镁合金铝合金轮毂的技术背后

1． 铝合金轮毂的极限生产工艺是什么？

铝合金轮毂有两种生产工艺，一种铸造，一种是锻造。锻造的轮毂与铸造的相比，金相组织前者是破碎晶粒与锻态组织，后者是枝晶状晶粒与铸态组织。单项机械性能指标方面，锻的普遍提高30%——50%，个别指标更高几倍。在国际市场上，锻造轮毂售价可比铸造的高二倍。

铝合金轮毂的生产技术极限并没有悬念，它只能是锻。

2．有多少种锻造轮毂的生产工艺？

一是“固体锻造”。对结构简单的卡车铝轮毂，我们可以用固体锻造的工艺生产。

二是“先铸后锻”。对于越来越精美的轿车与摩托车轮毂，单一的固体锻造很难生产出来的。这就需要采用“先铸后锻”，先用传统的工艺如低压铸造、重力铸造、金属模铸造等工艺生产出基本形状的毛坯，然后再换到锻压机床上进行精锻。

对于大部分结构很复杂外观很精美的轮毂，都可用这种工艺方式生产出来。

三是“连铸连锻”。

用“连铸连锻”工艺可以生产出结构比“先铸后锻”更复杂，图案更精美的锻态轮毂。

综合机械性能比铸态轮毂高一个档次，其辐条会更简结精细，更有仙骨般美感。

3．铝合金轮毂“连铸连锻”工艺与装备的现状

“连铸连锻”工艺也有很多表现形式，对于专项生产某一种特定结构的毛坯，可以研制出专机来。

最先进的铝合金轮毂“连铸连锻”装备，脱胎于“挤压压铸模锻机”（或叫“液态模锻（熔汤锻造）压铸机”、“压铸模锻机”），并根据轮毂的特点，制成专机。

这种铝合金轮毂“连铸连锻”专机，名字可叫做“对向三锻压低压铸造充型液态模锻（熔汤锻造）轮毂机”。

设备对向安装了三个大吨位的模锻缸（其中一个锻压缸串联安装），在轮毂毛坯铸件低压充型结束后，直接进行强制的模锻，分别对轮毂的“毂”、“辐条”和“轮辋”独立模锻，使轮毂毛坯达到锻态组织的晶粒。其机械强度提高20%以上（ZL203可达到390MPa），延伸率提高50%—100%以上(ZL203可达到19.5%)，抗冲击提高200%—500%（ZL203可达到30），轮毂表面光洁度最高可达到7-8级（粗糙度为1.6--0.8），可媲美机加工出来的镜面反光效果。2100433B

市场上，高档的汽车摩托车普遍配上了图案新颖，辐条简结、精致幼细，具有广东人所说的“骨致”，一股骨子里透出美感的镀光铬铝合金轮毂，显得非常的耀目，一种时尚的、轻飘的潮流感油然而生。只是那辐条幼小的轮毂，好象难以驼起超重的身躯，那金属铬的冷光，倒是利剑，直刺心菲，使人倍添担心的寒气。这种充满动感气息的名车，仿佛又带有点玩命刺激的气息。难道这就是潮流？

潮流和时尚推着铝合金轮毂的辐条越做越细，越做越玄，什么样技术能在背后向前推？又能“玄”到一个什么样的极限？

（1）与钢质汽车轮毂相比，铝合金轮毂的优点比较明显：密度小，约为钢的1/3，这意味着采用相同体积的铝合金轮毂将比钢质轮毂轻2/3。有统计表明，汽车整车质量减少10%，燃油效率可以提升6%~8%，因而推广铝合金轮毂对于节能减排、低碳生活具有重要意义。

（2）铝的热导率高，而钢的热导率低，因此同等条件下，铝合金轮毂的散热性能优于钢质轮毂。

（3）时尚美观。铝合金能时效强化，未经过时效处理的铝合金轮毂铸坯强度低，易于加工成型，并且经过耐腐蚀处理以及涂装着色后的铝合金轮毂色泽多样、精致美观。

目前铝合金轮毂的生产方法主要有铸造法、锻造法、冲压法和旋压法等。我国的铝合金轮毂制造仍以低压铸造为主，一些先进的制造工艺还未采用。但铝合金轮毂的制造技术在不断的发展，为了提高其性能，现在向挤压铸造(液态模锻)成形、半固态模锻成形方向发展的趋势。

为了满足使用功能和市场的需求，铝合金轮毂在结构上有整体式和多件组合式等多种结构设计；在外观造型上有宽轮辐、窄轮辐、多轮辐、少轮辐等多种造型设计。出于安全的原因，在铝合金轮毂的外观造型和结构设计时必须要以满足安全和使用功能的要求为前提。对于普通乘用车而言，整体式铝合金轮毂足以满足其性能要求。

汽车轮毂的结构如图1所示，可分为轮辋和轮毂2个部分，具体各部分功能分析见图2所示。