铝合金汽车轮毂生产工艺论文

【摘要】铝合金轮毂以其质量轻、减震性优良、散热快、寿命长等特点，在现代汽车制造中得到了广泛的应用。本文概述了铝合金轮毂的一些常见的制造工艺，并对其特点进行了简要分析。【关键词】铝合金；轮毂；制造工艺；特点长期以来，钢制轮毂占据着汽车轮毂生产的主导地位。下面是小编精心推荐的《铝合金汽车轮毂生产工艺论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

铝合金汽车轮毂生产工艺论文 篇1：

汽车铝合金轮毂的应用探讨

摘 要 铝合金轮毂在国外有近百年的历史，在我国的发展时间较短，近几年来，我国的汽车行业越发火爆，汽车产量不仅越来越高，消费也逐年提高。随着中国加入世贸组织，未来竞争格局日益激烈，我国汽车工业必须要与国际接轨，铝合金轮毂需要高度重视。铝合金轮毂的性能则优于钢轮毂，轻巧、具备很高的精度，惯性和阻力比钢轮毂小，散热性能良好，便于汽车直线行驶，并起到了省油的效果。文章介绍了铝合金轮毂的发展和工艺流程，通过分析铝合金轮毂的优点，帮助大家正确选择轮毂。

关键词 汽车；铝合金；轮毂；应用

轮毂又可以成为轮圈，是汽车中不可或缺的部件。由于直径和宽度的不同可以将轮毂分成多种型号，有些轮毂的直径相同，但宽度不同，就分为两种截然不同的型号。汽车中的轮胎本身很软，而轮毂就是起到了支撑轮胎的作用，不仅如此，轮毂对于汽车的作用亦很大。

轮毂可分为钢轮毂和铝合金轮毂。钢轮毂成本较低，耐力较强，但是外观较为粗糙，质量较重，而且散热性能较差，易生锈。铝合金轮毂的性能则优于钢轮毂，轻巧、具备很高的精度，惯性和阻力比钢轮毂小，散热性能良好，便于汽车直线行驶，并起到了省油的效果。铝合金轮毂比钢轮毂要贵出许多，因此常常用于高配车型。铝合金轮毂具有良好的节能效果，提高驾驶的安全系数。驾驶员在驾驶汽车时，即使在较差的路况中行驶，也不会轻易出现驾驶疲劳的现象，这是由于铝合金轮毂的缓冲和吸震性能非常优越。

1 铝合金轮毂的历史和发展

铝合金轮毂在国外有近百年的历史，最初的铝合金轮毂只是砂模，二战以后开始流行，真正发展是在20世纪70年代，北美、欧洲、日本的铝合金轮毂如雨后春笋般迅速发展。随后，铝合金轮毂的生产逐渐向第三世界的国家靠拢，并且需要大量的劳动力和原材料。而发达国家则偏重于开发性能更加强大的铝合金轮毂。

铝合金轮毂在我国的发展时间较短，与国外相比还存在着一定的差距，直到20世纪90年代才得到一定的发展。我国生产铝合金轮毂的厂家有四十多家，生产工艺简单，操作方便，产品质量可靠。近几年来，我国的汽车行业越发火爆，汽车产量不仅越来越高，消费也逐年提高，未来中国的汽车市场增长幅度会越来越快，许多国家注明汽车生产商来到中国投资，前景十分乐观。

虽然中国的汽车行业发展十分迅速，但汽车材料与国外相比，依然存在很大的差距。随着中国加入世贸组织，未来竞争格局日益激烈，我国汽车工业必须要与国际接轨，更加节能、环保、轻便。铝合金轮毂需要高度重视，国内汽车一些知名汽车生产商开始广泛采用铝合金轮毂，紧跟潮流，与时俱进，以应对未来的挑战。

2 汽车铝合金轮毂生产工艺流程

1）熔化。熔化设备是进行铝合金轮毂熔化的必要设备，可以分为多种形式，而且不同的分类可以结合实际进行组合，从而提高效率和产品优势。其中，塔式快速熔化炉的熔化效率很高，还有环保的功效。其熔化以后的铝液可以得到精心的提炼。精炼铝液的设备中效果最好的是双气体固定式精炼机，此设备不仅具有稳定的性能，还可以达到环保的目的。

