铝合金车轮工艺

铝合金车轮生产工艺铝合金车轮是汽车轮胎的重要组成部分，具有重量轻、刚性好、具有良好的制动和减震性能等优点。

铝合金车轮的生产工艺主要包括原料选取、铸造、热处理、机械加工、表面处理等几个步骤。

首先，原料选取。

铝合金车轮的主要原料是铝合金，在选择原料时需要优先考虑合金的强度、耐久性和耐腐蚀性能。

常用的铝合金有A356、A357、A356.2等，其中A356是最常用的材料之一。

第二，铸造。

铸造是铝合金车轮生产的核心环节。

传统的铸造工艺有压铸和重力铸造两种。

压铸是将铸液压入金属模具中进行冷却凝固，然后取出成品。

重力铸造是将铸液倒入模具中，通过重力作用使其凝固。

近年来，尤其是在高性能车轮的生产中，还使用了低压铸造和半固态铸造等先进技术。

第三，热处理。

热处理是为了提高铝合金车轮的强度和耐久性。

常用的方法有T6热处理和气体热处理。

T6热处理是指对铝合金车轮进行固化处理，通过加热和冷却过程来改变合金的晶体结构，提高强度。

气体热处理则是将铝合金车轮放入特定的气体环境中加热，实现强化效果。

第四，机械加工。

机械加工是为了使铝合金车轮达到更加精确的尺寸和形状要求。

常见的机械加工方式包括车削、铣削、切削等操作，可以将铝合金车轮的外形和内部孔洞进行加工和修整。

最后，表面处理。

表面处理是为了提高铝合金车轮的耐腐蚀性、装饰性和表面硬度。

常见的表面处理方法有喷砂、阳极氧化、电镀等。

喷砂是通过喷砂机将合适颗粒的砂浆喷射到铝合金车轮表面，去除表面氧化层和不良物质。

阳极氧化是通过施加电流和特定电解液使铝合金车轮表面生成一层氧化膜，提高其耐腐蚀性和装饰性。

电镀则是将铝合金车轮浸入镀液中进行电化学反应，使其表面镀上一层金属或合金，提高硬度和耐腐蚀性。

综上所述，铝合金车轮的生产工艺包括原料选取、铸造、热处理、机械加工和表面处理等几个重要步骤，每个步骤都对最终产品的质量和性能有着重要影响。

通过科学合理的工艺流程和控制，可以生产出优质的铝合金车轮。

铝合金车轮的制造工艺技术铝合金车轮是现代汽车工业中常用的重要部件之一，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。

