铝合金车轮挤压铸造工艺介绍

铝合金轮毂铸造模具及工艺优化摘要：随着当前社会经济水平提升，人们生活质量也越来越高，使得汽车行业快速发展。

但是，为进一步优化汽车行业发展水平，减少对环境污染，就需要不断提高生产工艺。

各轮毂厂为提高在市场中竞争力，就积极引进先进技术提高产品质量和性能，优化铝合金轮毂铸造模具和工艺配置，有效满足客户实际需求。

本文就先了解铝合金轮毂内容，分析铝合金轮毂铸造模具和工艺优化对策，为相关研究人员提供参考。

关键词：铝合金；轮毂铸造；工艺优化在处理铝合金轮毂上，因为铝合金表面受热会出现热收缩导致变形，使得模具无法正常使用。

一旦出现这一情况，就会导致生产厂损失经济。

因此，就需要研究，明确铝合金轮毂的铸造模具工艺方法，有效调整模具冷却模式，保证模具表面光滑。

一、铝合金轮毂概述（一）基本化学成分当前，铝合金轮毂所用到的原料具有较为适合的耐磨性和铸造性，但是研究人员还是在应用各类技术来提高性能。

比如，优化工艺、增加细化剂等方法。

根据研究表明，在铝合金中增加稀土元素，能减少在成型中的针孔[1]。

与此同时，单一稀土元素自身要控制不高于0.3%，混合稀土元素要控制在0.3%。

此外，技术研究人员通过调整铝合金含量和温度的方法，采取科学热处理技术，能延长铝合金自身拉伸和伸长强度，不管是冲击韧性还是疲劳强度都进一步提高。

（二）主要生产流程对于铝合金轮毂在生产上工艺复杂，包括准备原料、熔炼、铸造等多个流程。

其中铸造标准要求较高，必须要保证铝合金轮毂没有任何瑕疵，这也是当前铸造正在深入研究的问题。

如果能确保个流程施工质量，才能在铸造中取得理想效果，保证铝合金轮毂车面质量。

在现有技术实际发展上，主要是选择铝合金轮毂低压铸造这一技术，并且这一技术占比铸造技术80%以上[2]。

（三）优点铝合金轮毂相比于钢轮毂而言，导热率好，在同等条件下，铝合金轮毂的导热率更高。

其次，密度小，其密度是钢的1/3。

根据相关数据分析能看出，汽车降低10%的重量，就能提高7%的燃烧效率。

自行车各个零件的成型工艺自行车是一种常见的交通工具，由许多零部件组成。

每个零件都有其特定的成型工艺，下面将为大家介绍自行车各个零件的成型工艺。

一、车架成型工艺车架是自行车的骨架，一般由铝合金、碳纤维等材料制成。

铝合金车架的成型工艺一般采用挤压成型或焊接成型。

挤压成型是将铝合金管材通过模具挤压成型，然后进行焊接，最后进行表面处理。

碳纤维车架的成型工艺主要是将碳纤维布料放入模具中，通过热压或真空吸塑的方式将其成型。

二、车轮成型工艺车轮是自行车的重要组成部分，一般由轮辋、轮毂和轮胎构成。

轮辋的成型工艺主要有铆接、焊接和铸造等。

铆接是将轮辋上的脚钉与轮毂连接起来，使其固定在一起。

焊接是将轮辋的两端通过焊接工艺连接起来。

铸造是将液态金属倒入轮辋模具中，经过冷却凝固后得到轮辋。

轮毂的成型工艺主要有冷锻、铸造和CNC加工等。

轮胎的成型工艺主要是通过模具将橡胶制成的轮胎进行压制成型。

三、传动系统成型工艺传动系统包括链条、链轮等零部件。

链条的成型工艺主要是通过模具将金属片冲压成型，然后进行热处理和表面处理。

链轮的成型工艺主要有铸造和机加工两种。

铸造是将液态金属倒入链轮模具中，经过冷却凝固后得到链轮。

机加工是将链轮加工成所需的形状和尺寸。

四、刹车系统成型工艺刹车系统包括刹车把手、刹车器等零部件。

刹车把手的成型工艺一般是通过塑料注塑成型，然后进行装配。

刹车器的成型工艺主要有铸造和机加工两种。

铸造是将液态金属倒入刹车器模具中，经过冷却凝固后得到刹车器。

机加工是将刹车器加工成所需的形状和尺寸。

五、座椅成型工艺座椅是自行车的一个重要部件，一般由塑料、皮革等材料制成。

塑料座椅的成型工艺主要是通过注塑成型，然后进行装配。

皮革座椅的成型工艺主要是将皮革材料经过剪裁、缝制等工艺制成座椅。

六、踏板成型工艺踏板是自行车的一个关键部件，一般由塑料、金属等材料制成。

塑料踏板的成型工艺主要是通过注塑成型，然后进行装配。

金属踏板的成型工艺主要是通过冲压、焊接等工艺制成。

DOI：10.16660/ki.1674-098X.2017.24.105铝合金轮毂生产工艺①张世琪 聂晓朋 康泰(中信戴卡股份有限公司 河北秦皇岛 066000)摘 要：近年来，随着科技的发展，我国的汽车工业发展也越来越迅速，加之随着经济的增长，人们的生活水平提高，对汽车的需求量越来越大，汽车产销量逐年增高，相应的一些汽车零部件的生产制造业也展现出了旺盛的活力。

汽车轮毂是汽车中的重要部件，也是汽车相关产品中最具发展前景的配套产品之一。

而目前大多数的汽车轮毂都属于铝合金轮毂，因为铝合金轮毂有着诸多优点，在性能上具有很强的优越性。

但同时，铝合金轮毂在生产中对生产工艺流程也具有很严格的要求。

本文主要介绍了铝合金轮毂及其生产工艺流程，希望对铝合金轮毂生产业具有一定助益。

关键词：铝合金 轮毂 生产工艺中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2017)08(c)-0105-02汽车是现代人们出行的主要交通工具。

