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1、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
2、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 安全 对于高速行驶的汽车来说，因钢轮 毂变形、制动等产生的高温导致爆 胎、制动效能降低等现象已屡见不 鲜。而铝合金的热传导系数比钢、 铁等大三倍，散热效果自然要好得 多，从而增强了制动效能、提高了 轮胎和制动盘的使用寿命、有效的 保障了汽车的安全行驶。 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
3、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
4、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。 1、质量安全性能。选购时，要认准品牌。 2、亮面轮毂主要看其表面及内圆是否有针 孔。有针孔则表明产品铸造质量有问题，再观 察有没有裂缝，以手指触摸背面是否有扎刺感 ，轮毂的非加工面是否圆滑，也是判断该品牌 质量的一个标志。 3、漆面亮度的对比，好品牌的漆面光泽是生 动的，而有些品牌则让人感到暗淡无光。在沿 海或潮湿冰雪地区，应选择不易腐蚀的全涂铝 圈。 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
5、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。 低压铸造是便液体金属在压力作用下充填 型腔，以形成铸件的一种方法。由于所用 的压力较 低，所以叫做低压铸造。其工艺过程（见 图 1是：在密封的坩埚（或密封罐）中，通入 干燥的压缩空气，金属液 2在气体压力的作用下，沿升液管 4上升，通过浇口 5平稳地进入型腔 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
6、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
7、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
8、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。 （ 4 ）保压时间 型腔压力增至结晶压力后，并在结晶压力下保持一段时间，直到铸件完全凝固所需要的时间 叫保压时间。 如果保压时间不够， 铸件未完全凝固就卸压， 型腔中的金属液将会全部或部分流回 批捐，造成铸件 “ 放空 ” 报废：如果保压时间过久，则浇口残留过长，这不仅降低工艺收得率，而 且还会造成浇口 “ 冻结 ” ，使铸件出型困难，故生产中必须选择一适宜的保压时间。 （ 5铸型温度及浇注温度 低压铸造可采
9、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2002500C，浇 注薄壁复杂件时，可高达3003500C。 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。 锻造是制造铝轮毂 通过合理安排工艺过程及选用刀夹具、切 削用量、多次走刀及在空气中自然完全冷 ，有效地控制了零件的加工变形，质量稳 定可靠，从而提高生产效率及产品合格 率。 关键词
10、：锻造铝合金；加工变形；切削用 量；加工变形；完全冷却 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
11、削力及切削力的变化所引 起的变形。为尽力减少误 粗基准的选择：首先考虑设计基准为 T序基准 ，避免基准不重合造成误差；同时尽量选择光 洁、平整、面积较大的表面为基准面。基准面 上的飞边、毛刺、浇冒口残留凸起部分应去掉 ，以保证定位准确，夹紧可靠。在加工轮毂巾 我们选取了最大外缘为粗加工基准。 精基准 应尽量与设计基准、装配基准、测量基准一 致。 且应充分考虑加工零件的稳定性、定位 准确性、夹紧可靠 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 L
12、C 4一C S。为铝合金件较大直径 (最 大外圆 妒 2 8 5和妒 5 8 6 )毂、辐类零件，内孑 L精 度为 I T 8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 . 0 6 m m,两端孑 L同轴度 0 . 0 4 am, r外圆与内孑 L同轴度为 0 . 2 m m,外圆尺寸 2 5 3 t。,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 o 1 6 0 J 7+ m 0 . 0 2 6、 o 1 8 0 J 7 _+ ( 0 1 _ . 0 2 该零件
13、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 . 10 . 2 5 mm。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 . 0 5 0 . 1 m
14、 i l l。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。 经过 J L年 半精加工是为了提高加工效率，解决加 T过程中铝合金应力变 形及加工过程中产生的切削热变形问题，同时延长 冷却时间而提出的分工序。适当提高转数，分 2 3次切削， 的探索，我们逐渐找到了一些铝合金零件的机械加工特性，基 本满足了铝合金零件的加工精度要求，而且有效地提高了生产 效率。为了批量加工出高精度合格工件，必须 全面透彻地分析整个加工过程
15、中可能出现的误差，并针对 尽量减少工件表层的反复摩擦，冷却时间 2 4 h。在半精加工 中由于进给量较小，不会产 生较大的应力，同时可将粗加工 时产生的椭圆予以去掉并给精加工留有较小的余量。 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
16、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