其制造工艺技术主要包括原料选择、熔炼、铸造、热处理和机械加工等几个步骤。

首先，在制造铝合金车轮时，需要选择合适的原料。

常用的原料主要是高纯度的铝和添加一定比例的合金元素，如硅、镁、锰等。

这些合金元素能够提高铝合金的强度和硬度，同时还能提高铝在高温下的稳定性。

接下来，制造铝合金车轮的第二个步骤是熔炼。

选择好原料后，需要将其放入熔炉中进行熔化，以保证原料可以完全溶解在一起，形成均匀的熔体。

在熔炼过程中，需要控制好温度和搅拌速度，以确保合金元素能够均匀地分布在铝熔体中。

第三个步骤是铸造。

将熔化好的铝合金液体倒入车轮的模具中，然后通过快速冷却和凝固来形成车轮的形状。

在铸造过程中，需要控制好冷却速度和温度，以确保车轮能够具有良好的强度和表面质量。

铝合金车轮的第四个工艺步骤是热处理。

通过热处理，可以进一步优化车轮的性能，主要是通过控制合金元素的扩散和再结晶来实现。

常用的热处理方法包括T4和T6两种，在热处理过程中，需要控制好温度和时间，以确保车轮能够达到设计要求的强度和硬度。

最后一个步骤是机械加工。

在完成以上步骤后，还需要对车轮进行进一步的加工和整形，以确保其尺寸精确和表面平整。

常见的机械加工工艺包括车削、镗床、磨削等，这些工艺能够有效地提高车轮的尺寸精度和表面质量。

综上所述，铝合金车轮的制造工艺技术包括原料选择、熔炼、铸造、热处理和机械加工等几个步骤。

这些工艺能够使车轮具有良好的强度、硬度和表面质量，提高汽车的性能和安全性。

车轮是车辆中至关重要的组成部分，它直接关系到汽车的操控性、安全性和舒适性。

铝合金车轮作为一种轻量化、高强度的选材方案，得到了广泛的应用。

下面将进一步详细介绍铝合金车轮的制造工艺技术。

首先，原料的选择是铝合金车轮制造的关键一步。

铝合金车轮的主要原料是高纯度的铝以及添加一定比例的合金元素，例如硅、镁、锰等。

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。

ZL101A铝合金车轮热处理工艺的优化实验摘要: 汽车车轮是车辆承载的重要安全部件。

铝合金以其优异的比强度和比刚度，成为汽车轻量化的首选材料，使用比例逐年提高。

本文以某公司现有较为成熟的ZL101A铝合金车轮T6热处理工艺为基础，参照国内外热处理经验，通过调整热处理工艺参数，合理安排工艺，确保铝合金车轮原有性能不变或有所提高。

通过实验确定较为合适的固溶加热温度为535℃～540℃，在535℃、540℃固溶时，分别保温6h、5h可获得更高的力学性能；最适宜的时效温度是130℃、140℃，最佳时效保温时间为3.5h、4h。

关键词：ZL101A铝合金车轮；T6热处理工艺；固溶；时效Abstract:Wheel is an important safety component of vehicles. Aluminum alloy with its excellent specific strength and stiffness has been selected to use widely by cars as a lightweight material.Taking a more mature T6 heat treatment for ZL101A alloy wheels reference from a company, based on experience at home and abroad about the heat treatment process, by adjusting the heat treatment parameters, a reasonable arrangement process, to ensure that the performance of the original aluminum alloy wheels maintained or improved .Experimental results showed that a more appropriate solution to determine the heating temperature is 535～540 ℃. at 535 ℃, 540 ℃solution, respectively, insulation 6h, 5h obtain higher mechanical properties; and the most appropriate in this aging temperature is 130 ℃, 140 ℃;the optimum holding time is 3.5h and 4h.Key words: ZL101A aluminum alloy wheels; T6 heat treatment; solution; aging目录1 绪论 (1)1.1 铝合金车轮概述 (1)1.2 国内外铝合金车轮制造业现状 (1)1.2.1 国外铝合金车轮制造业现状 (1)1.2.2 国内铝合金车轮制造业现状 (2)1.3 铝车轮热处理工艺的研究背景及意义 (2)2. ZL101A铝合金车轮的生产工艺概况 (3)2.1 熔炼 (3)2.2 变质 (4)2.2.1 变质方法 (4)2.2.2 孪晶凹谷机制变质机理 (4)2.3 晶粒细化 (5)2.3.1 细化方法 (5)2.3.2 晶粒细化的机理 (5)2.4 铸造 (5)2.4.1 低压铸造的基本原理 (6)2.4.2 低压铸造的工艺流程 (6)3. ZL101A力学性能的主要影响因素 (7)3.1 合金元素的影响 (7)3.2 微观组织的影响 (8)3.3 熔体处理及热处理的影响 (8)4 ZL101A常见的冶金缺陷分析 (8)4.1缩孔 (8)4.2疏松 (9)4.3裂纹 (9)4.4偏析 (10)4.5夹杂 (11)4.6淬火加热过烧 (11)4.7针孔 (11)4.8气孔（气泡） (12)4.9固溶强化相溶解不完全 (13)4.10变质处理不足和变质过度（过变质） (13)5. ZL101A铝合金车轮热处理工艺的优化实验 (13)5.1 铝合金热处理工艺概述 (13)5.2 铝车轮热处理工艺优化试验方案的设计 (15)5.3 实验材料的制备 (16)5.4 实验设备的校验 (17)5.5优化试验工艺参数的确定 (19)5.6 实验制度的确定 (20)5.6.1 固溶制度的确定 (20)5.6.2 时效制度的确定 (21)5.7 实验结果分析 (23)5.7.1固溶实验结论与分析 (23)5.7.2时效实验结论与分析 (23)5.7.3综合实验结论与分析 (23)6.优化实验工艺与原试验工艺比较 (24)6.1化学成分的测定 (24)6.2力学性能的测定 (24)6.3金相组织检验 (25)7.结论与展望 (26)参考文献 (27)1 绪论1.1 铝合金车轮概述汽车车轮是车辆承载的重要安全部件。