在汽车上的众多零部件当中，轮毂是一个重要部件，其的质量和性能直接关系着汽车的运行安全。

对于汽车来说，轮毂既具有实用性，又具有装饰性，西方国家将汽车轮毂工业称作“时装化工业”，因为汽车轮毂的种类繁多、形状复杂，并且对尺寸精度具有很高要求。

目前我国大多数汽车轮毂都是以铝合金为主要材料的铝合金轮毂，因为铝合金轮毂具有重量轻且节能、可改善驾驶性能、散热性能好以及外形美观等诸多优势。

但铝合金轮毂对生产工艺的要求也很高，笔者结合实际，对铝合金轮毂及其生产工艺进行了简要介绍，仅供参考。

1 铝合金轮毂及其优点铝合金轮毂是目前在汽车轮毅市场上应用最为广泛的一类轮毂。

铝合金轮毂顾名思义，是以铝合金为主要材料的轮毂，其之所以拥有如此大的市场，是因为铝合金轮毂在性能和质量上具有很强的优越性。

具体来说，铝合金轮毂主要拥有以下优点。

1.1 重量轻且节能传统的汽车轮毂都是钢轮毂，而比之钢轮毂，铝合金轮毂在重量上更轻，具体可以比钢轮毂减轻30%～40%的重量。

纯铝挤压成型1. 简介纯铝挤压成型是一种常见的金属加工工艺，它利用挤压机将铝坯料通过模具挤压成所需形状的产品。

该工艺具有高效、经济、灵活等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、建筑、电子等领域。

2. 工艺流程纯铝挤压成型的工艺流程一般包括以下几个步骤：2.1. 材料准备首先需要准备纯铝坯料，通常采用铝锭通过熔炼和冶炼的方式制备。

同时，也需要准备好模具、润滑剂等辅助材料。

2.2. 加热铝坯料需要进行加热，以使其达到适宜的挤压温度。

加热温度要根据具体的铝合金成分和产品要求进行控制。

2.3. 挤压加热后的铝坯料通过挤压机进入模具腔室，然后利用挤压机的压力使铝料充分填充模具腔室，形成所需产品的截面。

2.4. 冷却挤压后的产品需要进行冷却，以使其固化并达到一定的强度。

冷却方式可以采用自然冷却或人工冷却等方法。

2.5. 切割和后处理冷却后的产品需要进行切割和后处理。

切割可以采用锯切、剪切等工艺，后处理包括去除余面、清洁、校正等工序。

2.6. 复检和质量控制最后对挤压成型的产品进行复检和质量控制，确保产品质量符合要求。

复检包括尺寸测量、性能测试等。

3. 模具设计纯铝挤压成型的模具设计是工艺中的重要一环，它直接决定了挤压后产品的形状和精度。

3.1. 模具材料模具材料通常选择高强度、耐磨损的合金钢，以确保模具具有足够的强度和寿命。

3.2. 模具结构模具结构应根据产品形状和要求进行设计。

常见的模具结构包括单腔、多腔、复合型等。

3.3. 模具温控模具温度对产品的成型质量有重要影响，应根据材料的热膨胀系数和产品要求进行温度控制。

