铝合金轮毂课件

铝合金轮毂

轮毂，别名轮圈，即轮胎内廓用以支撑轮胎的圆桶形、中心装配在轴上的部件。常见的汽车轮毂有钢质轮毂及铝合金质轮毂。钢质轮毂的强度高，常用于大型载重汽车;但钢质轮毂质量重，外形单一，不符合如今低碳、时尚的理念，正逐渐被铝合金轮毂替代。主要特点铝合金轮毂【gu(三声)】优点一、现在一般都认为铝合金的轮毂要比钢轮毂好，理由1.美观大方。2.轻便、省油;3.铝合金的伸缩率高，弹性好;4.散热:铝合金比钢的热传导性好。5.刚性好，保圆性好，不宜变形，车的各部分磨损就小，适合高速行驶;钢的软，容易变形，四轮定位都没用，高速时(160以上)明显车会震动，影响车的寿命;6弹性好，提高车辆行驶中的平顺性，更易于吸收运动中的振动和噪音。缺点

这种轮毂耐用性稍差，一旦遇到坚硬物碰撞后变形不能修复

舒适

装有铝合金轮毂的汽车一般都采用子午线轮胎。子午线轮胎的缓冲和吸震性能优于普通轮胎。这样，汽车在不平的道路上或高速行驶时，舒适性将大大提高。子午线轮胎就是钢丝胎，尼龙轮胎就是线胎节能

由于铝合金轮毂重量轻(与同样规格的铝或钢轮毂相差约2kg)、制造精度高，所以在高速转动时变形小、惯性阻力也小。这有利于提高汽车的直线行驶性能、减轻轮胎滚动阻力，从而减少油耗如何选择

铝轮毂的"优""劣":优:铝轮毂因为重量轻、散热性好并具有良好的外观从而逐渐取代了钢轮毂的地位。重量轻降低了整车的自重;散热性好，可以及时将制动器的热量散发出去，以免出现制动热衰退，影响行车安全。在行驶时，银线的掠过宛如轻盈的脚步。劣:铝合金较脆，很容易出现小裂纹，且不易被发现，其强度也没有钢材料高，在铸造时有可能出现砂眼，无内胎车胎容易出现亏气，价格也比较高。选择轮毂或轮毂盖的基本原则--必须便于清洗。不要一味追求漂亮，结构复杂的轮毂或轮毂盖在洗车时是很麻烦的。漂亮、简洁又便于清洗的就是最好的。铸造

低压铸造是生产铝轮毂的最基本方法，也比较经济。低压铸造就是把熔化的金属浇铸在模子里成型并硬化。反压铸造是较为先进的铸造方法，用高真空产生的吸力把金属吸进模具，有利于保持恒温和排除杂质，铸件内没有气孔而且密度均匀，强度很高。高反压模铸(HCM)工艺生产的铝轮毂几乎与锻造的一样，德国名厂BBS的RX/RY(15-20英寸)系列铝轮毂就是用HCM法铸造的。8保持坩埚内液面上的气体压力，一直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力，使开液管中未凝固的金属液流坩埚，再由气缸12开型并推出铸件。

低压铸造独特的优点

1、液体金属充型比较平稳；2、铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件，对于大型薄壁铸件的成形更为有利；3、铸件组织致密，机械性能高；4、提高了金属液的工艺收得率，一般情况下不需要冒口，使金属液的收得率大大提高，收得率一般可达90％。此外，劳动条件好；设备简单，易实现机械化和自动化，也是低压铸造的突出优点。为充分利用低压铸造时液体金属在压力作用下自下而上地补缩铸件，在进行工艺设计时，应考虑使铸件远离浇口的部位先凝固，让浇口最后凝固，使铸件在凝固过程中通过浇口得到补缩，实现顺序凝固。常采用下述措施：

1浇口设在铸件的厚壁部位，而使薄壁部位远离浇口；

2用加工裕量调整铸件壁厚，以调节铸件的方向性凝固；

3改变铸件的冷却条件。低压铸造的工艺规范包括充型、增压、铸型预热温度、浇注温度，以及铸型的涂料等。

1）充型和增压

升液压力是指当金属液面上升到浇口，附所需要的压力。金属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢，以便有利于型腔内气体的排出，同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷溅。

2）充型压力和充型速度

充型压力Pa是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。在充型阶段，金属液面上的升压速度就是充型速度。3）增压和增压速度