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。

铝合金车轮锻造工艺流程一、原材料准备。

铝合金车轮锻造的第一步呀，当然得先把原材料准备好。

咱们就像是厨师做菜，得先把食材准备齐全。

铝合金材料可是有讲究的，它得有合适的成分比例，这样才能保证后面锻造出来的车轮质量杠杠的。

这些铝合金材料一般都是通过专门的冶炼厂生产出来的，然后被切割成合适的大小和形状，就像把一大块蛋糕切成我们需要的小块一样。

这个过程中，每一块铝合金的质量都得严格把控，要是有杂质或者成分不均匀，那后面可就麻烦啦。

二、加热处理。

接下来呢，就是加热环节啦。

把准备好的铝合金材料放到专门的加热炉里，就像把小宝贝放进温暖的被窝一样。

加热到合适的温度很关键哦，这个温度不能太高也不能太低。

如果温度太高，铝合金可能就会变得太软，就像棉花糖一样，不好塑形；要是温度太低呢，又会太硬，就像冰块一样，锻造的时候很容易裂开。

这个时候的铝合金就像是一个被精心呵护的小宠物，得让它处在最舒服的状态，这样才能顺利进行下一个步骤。

三、锻造操作。

锻造可是整个流程的重头戏呢！当铝合金达到合适的温度后，就可以把它放到锻造设备上啦。

锻造设备就像是一个超级大力士，用力地把铝合金按照模具的形状挤压、捶打。

这个过程就像是在捏橡皮泥一样，只不过这个橡皮泥超级硬，需要很大的力气。

工人师傅们得时刻盯着这个过程，就像家长看着孩子做作业一样，一点都不能马虎。

在锻造的时候，要保证铝合金均匀地变形，不能有的地方变形多，有的地方变形少，不然车轮就会不平整，到时候汽车开起来就会像瘸腿的小鸭子一样，一颠一颠的。

四、机加工。

锻造完之后呀，车轮的形状大致有了，但是还不够完美呢。

这时候就需要机加工了。

就像是给一个粗糙的雕塑进行精雕细琢。

机加工可以把车轮的尺寸加工得更加精确，把表面打磨得更加光滑。

在机加工的过程中，各种刀具就像是小魔法师的魔法棒，在车轮上挥舞着，去除多余的部分，让车轮看起来更加精致。

而且这个过程还能给车轮做出一些特殊的结构，就像给车轮加上一些小秘密武器一样，让它在安装到汽车上之后，能够更好地发挥作用。

铝合金车轮低压铸造充型工艺设计摘要：通过对铸造铝合金车轮充型过程进行分析，分析在充型过程中各部位，尤其是截面较小的浇冒口部位的铝液流动状态。

运用数学计算对充型工艺进行设计，既提高了铸造效率，又使铸造过程充型平稳。

关键词：铝合金车轮；低压铸造；充型工艺；设计低压铸造是液体金属在压力作用下，完成充型及凝固过程而获得铸件的一种铸造方法[1]。

铝合金车轮低压铸造时，往往通过试生产时根据其他相似轮型的经验进行充型工艺设计，没有根据车轮毛坯的结构特点及形成过程中各阶段的要求，更科学地设计充型压力和充型速率。

