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轮毂制造工艺流程
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汽车配件加工——轮毂制造工艺流程
轮毂是汽车上最重要的安全零件之一,有钢制轮毂和铝制轮毂之分,轮毂
承受着汽车和载物质量作用的压力,受到车辆在起动、制动时动态扭矩的作
用,还承受汽车在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方
向动态载荷产生的不规则交变受力。轮毂的质量和可靠性不但关系到车辆和车
上人员物资的安全性,还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性
能,这就要求轮毂动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、尺寸和形状精
度高、质量轻等,铝轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求,在安全性、舒
适性和轻量化等方面表现突出,博得了市场青睐,正逐步代替钢制轮毂成为最
佳选择。
铝轮毂的制造设备、技术及趋势
汽车铝轮毂的最主要的生产工艺流程是:熔化 →精炼 →材料检验 →低压铸
造 →X射线探伤 → 热处理 →机械加工 →动平衡检验 →气密性检验 →涂装。
1、 熔化
轮毂铝合金的熔化设备,按炉型分为塔式炉、感应炉、倾转炉、固定炉,
按能源形式分为柴油、天然气、煤制气、电能。塔式炉熔化速度快、烧损少、
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能耗低;感应炉熔化速度快、合金成分均匀、生产环境好;倾转炉可以配料也
可以做保温炉使用、使用安全、维护方便;固定炉可以配料也可以做保温炉使
用、使用和维护简便;燃油热值高、熔化效率高、使用维护方便,燃气生产环
境好、清洁、使用维护方便;煤制气经济实惠,电能容易控制、生产环境好。
其中以燃油或燃气的塔式快速熔化炉为佳,同时配以铝屑熔化室使用更加方
便,是主选设备。
熔化设备的关键在于炉温的控制,由于需要现场制造,故以国产为宜,而
且,施工维护便利。由于轮毂铝合金对 Fe(铁)含量要求严格( ≤0.15%),
因此炉衬必须采用非金属材料制作,配料时选用高牌号的纯铝,回炉料的比例
要严格控制。
国内已有少数厂家采购生产用液态铝合金,并将液态铝合金直接运送到生
产现场,采用液态铝合金直接铸造铝轮毂这种工艺方式,大大减少了原材料熔
化时的烧损及二次熔化时能源的消耗,是铝轮毂制造技术发展的新方向。
铸造生产现场
2、精炼
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铝液的精炼方法有气体法和熔剂法,处理方式有通入管路法、钟罩压入法、精
炼机等。铝液精炼的设备,按形式分为固定式、移动式、吊装式、简易通管
式,按精炼介质分为单一气体、双气体、气体加熔剂。固定式的设备运行平
稳、可靠、精炼效果好,移动式的则使用灵活、方便,吊装式的使用方便,简
易通管式的使用简单。为了提高精炼效果,避免对环境的污染,以采用双气体
的固定式精炼机的使用效果最好,是主选设备,该精炼设备的关键在于控制系
统的技术水平和设备的可靠性,进口和国产设备均可。
细化变质以采用杆状的 AlTiB 、AlSr 合金为佳,使用无污染的熔剂已成为精炼
细化变质处理的发展方向;而采用热分析和密度当量仪进行精炼、细化、变质
效果的炉前分析则是铝液快速分析技术发展的新趋势。
3、铸造
汽车铝轮毂的成形工艺分为金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造、锻造工
艺、旋压工艺,低压铸造具有生产效率高、铸件组织致密、自动化程度高等特
点,可满足汽车铝轮毂的需要,成为了近年来国际上的主流工艺。国内汽车铝
轮毂成形技术中,总产量的 85 %以上是采用低压铸造工艺生产,其余采用金属
型重力铸造、挤压铸造和锻造工艺技术生产。
低压铸造机的关键在于炉压的控制精度和设备的可靠性,国内厂家选用的低压
铸造机以保温炉为熔池式的为主,模具以四开模的形式为主,模具冷却是水气
并用,由于铝轮毂正在朝大型化方向发展,因此设备的刚性一定要好,并有足
够的开合模的力量。
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4、X 射线探伤
铝轮毂 X 射线探伤设备采用的是工业实时成象系统,使用的 X 射线管为进口
160KVA 的金属管,能穿透 50mm 以上级的铝合金,并能清晰地观察到缩松、
针孔等缺陷。缺陷的识别有人工识别和程序自动识别等方式,并有图象处理和
存储功能。该设备有进口和国产,但国产设备在可靠性和自动识别程序的开发
上尚存在较大的差距,无法与国外设备相媲美,因此此类设备以进口带自动识
别功能的 X 射线探伤设备使用效果最好,是主选设备。考虑到生产的自动化程
度,在设备的进出口端要有输送料道系统,合格品与非合格品能够自动分离,
带有生产统计软件功能的设备是行业中的应用发展趋势。
5、热处理
铝轮毂的热处理工艺为固熔加时效处理( T6 处理),工艺要求炉温均匀性
≤±5℃。热处理设备按炉型分为周期炉、连续炉,按能源形式分为天然气、电
能。轮毂在炉内的放置多采用料架,产品分开放置以防轮毂变形。连续热处理
炉按传动方式又分辊棒式、吊筐式、
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