铝合金车轮的制造工艺技术(PPT 42页)

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 ??/。

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。

铝合金车轮挤压铸造工艺采用挤压铸造代替压力铸造生产铝合金车轮，不仅克服了压铸件内部容易形成气孔和氧化夹杂的缺陷，而且提高了成品率及材料利用率。

介绍了铝合金车轮挤压铸造的模具结构及设计参数，分析了挤压铸造的工艺参数及选择依据。

关键词：铝合金车轮挤压铸造模具结构目前，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＞276MPa,σs＞115MPa,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中心孔，其直径为φ30mm，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2000kN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。

铝合金车轮的五大成型工艺过程一、简介轮圈，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。

二、按材质分类轮圈按照材料主要分为铁轮圈和轻合金轮圈，而轻合金轮毂又以铝合金与镁合金产品为主。

在今天的汽车市场中，铁制轮圈已不多见，大多数车型使用的都是铝合金轮圈，铝车轮。

制造铝制轮圈所使用的铝合金材料包括A356、6061等。

其中，A356被铸造铝制轮圈大量选用。

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。

制造铝合金轮圈的原材料A356铝锭↑↑三、铝合金轮圈生产工艺铝合金轮圈比钢轮圈更适合乘用车，目前其制造工艺基本可分为三种，第一种是铸造，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*先由日本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。

1、重力铸造法重力铸造简单的说，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。

该法成本低、工序简单且生产效率高，然而，浇注过程中夹杂物易卷入铸件，有时还会卷入气体，形成气孔缺陷。

重力铸造生产的轮圈易产生缩孔缩松且内部质量较差，此外，铝液流动性的限制也有可能导致造型复杂的轮毂良品率低。

因此，汽车轮圈制造业已经很少使用该工艺了。

2、低压铸造法低压铸造是铝液在压力作用下充入模具，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圈生产的首选工艺，国内多数铝合金轮圈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。

3、锻造法热锻（Hot forging）→RM锻造（RM forging）→冷旋压（Cold spinning）→热处理（Heat treatment）→机加工（Machine work）→喷丸处理（Shot blast）→表面处理（Surface finishing）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。

铝合金轮毂生产工艺流程作者：陈丽威佟志丰来源：《企业文化·中旬刊》2013年第03期摘要：所有产品的生产一般都有一套固定的工艺流程，通过对每一步工艺流程的控制，生产出符合客户要求的产品，其中不同客户的不同产品要求，通过调整每步流程的参数来满足，我公司生产铝合金轮毂的大致流程可分为熔炼、低压铸造、热处理、加工、涂装。

关键词：熔炼；低压铸造；热处理；加工；涂装前言：轮毂根据直径、宽度可以分好多种类，根据样式可以分为一件式、两件式和三件式，根据材料分为钢材和轻合金两大类，根据生产方式分为铸造和锻造，表面处理工艺也会采取不同的方式，大致可分为涂装和电镀两种。

我公司目前主要采用低压铸造生产一件式铝合金轮毂，表面处理方式为涂装，如客户要求电镀需要外委。

本文主要针对铝合金轮毂的生产过程，从熔炼、低压铸造、热处理、加工、涂装进行分析描述。

一. 熔炼铝合金轮毂的原材料是铝，铸造时用到的铝液，目前我公司采用两种途径完成铝液的供给：①厂家直供铝液；②熔炼熔解铝锭。

两种方法比较，采用直供铝液可以缩短熔炼周期、降低能耗、减少金属损耗、提高劳动生产率。

但是对运输要求比较高，需要用保温车直接供应给生产铝铸件的车间，供应频率需要考虑铝液用量的要求。

考虑到两种方式的实际情况，我们主要采用熔炼炉熔解铝锭的方法，直供铝液的使用量相对较少。

二. 低压铸造铸造使用低压铸造机，低压铸造是一种利用气体压力将液态金属压入铸型，并使铸件在一定的压力作用下结晶凝固的铸造方法。

模具在上机铸造前要在模修处对模具进行处理，首先对模具外观进行检查，要求表面光滑无逆角、光滑无粘铝、冷却系统无堵塞及泄露、批号齐全清晰正确、各部配合到位、合模流畅无破损，如发现问题需要对模具进行修理，修整后对模具进行预热，预热到390—410℃1小时以上对模具进行喷涂（避免粘铝和保温的作用），喷涂后继续预热到430—470℃4小时以上后上机铸造。

