鋁合金輪轂的制造方法主要有三種:重力鑄造、鍛造、低壓精密鑄造。
(1)重力鑄造法 利用重力把鋁合金溶液澆注到模具內,成形后經車床處理打磨,即可完成生產。制造過程較簡單,不需精密的鑄造工藝,成本低而生產效率高,但是容易產生氣泡(砂眼),密度不均勻,表面平滑度不夠。吉利有相當一部車型配用的就是這種方法生產的輪轂,主要是早期生產的車型,新車型多已換用新款的輪轂。
(2)鍛造法 整塊鋁錠由千噸的壓力機在模具上直接擠壓成型,好處是密度均勻,表面平滑細致,輪轂壁薄而重量輕,材料強度最高,比鑄造方法高三成以上,但由于需要較精良的生產設備,而且成品率只有五到六成,制造成本較高。
(3)低壓精密鑄造法 在0.1Mpa的低壓下精密鑄造,這種鑄造方式的成形性好,輪廓清晰,密度均勻,表面光潔,既能達到高強度、輕量化,又能控制成本,而且成品率在九成以上,是高品質鋁合金輪轂的主流制造方法。
鍛造輪轂
1、鍛造輪轂定義
鍛造輪轂的工藝方法是利用高壓(大部分是幾千噸的壓力)將一塊已經加溫的合金壓成輪轂的粗胚(雛形),再用CNC細部雕工二次加工,由于承受過高壓撞擊,所以合金之間的分子會更小、間隙會更細、密度會更高、材質分子之間相互作用力會更強,所以輪轂只需較少的原料就能達到足夠的剛性,讓整體重量更輕。
2、鍛造輪轂的生產工藝
一是“固體鍛造”。對結構簡單的卡車鋁輪轂,可以用固體鍛造的工藝生產。
二是“先鑄后鍛”。對于越來越精美的轎車輪轂,單一的固體鍛造很難生產出來的。這就需要采用“先鑄后鍛”,先用傳統的工藝如低壓鑄造、重力鑄造、金屬模鑄造等工藝生產出基本形狀的毛坯,然后再換到鍛壓機床上進行精鍛。對于大部分結構很復雜外觀很精美的輪轂,都可用這種工藝方式生產出來。
三是“連鑄連鍛”。用“連鑄連鍛”工藝可以生產出結構比“先鑄后鍛”更復雜,圖案更精美的鍛造輪轂。綜合機械性能比鑄造輪轂高一個檔次,其輻條會更簡結精細,更有仙骨般美感。
3、鍛造輪轂的工藝特點
(1)采用圓柱狀設計,直徑越大的輪轂就是用較粗的鋁材去鍛壓,與鑄造鋁圈轂使用“原材料”的制造方法愈然不同。
(2)根據鋁轂寬度所需的J數切割鋁材。
(3)先將鋁錠加熱至攝氏400℃上下,此時便可以準備進行鍛壓。
(4)熱鍛壓成型。噸數越高的鍛壓機所需的鋁錠工作溫度越低,所鍛造出來的產品晶粒較小,韌度也較高。
(5)經過高溫高壓成型的粗胚溫度非常高,表面布滿黑色碳化物,必須使用叉動機來搬運.而經過酸洗表面處理之后的粗胚已經具有輪轂的雛型。
(6)在T4及T6兩種熱處理機的長時間再加工熱處理后,粗胚的晶粒將更緊實,產品的韌度也會提高。
(7)鍛造鋁轂必須靠著機械加工,將粗胚加工至輪轂成型,因此工作內容包括胎唇成型、螺絲孔鉆洞、盤面車削及細部加工等步驟。
(8)在涂裝之前,必須再檢查一次輪轂表面是否有瑕疵。