鋁合金車輪的制造工藝技術(shù)

鋁合金車輪的制造工藝提綱一、鋁合金車輪概述二、鋁合金車輪的結(jié)構(gòu)和分類三、鋁合金車輪的設(shè)計五、鋁合金車輪的制造工藝六、鋁合金車輪的相關(guān)標(biāo)準四、鋁合金車輪使用的材料一、鋁合金車輪的概述鋁合金車輪是基于“輕量化”的設(shè)計目標(biāo)，首先使用在賽車上。20世紀初，使用砂模制造鋁合金車輪，并應(yīng)用于賽車20世紀50年代，使用鋼模鑄造整體式鋁合金車輪，并應(yīng)用于轎車20世紀70年代，得到快速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用21世紀初，極其迅猛發(fā)展，進入國內(nèi)外OEM配套體系鋁合金車輪相對于鋼制車輪的優(yōu)缺點：?重量輕，節(jié)能效果明顯（鋁的密度是2.76×103kg/m3,鋼的密度是7.8×103kg/m3）?散熱快，整車安全性能高

（鋁合金A356的導(dǎo)熱系數(shù)是128w/m·℃，

含碳量為0.5%的低碳鋼導(dǎo)熱系數(shù)是54w/m·℃）?尺寸精度高，整車駕駛性能好?款式多樣，更適應(yīng)現(xiàn)代化整車的造型要求?不易藏污納垢，不會產(chǎn)生鐵銹，易清潔優(yōu)點?價錢比鋼制車輪貴?鋁車輪的直徑一般是中、小直徑，大直徑鋁合金車輪的制造技術(shù)還有一定困難（如客車和卡車使用的大直徑車輪）?就彈性模量而言，鋼車輪有一定的優(yōu)勢，（碳鋼的彈性模量在196~206GPa的范圍內(nèi)，鋁合金的彈性模量在72GPa左右）?如果整車行駛速度不高、道路又是較差的，鋁車輪沒有優(yōu)勢缺點二、鋁合金車輪的結(jié)構(gòu)和分類車輪的結(jié)構(gòu)：主要由兩部分組成輪輞輪輻1、鋁合金車輪按結(jié)構(gòu)形式分：1片式（整體式）2片式3片式2、鋁合金車輪按生產(chǎn)方式分：1）鑄造：重力鑄造、低壓鑄造、液態(tài)擠壓、反壓鑄造、離心鑄造、