3.4. 模具表面处理模具表面需要进行适当的处理，以增加表面硬度和耐磨性，减少摩擦和热胀冷缩对模具的影响。

4. 润滑剂的选择挤压过程中，润滑剂的选择和使用对产品质量和模具寿命有着重要的影响。

4.1. 润滑剂的作用润滑剂能够减少挤压过程中的摩擦阻力，降低产品表面的损伤和模具磨损。

4.2. 润滑剂的类型根据不同工艺要求，润滑剂可以分为干润滑剂和湿润滑剂两种类型。

挤压挤压：就是对放在容器（挤压筒）中的锭坯一端施加压力，使之通过模孔以实现成形的一种压力加工方法。

挤压机的主要部件及辅助机构：模座、供锭机构、挤压垫与压余分离及传送机构、坯锭热切断和热剥皮装置、制品牵引机构。

挤压机的技术特征：挤压力、穿孔力、挤压杆的行程与速度、挤压筒的尺寸等。

挤压机的额定能力（最大挤压力）等于工作缸的总面积与工作液体的额定比压的乘积。

在铝及铝合金半成品中，挤压是主要的成型工艺之一，挤压产品占全部半成品的1/3，尤其是生产建筑型材。

挤压方法的基本特点是：（1）具有有利于金属塑性变形的应力状态，即强烈的三向压缩应力状态。

（2）变形金属与工具间存在着较大的外摩擦力，使变形很不均匀。

（3）对生产许多高合金化的铝合金，可获得挤压效应。

（挤压效应是指某些铝合金挤压制品与其它加工制品如轧制、拉伸和锻造等经相同的热处理后，前者的强度比后者高，而塑性比后者低。

这一效应是挤压制品所特有的特征。

）挤压的三个阶段：1.填充挤压阶段———充填、挤压上升。

2.平流挤压阶段———金属流动平稳而不交错，挤压力随锭坯长度的减少而直线下降。

3.紊流挤压阶段———锭坯外层金属及两个难变形区（靠近挤压垫及模子角落处的金属也向模孔流动，形成“挤压缩尾”。

挤压力又开始上升，此时应结束挤压操作。

）一、铝合金挤压成形的几个主要变形参数计算1.挤压系数λ（挤压比）：金属变形量的大小λ=F筒/F制F筒、F制——分别为挤压筒和挤压制品的断面积。

2.填充系数在生产中，把挤压筒断面积F筒与铸锭断面积之比K叫做填充系数或墩粗系数，即K= F筒/F锭一般取K=1.02-1.12要考虑铝棒加热的膨胀性，例：20度铝棒加热到520度，其直径是原来的1.0125倍，即直径增大1.25%。

挤压管材时，K值过大，可能增加制品低倍组织和表面上的缺陷，铸锭的对中性差，影响管材的内表面质量和增大管材的壁厚差。

挤压大截面型材时，K值可增至1.5-1.6，有利于提高制品的力学性能，特别是横向性能。

铝合金型材挤压工艺一、引言铝合金型材在现代制造业中扮演着重要的角色，其具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，因此在建筑、交通、电子、航空等领域得到广泛应用。