正确制订低压铸造工艺，尤其是充型工艺，是获得健全合格铝合金车轮铸件的先决条件，根据低压铸造时铝合金车轮铸件成形过程基本特点制订充型工艺。

本文主要是对低压铸造铝合金车轮充型过程进行分析和工艺设计。

1. 低压铸造铝合金车轮充型过程低压铸造铝合金车轮充型时，型腔的充填过程是靠保温炉中液体金属表面上的气体压力作用来实现的。

铝合金车轮的低压铸造的充型过程分为升液和充型两个过程，如图1所示。

升液阶段，即为铝液在气压作用下沿升液管上升至浇道口部位，即图中AB段；充型阶段，即为铝液继续上升并充满整个型腔，即图中BC段。

2. 低压铸造铝合金车轮充型工艺参数初步设计由于目前广泛使用的各种低压铸造液面加压控制系统都只能控制铸型中液面上沿的垂直充型速度，而对水平方向轮辐、分流锥、冒口处填充速度是无法控制的，因而铸型在浇注位置中存在水平分布的平面时，液态金属对水平面的填充及分流锥处速度，液面加压控制系统是无法控制的，其是由液体运动的连续性方程确定的[2]。

当液态金属以较大速度充入型腔时，流动很复杂，既有溅射又有漫流的回落。

为了研究方便，假设流入型腔内的液态金属都遵循优先向下填充的原则，虽说略去了液流向型腔上部的冲击，但不失对问题研究的本质，可以满足工程上对精度的要求。

下面我们分别对升液压力、充型压力、升液时间、充型时间进行研究。

图1 铝合金车轮低压铸造升压曲线利用计算压力的公式：式中 p——充型压力（mbar，1bar=105Pa）；h——铝合金液上升到某一段的高度（m）；ρ——铝合金液的密度(kg/m3)；μ——充型阻力系数，取1.1～1.5。

铝合金车轮的制造工艺1. 引言铝合金车轮是现代汽车中常见的一种重要零部件，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。

本文将介绍铝合金车轮的制造工艺，包括原材料选择、铸造、加工和表面处理等方面。

2. 原材料选择在铝合金车轮的制造过程中，原材料的选择对提高车轮性能至关重要。

常用的铝合金材料包括A356、A357和A356.2三种。

这些材料具有良好的机械性能、气密性和耐腐蚀性，能够满足车轮在使用中的要求。

3. 铸造过程铝合金车轮的铸造过程主要包括模具制作、熔炼铝合金、浇注和冷却等步骤。

3.1 模具制作模具是铝合金车轮的铸造过程中的重要工具。

模具的制作需要根据车轮的设计要求进行。

常用的模具材料有砂型、金属型和永久型等。

3.2 熔炼铝合金选定合适的铝合金材料后，需将其熔炼成液态铝合金。

熔炼可以采用电炉或气炉等方式进行，确保铝合金达到熔点后，进行下一步的浇注。

3.3 浇注和冷却将熔融的铝合金倒入模具中，使其充满整个模腔。

然后，通过冷却过程将铝合金逐渐凝固，形成车轮的基本形状。

冷却的时间和方式需要根据车轮的结构和尺寸来确定。

4. 加工过程在铝合金车轮的制造过程中，通常还需要进行一些加工工序，以达到车轮的精度和平衡性要求。

4.1 车轮机械加工车轮的外观和尺寸要求通常需要进行车削、铣削、钻孔等机械加工工序。

这些加工工序旨在调整车轮的形状和尺寸，使其满足设计要求。

4.2 热处理为提高车轮的力学性能和微观结构，通常需要进行热处理工艺，如时效处理和淬火等。

热处理可以改善车轮的硬度、强度和耐磨性等性能。

4.3 动平衡车轮在运行过程中需要保持良好的平衡性能，以提高行驶稳定性和舒适性。

通过动平衡机检测和调整车轮的平衡性，确保车轮在高速旋转时不会产生震动和噪音。

5. 表面处理铝合金车轮经过铸造和加工后，还需要进行表面处理，以提高车轮的耐腐蚀性和外观质量。

5.1 喷砂除氧化皮车轮表面经过一定时间的氧化，会形成氧化皮。

喷砂工艺可以将氧化皮除去，恢复铝合金表面原有的光亮度。