模具上机后先进行空运转，通过空运转的毛坯查看模具状态，针对不同产品调整工艺参数以及风管的使用情况，按模具设定作业条件和输入程序（加压大小、加压时间、冷却时间），根据自动开始一周动作反复，模具合模后加压并维持压力，保温炉排气，模具开模取出轮毂放入水箱中冷却，清除浇口堵塞物异物放入过滤网，检查轮毂外观，要求无未成型、变形、缩孔、裂纹、涂料脱落、拉伤、划伤、磕碰伤、错模顶杆印痕过深、表面凹凸不平、铸造标记文字错误等问题，如无异常打印批号，要求文字正确、清晰、排列整齐、位置正确，再去除毛刺，要求轮辋、窗口、轮缘处无明显毛刺，首件测量毛坯偏距，毛坯无轴、径向上的明显变形（如果是新产品需要用手喷漆检查毛坯外观，确保设计面无异常，如有问题需要下机修整模具；新模具的毛坯还要检查毛坯全尺寸，并要进行试加工，查看毛坯余量是否满足加工要求，无未加工、缺肉、气孔等表面缺陷），之后转入下序进行X光检查。

车轮生产工艺资料车轮生产工艺资料车轮是车辆重要的组成部分，其质量和性能直接影响到车辆的行驶稳定性以及乘坐舒适度。

下面将介绍车轮的生产工艺。

车轮的生产主要分为以下几个步骤：1. 材料准备车轮的主要材料是铝合金和钢材。

铝合金轮毂轻便且具有较高的强度，适合用于轿车和摩托车的生产。

钢材轮毂则具有更大的承载能力，适合用于商用车和重型车的生产。

材料配比需要根据车轮的使用需求进行定制，确保其强度和性能符合要求。

2. 轮毂压铸首先是对铝合金或钢材进行熔炼和精炼处理，将其制成液态金属。

然后将液态金属注入预先制定好形状的模具中，待金属冷却固化后取出轮毂。

该工艺称为压铸，它可以保证车轮的形状和尺寸的精确度。

3. 钢圈焊接钢圈是车轮上承受重量和冲击力的部分，需要具有较强的强度和耐久性。

钢圈通常是由多段钢板经过焊接组合而成。

在焊接前，需要对钢板进行预切割和折弯，以便使钢圈的形状合适。

然后将钢板焊接在一起，并进行热处理，以提升钢圈的强度和硬度。

4. 轮缘加工轮缘是连接轮毂和胎面的部分，它具有光滑的曲面，以便与轮胎完美贴合。

轮缘的加工包括车削、磨削和抛光等工序，以确保其表面的光滑度和精确度。

5. 组装和平衡轮毂和钢圈在完成相应的加工后，需要进行组装。

首先将轮毂和钢圈正确地对准，并用螺丝将其牢固地固定在一起。

接下来，将轮胎装在钢圈上。

最后，使用动平衡机对车轮进行平衡调整，以减小车轮在高速行驶中的抖动和振动，提升行驶的平稳性。

6. 表面处理车轮的表面处理是为了提升其外观和耐腐蚀性能。

通常采用喷涂、电泳等工艺进行表面处理，以保护车轮不受外界环境的影响。

总结：车轮的生产工艺经过多道工序的加工和处理，确保其质量和性能达到要求。

生产工艺的精细和严谨不仅可以提升车轮的使用寿命，也能保证车辆的安全性和稳定性。

随着科技的不断进步，车轮的生产工艺也在不断创新和改进，以满足不断变化的市场需求和车辆性能要求。

汽车铝合金轮毂制造首先，汽车铝合金轮毂的制造开始于铸造过程。

铸造是将熔化的铝合金倒入轮模中，经过凝固和冷却后形成轮毂的过程。

铸造时需要控制合金的温度和流动性，以确保轮毂的形状和内部结构不出现缺陷。

常用的铸造方法有压铸和重力铸造。

压铸可以快速填充模具，并且具有精密度高的优点；重力铸造相对简单，可以制造较大尺寸的轮毂。

接下来，铸造后的轮毂需要进行机加工工艺。

机加工工艺是通过车铣磨等机械设备对轮毂进行加工，以确保轮毂的精度和几何形状符合设计要求。

机加工工艺包括车削、镗孔、切削等，其中最关键的是车削工艺。

车削工艺是将铸造好的轮毂放在机床上，利用车刀沿着旋转中心将不需要的部分去除，最终得到精确尺寸和表面质量的轮毂。

然后，轮毂经过机加工后需要进行热处理。

热处理是通过对轮毂进行加热和冷却处理，改变轮毂的组织结构和性能。

热处理可以提高轮毂的强度、硬度和耐腐蚀性，以适应汽车行驶的各种复杂环境。

常用的热处理方法包括时效处理和淬火处理。