金属液充满型腔后，再继续增压，使铸件的结晶凝固在一定大小的压力作用下进行，这时的压力叫结晶压力。结晶压力越大，补缩效果越好，最后获得的铸件组织也愈致密。但通过结晶增大压力来提高铸件质量，不是任何情况下都能采用的。

5铸型温度及浇注温度

低压铸造可采用各种铸型，对非金属型的工作温度一般都为室温，先特殊要求，而对金属型的工作温度有一定的要求。如低压铸造铝合金时，金属型的工作温度一般控制在200～2500C，浇注薄壁复杂件时，可高达300～3500C。关于合金的浇注温度，实践证明，在保证铸件成型的前提下，应该是愈低愈好。6涂料如用金属型低压铸造时，为了提高其寿命及铸件质量，必须刷涂料；涂料应均匀，涂料厚度，要根据铸件表面光洁度及铸件结构来决定。

锻造铝合金轮毂工艺分析

这些误差采取切实有效的措施。二、铝合金轮毂加工工艺

零件的加工精度取决于由机床、夹具、刀具和工件构

成的工艺系统。

根据零件T艺分析情况，将如何控制零件加工变形、保证精度要求的各项措施逐一落实到工艺规程和实际操

作中。

1.加工基准的选择

在机械加工过程中，切削力、夹紧力、重力、惯性力、传

动力等作用会引起艺系统的变形；同时，切削力受力点

位置变化、毛坯加工余量变化和材料硬度变化会引起工艺系统变形的变化。工艺系统的变形及变化都会产生工件误差，通过合理选用切削用量和刀具几何参数，可尽量减小切削力及切削力的变化所引起的变形。为尽力减少误

差及变形，要合理分配加工余量，分多工序多次走刀加工，

把零件变形控制到最小。锻造铝合金轮毂是目前在特种车辆产品中应用不久的关键部件中的一类零件。零件直径较大，形位公差要求

较严，材料为LC4一CS。为铝合金件较大直径(最大外圆

妒285和妒586)毂、辐类零件，内孑L精

度为IT8级，端面跳动

性。在精加_T选用加工后的内孑L及端面作为精基准。

2.粗加工

0.06mm,两端孑L同轴度0.04am,r外圆与内孑L同轴度为0.2mm,外圆尺寸￣253t。,两端内孑L尺寸分别为

在加工过程中要充分考虑到上述情况对加T的影响。粗加工对机床、夹具的选择要求不高，能够满足粗加T精

￣o160J7+m0.0…26、￣o180J7_+(01_.02该零件从试制加工到加工出成度即可。为了加工铝合金零件的尺寸精度和表面粗糙度

品尝试过三种方案。第一种方案：先粗加工外圆、内孔，再上专用车夹精加工两端内孔，两端内孔同轴度只能达到

达到较高精度要求，首先要考虑对各加_T面留有的加工余量，尤其是形状复杂、精度要求较高且数量较多的零件，粗

加工时切削量较大，这是零件产生热变形及积屑瘤形成的主要原因，因此要增加工序、合理选择刀具几何参数、机床转数及切削用量。

3.半精加工

0.1~0.25mm。第二种方案：先粗加工外圆、内孔，再半精

加工内孔、外圆，最后自制车夹精加工外圆、内孔，两端同轴度只能达到0.05~0.1mill。从试加工情况来看，上道工序的变形影响下道工序的加工基准，从而影响最终的加工精度。第三种方案：为了减少工序问变形，在第二种方案的基础上在半精车即采用夹具定位精车内孔，同时工序问采用自然冷却，待零件完全冷却后再进行加工。

锻造

锻造是制造铝轮毂的最先进的方法，以62.3MN的压力把一块铝锭在热状态下，压成一个车轮毂。这种铝轮毂的强度是一般铝轮毂的3倍，而且前者比后者还轻20%。有些造型美观且结构相对复杂的轮毂，往往不可能一次锻压成型。滚锻(也叫模锻)是锻造的一种，把一支轮毂的毛坯在滚动中锻造成型。滚锻出的轮毂在保持足够强度的同时，能大大减少厚度。用这种工艺制造的铝合金轮毂不仅密度均匀、表面平滑、圈壁薄、质量轻，而且可承受较大的压力。不过，由于这种产品需要较精良的生产设备，且成品率只有50%-60%，故制造成本稍高，价格自然也不低。养护方法

