针对汽车铝合金轮毂锻造成形工艺的运用分析

民营科技２０１４耳第８期　科技论坛　
针对汽车铝合金轮毂锻造成形工艺的运用分析　
左树艳　
（秦皇岛戴卡兴龙轮毂有限公司，河北秦皇岛０６６０００）　

摘要：汽车轮毂作为汽车零件中重要的组成部分，在加工制作的时候已经形成了各种先进工艺，其中当代汽车制造中汽车铝合　
金轮毂锻造形成工艺就被汽车制造行业广泛的使用，这是由于其良好的加工工艺以及加工优点，确立了其汽车行业中的应用地位。　
关键词：铝合金轮毂；锻造；汽车　

在科学技术水平不断提升的今天，各行业的加工制造能力以及　
生产技术的使用都得到了有效的提升。汽车制造行业的发展建设正是　
抓住了当代社会发展的趋势，通过大胆的创新改革，将先进的科学技　
术合理的融入到汽车制造当中，才使得汽车制造业得到了蓬勃的发展　
建设。当代汽车工业的发展方向正在朝向环保、安全、节能等领域发　
展。其中汽车轮毂作为其中重要的组成部分，其加工质量的好坏直接　
影响了车辆行驶的安全ｌ生能及舒适性能。　
１汽车铝合金轮毂的优点　在进行汽车制造的过程中，汽车轮毂作为车辆重要的组成部分，　汽车在进行行驶的时候通过铝合金轮毂的使用，将更好的提升汽车的　公里陛能，在配合相应型号的轮胎，将有助于保证汽车行驶的抓地性　得到保障。汽车的使用更多的是为了为人们提供便捷的交通出行工　具，并保证在汽车使用中能够给驾驶员以及乘车员一种舒适的感觉，　汽车铝合金轮毂的设计就能够有效的降低振动的传递，提升汽车的舒　适性，其实际的优点主要为以下几点。　１．１重量轻，节能降耗。铝轮毂与钢轮毂相比，重量可减轻３０％－－４０％，　减少了四轮的转动惯性，使汽车的加速性提高了，并相对减少了制动　的能量需求，从而减少了油耗。通过实际实验测算，以奥迪轿车为例，　铝合金轮毂重量减轻了３９．５％，从起步加速到１００ｋｍ的速度需要的　时间减少了０．３ｓ；在车速为９０—１２０ｋｒｒｇｈ时，油耗减少约为０．０５Ｕ　１００ｋｍ，在城市行驶时，可减少约为０￣４Ｕ１００ｋｍ，每１０万公里可节约　耗油４０￣５０Ｌ。　１．２改善驾驶陛能，驾乘更舒适。铝合金轮毂能够实现高精度和与轮　胎的分离性，减小振摆与振动，改善车体重心，这因为铝合金的振动性　能优于钢，而且铝合金轮毂采用数控设备加工，平衡ｌ生能优于钢。钢轮　毂采用热轧钢或冷轧钢带旋压焊接而成，平衡性能差，特别是高速．陛　能不好，铝合金轮毂很好的解决了这一问题。根据实际测算，铝合金轮　毂比钢轮毂的振动程度减轻了１２％。　１．３散热性能好。车轮的热源由２部分产生，一是刹车产生的热；二　是轮胎与路面的摩擦。特别是高速行驶的情况下，车轮温度很高，增加　了爆胎的危险ｌ生。铝合金轮毂的散温系数是普通钢铁轮毂的２－３倍，　而且轮毂表面设计的结构特ｆ生有利于散热，即便在长时间行车中连续　刹车的情况下，也能使车轮系统保持适当的温度，因此使用铝合金轮　毂可减少积热，减少爆胎的机会，提高了安全性。　２汽车铝合金轮毂成形方法简介　在进行汽车铝合金轮毂的锻造中，首先应该对使用的铝合金材　料进行合理的筛选，然后通过正确的铸造工艺，按照相关的铸造尺寸　及要求进行铝合金轮毂的铸造，确保汽车轮毂的可靠实用性。所以，这　就要求铸造的技术人员能够严格的按照铸造的技术标准进行工作，在　进行铸造技术的使用中，应该重视铸造工艺的各个施工环节，避免由　于人为的疏忽造成的铝合金轮毂的质量问题，最终影响了汽车铝合金　轮毂在汽车中的使用。　２．１铸造成形法。铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进　铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件　的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的　目的，降低了成本并在一定程度上减少了时间。铝合金轮毂的铸造成　形具有适应『生强、品种多样、生产成本较低的优点，是生产铝合金轮毂　较为普遍的方法。　２．２锻造成形法。锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其　产生塑『生变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加＿丁　方法。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化　微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械陛能一般　优于同样材料的铸件。相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，　除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接降外，多采用锻件。　２．３旋压成形法。旋压是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横　轧和滚挤等工艺特点的少无切削加工的先进＿Ｔ艺，将金属筒坯、平板　毛坯或预制坯用尾顶顶紧在旋压机芯模上，由主轴带动芯棒和坯料旋　
转，同时旋压轮从毛坯一侧将材料挤压在旋转的芯模上，使材料产生　
逐点连续的塑性变形，从而获得各种母线形状的空心旋转体零件。　
旋压成形的优点在于：产品精度高，表面光洁度好；产品的性能　
好、范围广；材料利用率高，产品成本低；Ｔ艺和装备简单、所需吨位　
小。属于少切削或无切削加工工艺。　
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是当前汽车轮毂加工制造中使用的主　
要工艺，这种工艺的优点主要集中在了轮毂使用的质量以及性能方　
面。汽车轮毂的锻造对汽车整体使用性能是具有一定影响作用的。如　
果锻造工艺在操作环节出现了问题，那么必然会影响汽车轮毂的正常　
使用，在使用过程中也有可能造成不必要的问题发生，严重者可能引　
发轮毂断裂等问题的出现，导致汽车轮毂的可靠ｌ生出现严重的问题。　
所以在继续拧汽车的制造中，也别是汽车铝合金轮毂锻造环节，必须　
严格的按照锻造工艺进行操作，确保轮毂锻造的形成质量。首先是锻　
件工艺性：锻件的工艺性，主要考虑锻件的材料、形状、尺寸精度和表　
面质量等方面，首先在材料方面，能采用开式模锻方法进行锻造的材　
料，基本都可以进行闭式模锻，一些塑性较差的材料采用闭式模锻更　
为有利。一般模锻用铝合金、镁合金等轻金属和有色合金，因为这几类　
合金在模锻时温度低，不易产生氧化、模具磨损小。其次在形状方面，　
如齿轮坯、轮毂、轴承等旋转体锻件最适合于整体凹模模锻。形状复杂　
的锻件，只要模锻时能从凹模模膛中取出，就可采用整体凹模模锻，若　
不能采用整体凹模模锻，可采用可分凹模模锻。所有旋转体锻件和部　
分形状复杂的锻件还可进行精密模锻。最后在尺寸精度和表面质量，　
在锻造成形的工艺分析和模具设计中，应考虑影响锻件精度的诸因　
素，进行具体分析计算，以确定锻件的尺寸精度。但是，由于影响因素　
比较复杂，使得理论上不易准确地计算。其次是汽车铝合金轮毂锻造　
成形具体步骤：锻造轮毂模锻工艺过程的主要内容涉及如下９个方　
面：一是根据产品零件图绘制锻件图；二是确定模锻工序和辅助工序　
（包括旋转锻、预锻、终锻、扩口切边和旋压），决定中间毛坯的形状和　
尺寸；三是确定加热方法和加热规范；四是确定清除坯料表面氧化皮　
或脱碳层的方法；五是确定坯料尺寸、重量及其允许的公差，选择下料　
方法；六是选择设备；七是确定坯科和模具润滑、冷却方法；八是确定　
锻件冷却方法和冷却规范；九是确定锻件热处理方法。锻件的热处理　
方法及锻件的技术要求和检验要求，应根据生产的具体零件而定。　
综上所述，当代汽车工业的发展前景是十分广阔的，汽车铝合金　
轮毂作为汽车的重要组成部分，在进行加丁制造的时候正在朝向轻　
型、安全等方向发展，在铸造过程中应用汽车铝合金轮毂铸造工艺，将　
有助于提升汽车轮毂的制造质量，提高其使用的可靠性及安全性。　
参考文献　
【１］张海渠，马桂艳，宋鸿武，等砖ｇ合金轮毂成形工艺的应用与研究进　
展明．沈阳大学学报，２０１１（４）：１０８．