时效处理是将轮毂加热到合适的温度，然后进行持续的保温，使合金的强度和硬度达到最佳状态；淬火处理是将轮毂加热到高温后迅速冷却，以改善合金的韧性和耐磨性。

最后，轮毂经过热处理后需要进行表面处理。

表面处理是对轮毂进行化学或物理方法处理，以提高其外观和耐腐蚀性。

常用的表面处理方法有阳极氧化和喷涂。

阳极氧化是将轮毂浸泡在酸性溶液中，使其表面产生氧化膜，以增加其硬度和耐腐蚀性；喷涂是将轮毂喷涂上一层防腐漆或表面涂层，以增加其表面的光滑度和抗氧化性。

总结起来，汽车铝合金轮毂的制造过程主要包括铸造、机加工、热处理和表面处理等环节。

每个环节对轮毂的质量和性能都有重要影响。

通过科学的制造过程和精细的工艺控制，可以生产出高质量、高性能的汽车铝合金轮毂，以满足消费者对汽车安全性和美观性的需求。

铝合金轮毂工艺流程
《铝合金轮毂工艺流程》
铝合金轮毂是一种轻质、耐用、外观漂亮的汽车零部件，其制作工艺复杂，需要经过多道工序才能完成。

下面就是铝合金轮毂的工艺流程。

第一道工序是铝合金锻压。

首先将铝合金锭放入加热炉中进行加热，然后通过锻压机进行锻压。

这一步是为了将铝合金锭变成轮毂的初步形状。

第二道工序是精密锻造。

经过第一道工序，轮毂的形状已经初步成型，但是还需要进行精密锻造，以确保轮毂的强度和密度。

第三道工序是精密车削。

在这个工序中，需要使用数控车床对轮毂进行精细加工，以确保其符合设计要求的尺寸和形状。

第四道工序是热处理。

经过精密车削后的轮毂需要进行热处理，以提高其硬度和耐磨性。

第五道工序是喷涂。

在这一步，需要对轮毂进行喷涂，以增强其表面的耐腐蚀性和抗氧化性。

第六道工序是组装。

最后，将轮毂的其他配件如轮胎和轴承组装到轮毂上，完成整个制作过程。

通过以上工艺流程，铝合金轮毂制作完成。

这些工序各自都十
分关键，需要严格控制，以确保最终的产品符合质量要求和使用要求。

铝合金铸造轮毂工艺流程
铝合金铸造轮毂工艺流程：
①熔炼：将铝合金原料（如A356、6061等）在熔炉中加热至熔化状态，去除杂质，确保金属纯净度。

②精炼：熔炼后的金属液进一步精炼，去除气体和非金属夹杂物，提升合金品质。

③材料检验：对熔炼后的铝合金液进行化学成分分析，确保符合轮毂铸造的标准。

④低压铸造：将经过精炼的铝合金液在低压条件下注入预热的模具中，利用真空吸力使金属液平稳填充。

⑤X射线探伤：对铸造完成的轮毂进行X射线检测，检查内部是否存在气孔、裂纹等缺陷。

⑥热处理：将铸造后的轮毂进行固溶处理和时效处理，改善力学性能，增加硬度和韧性。

⑦机械加工：使用CNC机床对轮毂进行精细加工，包括车削、钻孔、攻丝等，确保尺寸精度。

⑧动平衡检验：对加工完成的轮毂进行动平衡测试，消除不平衡点，保证旋转平稳。

⑨气密性检验：检查轮毂的气密性，确保没有泄漏，符合安全标准。

⑩涂装：对轮毂进行表面处理，如喷漆、镀膜等，以提高美观度和抗腐蚀性。

⑪质量检验：对成品轮毂进行全面质量检验，包括外观、尺寸、重量等，
确保符合出厂标准。

⑫包装与入库：将检验合格的轮毂进行包装，标注相关信息，入库等待发货。

铝合金车轮制造技术及发展趋势
一、铝合金车轮制造技术
铸造车轮主要采用一次性成型法，即将铝合金材料加热至流动状态，倒入金属模具中，加快冷却，进行固化，制作出车轮。

其中，铝合金材料的加工工艺主要有铸造法、浇注成型法和模料型法，其中铸造法是最常用的方法。

除了铸造技术，冷成形技术和热加工技术也是采用铝合金材料制作车轮的重要技术。

冷成形技术是采用冷挤压和冷冲压工艺制作车轮，热加工技术是指采用热处理或热锻造技术来生产车轮。

二、发展趋势
随着科技的进步，铝合金车轮制造技术也在不断发展。

在未来，铝合金车轮的质量将越来越轻，成本也会有所降低，而且生产效率也会有质的飞跃。

此外，智能化的车轮加工技术也开始流行起来。

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要制造出高质量的铝合金车轮，首先需要进行充分的原材料准备。