真空壓鑄、半凝固鑄造等2）鍛造優(yōu)缺點:鍛造車輪簡單說有以下優(yōu)點：1.強度高，2.重量輕,3.相對鑄造車輪節(jié)省燃油。但目前受限于行業(yè)整體技術(shù)狀況，包括材料，加工工藝，成本等因素。目前僅少量用于零售改裝市場。3、鋁合金車輪按涂裝方式分：1）車亮面2）全涂裝3）電鍍4）拋光5）組合三、鋁合金車輪的設(shè)計1、鋁合金車輪的表示方法（乘用車，輕型商用車，整體式鋁合金車輪）輪輞名義直徑輪輞輪廓代號安裝孔個數(shù)輪輞名義寬度偏距螺栓孔分度圓直徑簡略表示：可省略偏距后內(nèi)容表示為：18×8J2、鋁鋁合合金金車車輪輪構(gòu)構(gòu)造造圖圖3、鋁鋁合合金金車車輪輪各各部部位位命命名名示示意意圖圖4、鋁鋁合合金金的的設(shè)設(shè)計計流流程程圖圖外觀觀造造型型效效果果圖圖輪輻輻造造型型A面三三維維數(shù)數(shù)模模車輪輪工工程程結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計提供供供供應(yīng)應(yīng)商商工工藝藝分分析析反饋饋修修改改提交交客客戶戶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)供供應(yīng)應(yīng)商商開開發(fā)發(fā)模模具具、、試試制制新開開發(fā)發(fā)產(chǎn)產(chǎn)品品流流程程：：如從從供供應(yīng)應(yīng)商商處處現(xiàn)現(xiàn)有有產(chǎn)產(chǎn)品品選選擇擇，，則則需需提提供供相相關(guān)關(guān)參參數(shù)數(shù)需要要提提供供的的參參數(shù)數(shù)：：輪輞輞名名義義直直徑徑、、寬寬度度輪輞輞執(zhí)執(zhí)行行標(biāo)標(biāo)準準偏距距中心心孔孔直直徑徑螺栓栓孔孔結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)（（60度錐錐面面、、90度錐錐面面、、球球面面、、平平面面））背面面剎剎車車線線設(shè)計計載載荷荷其它它要要注注意意的的事事項項（（如如風(fēng)風(fēng)格格、、重重量量、、顏顏色色等等））5、鋁鋁合合金金的的設(shè)設(shè)計計應(yīng)應(yīng)用用技技術(shù)術(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)受受力力有有限限元元分分析析計算算機機模模擬擬鑄鑄造造凝凝固固分分析析（（制制造造工工藝藝分分析析））CAD-CAE-CAM的集集成成開開發(fā)發(fā)車輛制造方法鋁合金牌號轎車整體鑄造A356、AC4CH、AC7A2片型輪輞條或卷材5154、5454圓板5154、5454擠壓管5454輪輻鑄造A356、AC4CH、AC7A鍛造6061板5154、54543片型輪輞圓板5052、5154、5454輪輻鑄造A356、AC4CH、AC7A鍛造6061載貨車整體鑄造A356、AC4CH客車整體鑄造6061依據(jù)據(jù)不不同同的的生生產(chǎn)產(chǎn)方方式式，，所所使使用用的的材材料料也也不不相相同同：：四、、鋁鋁合合金金車車輪輪使使用用的的材材料料目前前國國內(nèi)內(nèi)主主流流的的生生產(chǎn)產(chǎn)方方式式及及使使用用材材料料為為：：整體體式式鋁鋁合合金金車車輪輪，，采采用用重重力力和和低低壓壓鑄鑄造造，，材材料料使使用用A356，進進行行T6熱處處理理A356是一一種種鋁鋁硅硅合合金金（（Al-Si7），，含含7%左右右的的Si五、、鋁鋁合合金金車車輪輪的的制制造造工工藝藝鑄造造熱處處理理機加加工工噴涂涂熔煉煉主要要工工序序本工工序序控控制制要要點點：：鋁鋁液液成成份份、、含含氫氫量量、、鋁鋁液液溫溫度度。鋁液液溫溫度度控控制制在在780℃℃~800℃℃熔煉煉：：鑄造造：：鋁液液溫溫度度控控制制在在680℃~750℃液體體依依靠靠重重力力流流動動充充填填鑄鑄型型，，由由于于沒沒有有外外加加壓壓力力，，為為了了獲獲得得致致密密的的鑄鑄件件，，往往往往需需要要利利用用冒冒口口來來補補縮縮。。這這種種方方法法應(yīng)應(yīng)用用最最廣廣泛泛。。重力力鑄鑄造造模模具具采用用空空氣氣冷冷卻卻。。利用用氣體體壓壓力力將將液液態(tài)態(tài)金金屬屬壓壓入入鑄鑄型型，，并并使使鑄鑄件件在在一一定定壓壓力力的的作作用用下下結(jié)結(jié)晶晶凝凝固固的的鑄鑄造造方方法法。。低壓壓鑄鑄造造模模具具采用用水水流流冷冷卻卻。。熱處處理理的的目目的的：：提高高鑄鑄件件的的力力學(xué)學(xué)性性能能，，改改善善合合金金的的切切削削性性能能；；消消除除由由于于鑄鑄件件壁壁厚厚不不均均勻勻、、快快速速冷冷卻卻等等所所造造成成的的內(nèi)內(nèi)應(yīng)應(yīng)力力；；穩(wěn)穩(wěn)定定鑄鑄件件的的尺尺寸寸和和組組織織，，防防止止和和消消除除因因高高溫溫引引起起相相變變產(chǎn)產(chǎn)生生體體積積膨膨大大現(xiàn)現(xiàn)象象；；消消除除偏偏析析和和針針狀狀組組織織，，改改善善合合金金的的組組織織和和力力學(xué)學(xué)性性能能。。本工序控控制要點點：固溶溶時間和和溫度（（540±5℃，6H）、淬火火時間和和溫度（（60-85℃，3min）、時效效時間和和溫度（（130±5℃，3H）熱處理：：鋁合金車車輪一般般采用數(shù)數(shù)控加工工，即CNC加工。CNC加工在車車輪加工工中應(yīng)用用非常廣廣泛。本工序控控制要點點：所有有裝車尺尺寸。重點控制制項目：：中心孔孔直徑、、PCD位置度、、端徑跳跳、動平平衡。機加工：：數(shù)控機床床加工工工序劃分分的特點點為：先先粗后精精，先面面后孔，，刀具集集中。刀刀具R的大小可可按鋁合合金車輪輪型面的的要求選選取。鋁合金車車輪涂裝裝的目的的:首先是提提高車輪輪的運行行可靠性性和耐久久性；其次是提提高它的的外觀裝裝飾性。。本工序控控制要點點：前處理理槽液參參數(shù)、調(diào)調(diào)漆參數(shù)數(shù)和固化化參數(shù)。。涂裝：全涂裝車車輪的工工藝流程程：上料——預(yù)處理——烘干——噴粉——固化——噴漆——固化——下料預(yù)處理：通常指指在涂裝裝前在工工件上進進行的除除油、除除銹、磷磷化這三三個工序序的通稱稱。較典型的的鋁合金金車輪涂涂裝預(yù)處處理的工工藝流程程如下：：表面活性性劑水溶溶液除油油→水洗洗（二道道）→→中和出出光→水水洗→轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化膜處處理→水水洗（二二道）→→烘干干→涂裝裝鋁合金車輪的噴涂工藝方法靜電噴涂適用于粉末和油漆，生產(chǎn)效率和涂料的利用率高，對環(huán)境的污染少；空氣噴涂僅適用于油漆，設(shè)備簡單，漆的損失較多。鋁合金車車輪制造造過程中中的檢測測X光檢查氣密性檢檢查三坐標(biāo)檢檢查關(guān)鍵性尺尺寸抽查查動不平衡衡量檢測測材料性能能檢測油漆性能能檢測臺架試驗驗動態(tài)彎曲曲疲勞試試驗徑向滾動動疲勞試試驗沖擊試驗驗六、鋁合合金車輪輪的相關(guān)關(guān)標(biāo)準GB/T3487-2005汽車輪輞輞規(guī)格系系列GB/T5334-2005乘用車車車輪性能能要求和和試驗方方法GB/T15704-1995轎車車輪輪沖擊試試驗方法法GB/T23301-2009汽車車輪輪用鑄造造鋁合金金QC/T241-1997(2005)汽車無