷裂纹，其中内外轮缘裂纹一般属于冷裂纹，它主要出现在成品车轮，由疲劳源产生裂纹。以下将按照部位一一解释、 在解释毛坯裂纹之前，需先解释热裂与冷裂的定义及区别。 热裂的形成温度是在合金形成金属骨架，线收缩开始温度到固相线温度区内，这一温度区间称为“有效结晶温度区间”。目前，关于热裂的形成机理主要有两种解释：强度理论和液膜理论。强度理论认为：合金存在热脆区以及热脆区内合金的断裂应变低是产生热裂的重要原因，铸件内变形集中是热裂形成的必要条件；因此，合金凝固过程中，收缩受到外界阻碍时，如果产生的外应力超过合金的强度，则会有裂纹产生。液膜理论认为：热裂的形成是由于铸件在凝固末期晶间存在液膜和铸件在凝固过程中受到拉应力共同作用的结果；如果铸件收缩受到阻碍，拉应力和变形主要集中在液膜上，使液膜被拉长，当应力足够大时，液膜开裂形成晶间裂纹。目前比较主流的原因是：液膜的存在是形成热裂的主要原因，铸件收缩受阻是形成热裂的必要条件；主要集中作用于晶间液膜上，使液膜开裂。 冷裂是由于模具温度低，外表面将凝固成一个薄的固态壳层。内部未凝固的金属液受压力直接作用于刚凝固的外表壳层上，使其受拉应力，而这个外表固态壳层是凝固时间不长、内部又受到高温液体加热的高温层，其边缘温度处在液固两相的临界温度上，根据液膜理论，从而使其形成裂纹源，在冷却过程中，受拉应力作用，不断生长，最终将成为裂纹 内外轮缘裂纹，严格来讲不属于铸造裂纹范畴；在铸造过程中内外轮缘作为产品延伸率最佳区域，极少出现铸造裂纹。经常出现在汽车行驶几万公里后，主要成形原因为疲劳或外力作用开裂。 冒口裂纹，典型的热裂；一般由于冒口凝固不足，强度较低或冒口造型不佳造成起拔模力大产生拉裂。典型状况为冒口内裂、冒口表层横向开裂、冒口内纵
铝合金轮毂制造工艺及特点分析 【摘要】铝合金轮毂以其质量轻、减震性优良、散热快、寿命长等特点，在现代汽车制造中得到了广泛的应用。本文概述了铝合金轮毂的一些常见的制造工艺，并对其特点进行了简要分析。 【关键词】铝合金；轮毂；制造工艺；特点 长期以来，钢制轮毂占据着汽车轮毂生产的主导地位。随着人们对汽车的舒适度、节能环保等方面要求的提高，钢制轮毂已不再适应现代汽车的需求。铝合金轮毂的出现，以优异的性能和迅猛的技术发展取代了钢制轮毂的主导地位，在现代汽车中得到了广泛的应用。 1.铝合金轮毂的优点及性能要求 铝合金轮毂与钢制轮毂相比，具有质量轻、节省能源的优点。由于材质的差异，铝合金轮毂的质量可比钢制轮毂减轻三到四成，可以有效提高轮毂的转动惯性，使汽车易于加速，并减少了制动所需的能耗，从而降低了油耗。此外，由于铝合金的振动性能比钢强，可以减少震动，改善车辆的重心，平衡性能优于钢制轮毂，尤其在高速行驶时可以得到明显的体现。在散热方面，铝合金轮毂的散热系数是钢制轮毂的两到三倍，在高速行驶时仍然可以保持合适的温度，减少爆胎的危险，提高了行车安全。 鉴于铝合金轮毂的优点，在制造铝合金轮毂的时候，就必须将这些优点全部发挥出来，才能使得铝合金轮毂充分体现其优良的性能。一般来说，一个合格的铝合金轮毂必须具备以下几个特点：（1）材质、尺寸、形状准确合理，这样才能充分发挥轮毂的作用，具有通用性；（2）汽车在行驶时，轮毂的横、纵向振摆小，失衡量与惯性矩小；（3）在保证轻便的同时，还要具有足够的强度、韧性和稳定性；（4）可分离性好；（5）性能具有持久性。 2.铝合金轮毂制造工艺及特点分析 2.1铸造法 铝合金轮毂的铸造法成形具有适应性强、品种多样、生产成本较低的优点，已经成为生产铝合金轮毂最普遍的方法，在全世界的铝合金轮毂中，采用铸造法生产的占80％以上。其工艺方法主要有重力铸造、低压铸造、压力铸造以及挤压铸造等。 2.1.1重力铸造法 重力铸造法是指金属在熔融的状态下依靠自身重力的作用注入模具中而获得铸件的一种工艺方法。重力铸造法大致可分为制芯、浇铸、整理三个步骤，每
铝合金车轮挤压铸造工艺介绍 目前，国内卡丁车(类似碰碰车)都从国外进口，其中铝合金车轮是一个重要零件。过去，国外采用压力铸造生产该铸件，铸件质量差，且成品率低，劳动强度大。针对该铸件的结构特点和性能要求，如何提高其产品质量、降低原材料消耗、节约能源、提高劳动生产率及降低铸件成本，是当前生产中的关键。从研制的情况可知，采用挤压铸造代替压力铸造是今后制造铝合金车轮行之有效的工艺。 1 车轮材料、要求及铸件设计 图1所示为铝合金车轮零件图。车轮不仅有较高的性能要求，而且形状十分复杂。 图1 车轮零件图 车轮材料的化学成分(质量分数)为：1.5%～3.5%的Cu,10.5%～12.0%的Si,＜0.3%的Mg，＜1.0%的Zn，＜0.5%的Mn，＜1.3%的Fe,＜0.5%的Ni,＜0.5%的Sn，其余为Al。力学性能要求：σb＞276 MPa,σs＞115 MPa,σ＞4.4%,HB＞92。 该车轮内外形的尺寸精度较高，都应加放加工余量及余块。按挤压铸造工艺的要求，把形状复杂的车轮零件图设计如图2所示的铸件图。 由该图可见，为便于从铸件内孔脱出及简化模具加工，把原来的阶梯轴孔设计成圆柱形φ30 mm，内壁斜度为3°［1］。
图2 车轮铸件图 2 模具结构及设计参数［1］ 2.1 挤压铸造模具结构 铝合金车轮挤压铸造的模具结构如图3所示。它主要有凸模、右凹模、顶杆镶块和左凹模组成所要求的型腔。左凹模和右凹模分别固定在左凹模定模板和右凹模动模板上，左凹模定模板用螺钉紧固在下模板上，右凹模动模板经过侧缸在导柱上实施开启及闭合。 图3 车轮挤压铸造模具 1.上模板 2.凸模固定板 3.凸模 4.导柱 5.右凹模 6.右凹模动模板 7.垫板 8.下模板 9.顶杆镶块 10.左凹模 11.左凹模定模板 采用2000 kN油压机改装进行挤压铸造，其工作过程是：将定量的合金熔液浇入型槽后，固定在活动横梁上的凸模以一定速度向下挤入型腔，压力达一定数值后保压；铝合金凝固后卸压，凸模通过工作缸的回程向上移动，顶杆镶块通过下顶缸从铸件内向下退出，直到全部脱离铸件之后，再用侧缸开启右凹模，取出铸件。 2.2 模具设计的主要参数