当轮毂温度较高时，应让其自然冷却后再进行清洁，千万不能用冷水来清洗。否则，铝合金轮毂会使铝合金轮毂受损，甚至使制动盘变形而影响制动效果。另外，在高温时用清洁剂清洁铝台金轮毂，会使轮毂表面发生化学反应，失去光泽，影响美观。当轮毂上沾有难清除的柏油时，如果一般的清洁剂无济于事，可用刷子试着清除，但切勿使用过硬的刷子，尤其是铁刷子，以免损伤轮毂表面。在此，向私家车主们介绍一种清除柏油的偏方:即选用药用“活络油”涂擦，可获得意想不到的效果。1、洗去轮毂表面上附着的沙粒和容易对轮毂造成损伤的污垢，否则合金的表面会受到腐蚀和损伤;2、用防酸清洁剂对轮毂的内外表面进行处理，最好每2个月给轮毂上一次蜡，这样可以延长轮毂的使用寿命;3、为了不破坏轮毂表面自身的保护层，不能对轮毂使用油漆光亮剂或其他研磨材料。当合金防护漆受到损坏时，如行驶中受到硬物的碰划有伤痕时，应尽快到专业维修站对合金轮毂进行修理并重新喷漆。轮毂修复

对于轮毂的修复问题在国内很少有维修店可以做到，其中最大的一家轮毂翻新维修店便是呔铃王，他是一家集轮毂维修，翻新，矫正，烧焊，打磨，抛光，喷漆为一体的全国性轮毂轮胎4S店。优缺点

汽车用铝合金轮毂是以铝合金为原材料,其制作工艺分铸造和锻造两种.铝合金轮毂大约分以下四个特点:1提高了行车的舒适性.铝合金轮毂具有吸收振动和反弹力量的金属特性.经数控机床加工尺寸精度,真圆度高,偏摆跳动小,平衡好,才使汽车行驶平稳舒适.2正常行驶,节省燃油.由于所换铝合金轮毂的重量,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要,从而减少了油耗.3提高了行车的安全性.而铝合金轮毂的散温系数是普通钢铁轮毂的二到三倍,再加上铝合金轮毂的结构特性,很容易将轮胎,制动系统产生的热量排散在空气中.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.4提高了整车的美观.铝合金轮毂外观设计精美,造型多样化,可以做到车毂合一,尽显完美.提高整车的审美观.5提高了驾驶稳定性.轮胎加宽了提高了抓地力,刹车性能,并很有效的提高了驾驶的操控性与驾驶乐趣.铝合金轮毂也存在一定的缺点,如下:1费用高.更换合金轮毂需很大一笔费用.2改装后的车辆减振器略感变硬,因为改装后的轮胎的扁平比低了,所以有减振变硬的轻微感觉.3增加轮毂的尺寸后会在燃油方面略有增加，但更换名牌轮胎均无燃油的变化.市场需求

