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
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低压铸造铝合金车轮铸造工艺优化以及组织性能研究
作者：康彬
来源：《科技传播》2013年第11期
摘 要 随着社会的发展，时代的进步，我国从90年代初期开始抓汽车工业以来一直到现在，汽车工业有了突飞猛进的发展，出现了一批非常优秀的汽车企业，像吉利，比亚迪，奇瑞等等，汽车工业茁壮发展的同时，汽车配件的制造业跟着齐头并进的发展，该篇文章我们利用低压铸造技术，铸造铝合金轮毂，并研究其优势和劣势，以及铸造工艺是如何优化的。
关键字 低压铸造；铝合金车轮；铸造工艺优化；组织性能研究
中图分类号TG24 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）92-0038-02
当今社会，汽车已经成为人们出行的交通工具的首选，从公共交通的公交车，出租车再到私家车等，随着国家对汽车工业的逐渐重视，汽车工业也蓬勃发展，汽车从原来老百姓不可想象的交通工具，变成生活中几乎家家都可以承受的交通工具，汽车的价格也由以前的“天价”变得“平民化”，汽车多了，随之而来的问题也就多了，维修，保养都成了诸多汽车厂商最头疼的问题，诸多的汽车厂商开始研究更持久更耐用的汽车零件。
1 铝合金车轮的优势与组织性能研究
1.1 铝合金轮毂的优势
相对于其他金属，铝合金运用在轮毂上的优势多多，从元素上看铝合金是以铝为基体元素和加入一种或多种合金元素组成的合金。铝的特点是什么，铝的密度比较小，大约是铁的0.33，铁的熔点比铝的熔点要高很多，铝的熔点只有六百六十摄氏度，由于铝的性质偏软所以不能直接做刚性材料，所以需要加入其他金属弥补它的缺陷，所以铝合金就诞生了，既要保证铝的优点，不易腐蚀，质量轻等，又要让其坚硬如钢等。由于有以下一些优势：强度高，密度低，其性能不亚于优质钢材料，可塑性好，导电性好，有着非常强的在加工特性、另外铝合金还拥有，很好的，导电导热性，在工业上的应用可以说和钢是奇虎相当的，从成为了汽车，航天等工业不可替代的金属材料。
２ 网格划分 厦门理工学院学报
网格划分是后续模拟分析的关键，在保证网格单元数不超过系统配置所允许的计算单元数前提
下，网格尺寸过小虽然分析精度较高但可能超过系统允许的单元数且分析时间过长；若网格过大则剖
分单元不连通而导致模拟中断，因此，需要先初步设定网格尺寸，再调用华铸ＣＡＥ前置处理模块中
的网格检查功能，判断剖分单元是否连通①．经过多次试验，最终采用网格尺寸为１．３ ｍｍ的划分方
案，完成实体网格划分．
３充型及凝固计算过程
铝合金Ａ３５６的物理特性及压铸工艺参数如表１所示．根据表中数据对压铸过程进行模拟，通过
对铸件充型及凝固模拟结果的分析，可以得到合金液在充型过程中的液态流向，据此可对比分析出不
同流道的充型特点，同时计算凝固过程中温度场的分布特点以及凝固时间．
表１ 铝合金Ａ３５６的物理特性及压铸工艺参数 Ｔａｂ．１ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ Ａ３５６ ａｎｄ Ｄｉｅ Ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ
注：负号表示反方向
４数值模拟结果及分析
图３、图４分别为单流道和双流道充型过程模拟示意图，对比模拟结果可以看出：在单流道充型
过程中，铝液未充满流道就已溢出浇口，容易在流道侧壁形成夹气，在充型过程中残留于铸件内部形
成气孔，同时铝液充填过程中出现未填充满现象，在后续的充型中也可能夹杂气体，铝液易飞溅，流 态不平稳，易出现卷气现象；而在双流道充型过程中，铝液充满流道再从浇口溢出，充型过程中流态
平稳，直至铝液充满整个铸件型腔而流人溢流槽．从整个充型过程看，双流道相比单流道充型过程中
产生缺陷的可能性较小．
９
图３单流道充型过程模拟结果 Ｆｉｇ．３ Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ Ｖａｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ｆｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ 图４双流道充型过程模拟结果 Ｆｉｇ．４ Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ Ｖａｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ｆｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ
A356铝合金飞轮壳挤压铸造工艺参数优化
铝合金飞轮壳是一种轻质高强度零部件，用于汽车、航空航天和机械工程等领域。挤压铸造是制造铝合金飞轮壳的一种常见工艺，具有高生产效率、低能耗和优良的性能特点。本文将对A356铝合金飞轮壳挤压铸造工艺的参数进行优化，以提高产品质量和生产效率。
一、A356铝合金的选择
A356铝合金具有良好的铸造性能和力学性能，适合挤压铸造工艺。其化学成分为Si 6.5-7.5%，Fe≤0.20%，Cu≤0.15%，Mn≤0.10%，Mg 0.25-0.45%，Zn≤0.10%，Ti≤0.20%，Al余量。该合金具有较高的强度、良好的耐热性和耐腐蚀性，适用于要求轻量化和高性能的工程应用。
二、挤压铸造工艺参数优化
1. 模具设计：
模具的设计对挤压铸造过程非常重要。合理的模具设计可以减少挤压力的损失和模具磨损，提高产品的密实性和表面质量。模具应具有良好的冷却系统，以控制铝合金在挤压过程中的温度，避免过热和气泡的产生。
2. 挤压温度：
挤压温度对产品的组织结构和力学性能有重要影响。过高的挤压温度会导致铝合金的热膨胀、氧化和烧结，影响产品的尺寸精度和表面质量；过低的挤压温度会增加挤压力和模具磨损，降低生产效率。通常，A356铝合金的挤压温度在680-750℃之间。
3. 挤压速度：
挤压速度对产品的外观和内部组织结构有重要影响。过快的挤压速度会导致铝合金的变形不均匀和表面裂纹，影响产品质量；过慢的挤压速度会增加生产周期和能耗。挤压速度应根据产品的形状和尺寸进行调整，通常在10-40 mm/s之间。
4. 压力保持时间：
挤压完成后，一定的压力保持时间可以提高产品的密实性和组织结构的均匀性。过短的压力保持时间会导致铝合金的强度和硬度不足，影响产品的使用寿命；过长的压力保持时间会增加生产周期。压力保持时间通常在1-10 s之间。
5. 冷却速度：
铝合金挤压后，需要进行冷却以固化和稳定组织结构。冷却速度过快会导致内部应力增大，产生裂纹和变形；冷却速度过慢会延长生产周期。冷却系统应具有良好的冷却效果，以控制铝合金的冷却速度。