而铝合金型材的生产加工采用挤压工艺成为主流趋势，因为挤压工艺可以实现高效率、低成本、灵活性强等优势。

本文将就铝合金型材挤压工艺进行详细的介绍，包括挤压工艺的原理和流程，工艺参数的优化，设备的选择和维护等方面，旨在为相关行业提供指导和参考。

二、挤压工艺的原理和流程挤压是一种将金属通过压力挤压成型的加工方法，它是铝合金型材的常用生产工艺。

挤压过程通过金属在一定条件下受到挤压力而发生形变，从而获得所需的截面形状。

一般来说，挤压工艺包括以下几个步骤：1.模具设计和制造挤压工艺的第一步是进行模具设计和制造。

模具的设计要满足产品的形状和尺寸要求，同时考虑金属的流动性和挤压后的变形情况。

模具的制造需要选用耐磨、高强度的材料，以确保模具的稳定性和寿命。

2.铝合金型材的选择在挤压工艺中，选择合适的铝合金型材是非常关键的一步。

不同的合金成分会影响挤压的难易程度和成品的性能。

通常使用的铝合金包括6000系列和7000系列，它们具有良好的挤压性能和机械性能。

3.挤压过程挤压过程是铝合金型材生产中最关键的一步。

在挤压过程中，铝型材通过挤压机的挤压头部分受到一定的挤压力，从而在模具中形成所需的截面形状。

挤压速度、挤压力和温度是影响挤压质量的重要工艺参数，需要严格控制。

4.后处理工艺挤压成型后的铝合金型材还需要进行后处理工艺，包括去毛刺、锯切、拉伸、热处理等。

这些工艺主要是为了改善铝合金型材的表面质量和性能。

三、挤压工艺参数的优化挤压工艺参数的优化是铝合金型材生产中非常重要的一环。

通过合理的工艺参数优化，可以提高型材的表面质量、机械性能和成品率，降低能耗和生产成本。

1.挤压速度挤压速度是影响挤压成品质量的重要参数。

过快的挤压速度会导致金属晶粒的变形和拉伸，从而影响型材的表面质量；而过慢的挤压速度则会增加挤压力，增加能耗和降低生产效率。

5052铝合金挤压工艺5052铝合金是一种常用的铝合金材料，具有良好的耐腐蚀性和可焊性。

挤压工艺是一种常用的加工方法，可以将5052铝合金加工成各种形状的材料。

本文将介绍5052铝合金挤压工艺的原理、优缺点以及应用领域。

一、5052铝合金挤压工艺的原理挤压是通过将加热的铝合金材料放入挤压机中，利用挤压机的压力将材料挤压出所需形状的工艺。

5052铝合金挤压工艺主要分为以下几个步骤：1. 材料准备：将5052铝合金材料切割成适当的长度，清洁表面，去除杂质。

2. 加热：将准备好的5052铝合金材料加热至适当温度，通常为材料的40%~70%熔点。

3. 挤压：将加热好的5052铝合金材料放入挤压机中，通过挤压机的压力将材料挤压出所需形状。

4. 冷却：将挤压好的5052铝合金材料放置在冷却设备中，使其迅速冷却，固化成所需形状。

5052铝合金挤压工艺具有以下优点：1. 精度高：挤压工艺可以制造各种复杂形状的铝合金制品，具有较高的精度和尺寸一致性。

2. 节约材料：挤压工艺可以最大限度地利用材料，减少浪费。

3. 良好的机械性能：挤压工艺可以使5052铝合金材料具有良好的力学性能，提高其强度和硬度。

4. 良好的耐腐蚀性：5052铝合金具有良好的耐腐蚀性，挤压工艺不会破坏其耐腐蚀性能。

然而，5052铝合金挤压工艺也存在一些缺点：1. 能耗较高：挤压工艺需要加热材料，消耗较多的能源。

2. 设备要求高：挤压机设备较为复杂，需要具备较高的技术水平和设备要求。

三、5052铝合金挤压工艺的应用领域5052铝合金挤压制品广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器、建筑装饰等领域。