能源、环境和安全是当今世界各国极为关注的三大问题，汽车工业的发展和汽车应用普及同这三大问题密切相关。随着现代汽车节能降耗要求的不断高涨，安全和环保法规日趋严格，汽车轻量化的要求更为迫切。铝合金质量轻、强度高、成形性好、价格适中、回收率高，对降低汽车自重、减少油耗、减轻环境污染与改善操作性能等有着重大意义，已成为汽车工业的首选材料。据美国金属市场统计，近10年来世界每辆汽车平均用铝量增加了2倍，2001年世界每辆汽车平均用铝量已达113.5kg，特别是北美汽车用铝量增长最快，2002年北美生产的汽车平均每辆用铝量达124kg左右。铝合金轮毂较钢轮毂平均轻2kg左右，当车速为60km/h时可省油5%-7%，此外还有散热快、减震性能好、轮胎寿命长，安全可靠，外观美丽，图案丰富多彩，尺寸精确，平衡好等优点，在西方轿车工业中已大量使用，发展潜力很大。过去10年内，北美汽车轮毂铝化率上升速度最快，1999年，北美小轿车和轻型卡车轮毂铝化率达53%，其用铝量达270kt以上，预计2010年北美汽车铝合金轮毂的市场占有率将上升到70%以上，总用铝量将达到540kt以上。有资料显示，世界每年汽车铝合金轮毂产量在1亿只以上，预计2014年铝合金轮毂的需求量将达到2.5亿只左右，国际铝合金轮毂市场巨大的吸引力刺激着铝合金轮毂行业的发展。中国汽车工业经过几十年的建设，已初具规模，汽车产量大幅上升，尤其是加入世贸组织后，中国汽车工业非但没有像许多人担心的那样会全军覆没，反而借助国际汽车产业的资本和技术，实现了一个大跨跃，2002年中国轿车生产比2001年增长了53%，产量超过110万辆(已达到中国汽车工业"十五"规划轿车产量)，中国在未来5-10年将会是世界最大、增长最快的汽车市场，这已获得国际业内人士的普遍认同。目前，很多国际汽车大厂商已来到中国合资建厂，并不断向中国追加投资，表现了强烈的投资意愿，如德国大众汽车公司、法国雪铁龙汽车公司等均向中国增加投资，向中国市场提供家用经济型轿车，提高在中国轿车市场占有率。尽管中国汽车工业发展迅速，但与工业化的汽车强国相比还存在不少差距，其中之一便是汽车用材与国外存在一定差距，汽车铝化率还比较低，以轿车最为突出，一般轿车单车耗铝量仅为40-50kg左右，随着世界汽车轻量化进程的加快，特别是加入WTO后，汽车市场竞争国际化日趋势激烈，汽车的节能化、轻量化成为我国汽车工业发展的必要趋势。铝轮毂作为使汽车轻量化的产品，在我国已引起广泛重视，国内铝轮毂市场主要集中在上海大众、一汽大众、广州本田和几个微型车厂、皮卡等主机厂，以给汽车配套为主。从车型上看，高级轿车(奥迪A6)、中级轿车(雅阁、帕萨特)、低级轿车(普桑、捷达、夏利、富康)、微型面包车、中型面包车、皮卡、吉普等广泛采用了铝轮毂。2001年，中国轿车、吉普车、面包车产量为120-150万辆，国内对铝轮毂的需求量在300-375万只之间，加上零售市场90-120万只，国内铝轮毂总需求量应在390-495万只之间。随着国家鼓励轿车消费的政策纷纷出台，轿车进入家庭出现迅猛势头，给中国轿车工业拓开了一个巨大的市场空间，2002年轿车产量已达到汽车工业"十五"规划目标。根据近年我国国民经济的发展、交通运输量的变化及人民生活水平的提高。近几年，国际市场对铝轮毂的需求一直看好，加上中国产品的价格优势，国内主要生产厂家以将国际市场作为重点加以开发。美国为主要出口市场，仅每年汽车配件市场需求量就达800万只，其次有日本、韩国、澳大利亚、东南亚及欧洲等地。2001年国内很多厂家出口订单充足，完不成任务。全年国内合计出口铝轮毂约350万只，创汇1.2亿美元。生产概况

铝轮毂是一种材料密集型、劳动力密集型的低附加值产品，再加上铝铸造是一个有污染、耗能高、工人劳动条件差的行业，欧美等发达国家目前对这类产品均不感兴趣，铝轮毂产业已逐步向第三世界转移，德国大众公司已将自己非常好的铝轮毂工厂关闭，直接外买产品。中国铝轮毂产业的发展只有13年的历史，是一个新兴的汽车零部件产业，但发展很快。从1988年戴卡轮毂制造有限公司建厂，1990年广东南海中南铝合金轮毂厂建厂、1991年昆山六丰机械工业有限公司建厂后，又陆续建成不少铝合金轮毂制造厂，目前中国铝轮毂制造厂有30余家，主要分布在山东、河北、江苏、浙江、云南、吉林、河南、广东等地，年产能在1400万件以上，2001年产量约为1000万件，其中规模较大的有:昆山六丰机械工业有限公司、中信戴卡轮毂制造有限公司、南海中南铝合金轮毂有限公司、厦门民兴金属制品有限公司、上海国兴金属制品有限公司、远轻铝合金轮毂有限公司等，这些企业大部分为台、日独资企业或合资企业，产品很大部分定点外销。由于铝轮毂生产是一个高投入、高产出的行业，许多企业都投资铝轮毂行业，但竞争的结果是一些企业站住了脚，一些企业被淘汰。被淘汰的原因之一就是有些企业对铝轮毂生产的关键技术缺乏足够的认识，只重视设备的引进，忽视了成套工艺的引进。加上人员培训不过关，造成了生产能力难以发挥，质量不符合汽车生产厂家的要求，成品率低，产品缺乏竞争力，难以打入国际市场，最终被市场淘汰。综上所述，国内铝轮毂市场竞争比较激烈，但根据国内汽车工业的发展状况及国外汽车制造商在国内的投资意向，我国铝轮毂市场前景仍然看好，还有很大的潜力。此外，向国外出口、开发国际市场也是中国铝轮毂产品主要销售方向之一。(1)汽车工业作为中国支柱产业，近几年得到飞速发展，与此同时，国内汽车铝合金轮毂的需求量也大幅增加。(2)中国国内铝轮毂行业竞争日趋