具体应用包括：1. 航空航天领域：5052铝合金挤压制品可以用于飞机外壳、机翼、起落架等部件。

2. 汽车制造：5052铝合金挤压制品可以用于汽车车身、车门、车窗等部件，具有减轻车身重量、提高燃油经济性的优势。

3. 电子电器：5052铝合金挤压制品可以用于电子电器外壳、散热器等部件，具有良好的导热性能。

铝合金轮毂等温挤压工艺与模具设计孙卫刚，张治民，王强（中北大学材料科学与工程学院，山西太原０３００５１）摘要：分析铝舍空轮毂的等温挤压成形工艺和成形关键，制定了相应的工艺路线厦有效的解决方案，并介绍了相关挤压模设计，通过试验成功验证了谊零件挤压成形的可行性，为该类零件的挤压成形开辟了新的道路。

关键词：铝舍金；轮毂；等温挤压；模具设计中图分类号：ＴＧ３７５．４ＩＴＧ３７６．２文献标志码：Ａ轮毂是车轮上最关键零件之一，它是安装并支承轮胎的基础零件。

轮毂与轮胎组成一个整体，共同承受车的重力、制动力、驱动力、汽车转向时产生的侧向力及这些力产生的力矩。

轮毂在汽车行驶时处于高速旋转状态，其工作条件严酷。

因此，必须有一定的强度、刚度和工作耐久性，还要求其重量轻、质量均匀。

图１为某车辆轮毂示意图，原采用钢铁材料铸造、焊接加工而成，严重超重，直接影响了整车性能。

采用低密度材料代替传统的钢铁材料，可以有效减轻重量，铝台金具有密度小、比强度高和易于进行多种加工等优点，采用铝合金轮毂是减重的有效途径。

图１轮毂挤压件目前铝合金轮毂的成形方法是以压铸为主，但压铸法成品率低，并且容易产生冷隔、气孔、收缩、变形等缺陷，不能满足对强度、韧性和抗疲劳的性能的要求。

因此，需要采用塑性成形的方法，根据零件形状的特点，适于采用挤压成形，成形出来的制品尺寸精度高、组织和性能均匀“］。

１工艺方案１．１工艺分析该轮毂所用的材料为铝合金ＬＣ４，在常温下塑性较低，成形性能差，但随着温度的升高，其塑性得到极大的改善，该材料在４３０～４９０℃塑性最好，因此，采用在４５０℃的下等温挤压成形该零件ｏ］。

等温挤压是将模具加热至变形温度（毛坯在变形过程中不易冷却），使毛坯几乎在恒温下变形，变形的均一性增加，变形抗力和变形功大幅减少，变形放出的热量相应减少，同时，析出的热量在毛坯内分布也更均匀，改善金属在模腔中的流动。

该零件属于带凸缘的空心件，采用实心毛坯，反挤出空心件苒挤出凸缘。

铝合金轮毂生产工艺
铝合金轮毂生产工艺是指将铝合金原料通过一系列工艺流程加工成成品的过程。

下面将介绍铝合金轮毂生产工艺的主要步骤。

首先，选取合适的铝合金原料。

铝合金轮毂需要具备一定的强度和耐磨性，因此在选择原料时需要考虑合金成分和热处理工艺。

常用的铝合金材料包括铝硅合金、铝镁合金等。

其次，对原料进行熔炼。

将选取的铝合金原料放入熔炉中进行加热，直到其熔化成液体状态。

在熔炼过程中需要加入适量的合金元素，以调整合金的成分和性能。

然后，将熔化的铝合金液体注入到轮毂模具中。

轮毂模具是根据产品设计要求制作的，可以使熔化的铝合金液体快速冷却成型。

注入铝合金液体后，等待一定的时间使其冷却固化。

接着，对轮毂进行后续的加工工艺。

包括修整轮毂外径、孔径和轮辐等部分的加工。

这些加工工艺需要使用特殊的设备和工具，在加工过程中需要注意保持轮毂的几何尺寸和表面质量。

最后，进行轮毂的表面处理。

铝合金轮毂需要经过喷砂、抛光、阳极氧化等表面处理工艺，以提高其表面光洁度和耐腐蚀性能。

这些工艺能够让铝合金轮毂具备更好的外观和使用寿命。

综上所述，铝合金轮毂生产工艺是一个复杂而严谨的过程，需要进行铝合金材料的熔炼、注模、加工和表面处理等多个环节。

通过科学合理的工艺流程，可以生产出质量优良的铝合金轮毂产品。