2）铸造。精炼以后的铝液要经过第二道工序——铸造，铸造有多种方法，低压铸造是铸造中的常见工艺，由于其自动化程度较高，因此铸造出的铸件的精度和强度均可以达到较高的水平。不过，铸件的最终效果取决于炉压的控制和设备的性能。当铸件成型以后，就可以进行相关的质量控制工艺。

3）加工与涂装。第三道工序是对铸件进行加工，还就要进行气密性检验。加工之后就是涂装，涂装的意义是使铝合金轮毂的美观程度大大提高，防止生锈。涂装工艺的各项要求较高，尤其是环境必须要保持清洁，无污染。

3 铝合金轮毂的优势

许多人开车开到一段时间以后，就会对汽车进行改装，尤其轮毂的改装最为常见，将原有的轮毂改造成铝合金轮毂后，不仅使汽车更加美观，而且驾驶的感觉更为舒适。

1）重量轻。铝合金轮毂轻巧，比起同尺寸的钢轮毂，其质量要轻出两千克，这样的轻便质量使得铝合金轮毂的惯性和阻力都会有所减小，汽车的驾驶更加方便，减少驾驶员的疲惫之感，还会减少油耗。

2）精度和强度更高。铝合金轮毂的精度与强度比钢轮毂要高出许多，这是由于其铸造工艺的精湛，而且抗震性能良好，车轮会因此减少来自路面的冲击，减少驾驶员的疲惫感，即使路况很差，也不会很颠簸。

3）散热好。由于铝合金的传热系统优于钢，因此，汽车在行驶的过程中所产生的热量会通过铝合金轮毂以最快的速度传递出去，减少热量对汽车部件和性能的影响与危害。

4）美观大方。铝合金轮毂以其美观大方著称，更由于其良好优越的性能备受人们喜爱。在涂装工艺上具有严格的要求，使得铝合金轮毂更加美观、耐看，实用。因此，许多汽车都配备了铝合金轮毂。

4 铝合金轮毂的选择和清洗

有优点就有缺点，要正确认识铝合金轮毂，为车选择合适的轮毂。铝合金轮毂的轻巧、散热快等性能备受人们青睐，但是铝合金材质较为脆弱，容易出现不被人发现的小裂痕，而且价格较高。铝合金轮毂美观大方，但这并不是选择的最终理由，如果结构过于复杂，而且不容易清洗，就要慎重考虑。

性能和质量非常重要，而且要选对品牌。亮面轮毂的表面和内圆要认真检查，如果有针孔或裂缝，则说明质量不过关。大品牌、高质量的轮毂漆面亮度很亮，有光泽，但是有些产品的漆面则无光泽。

轮毂的清洗工作要待到轮毂冷却后再进行，禁止用冷水，否则会影响轮毂质量和制动效果。如果在高温状态下清洗轮毂，会使轮毂表面因化学反应不再美观。要时刻保持轮毂表面清洁，防止污秽物对轮毂表面造成腐蚀。

5 结束语

综上所述，铝合金轮毂在我国虽然发展时间较短，但前景和空间十分广泛。从铝合金轮毂在我国的发展到工艺流程，可以感受到铝合金轮毂的优势，通过分析铝合金轮毂的优点，帮助大家正确选择轮毂。轮毂的清洗工作亦非常重要，正确的清洗可以延长轮毂的使用寿命，保持轮毂的美观。相信在不久的将来，我国铝合金轮毂生产与加工技术将得到更好的发展。

参考文献

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作者：刘春海 李世德

铝合金汽车轮毂生产工艺论文 篇2：

铝合金轮毂制造工艺及特点分析

【摘要】铝合金轮毂以其质量轻、减震性优良、散热快、寿命长等特点，在现代汽车制造中得到了广泛的应用。本文概述了铝合金轮毂的一些常见的制造工艺，并对其特点进行了简要分析。

【关键词】铝合金；轮毂；制造工艺；特点

长期以来，钢制轮毂占据着汽车轮毂生产的主导地位。随着人们对汽车的舒适度、节能环保等方面要求的提高，钢制轮毂已不再适应现代汽车的需求。铝合金轮毂的出现，以优异的性能和迅猛的技术发展取代了钢制轮毂的主导地位，在现代汽车中得到了广泛的应用。

1.铝合金轮毂的优点及性能要求

铝合金轮毂与钢制轮毂相比，具有质量轻、节省能源的优点。由于材质的差异，铝合金轮毂的质量可比钢制轮毂减轻三到四成，可以有效提高轮毂的转动惯性，使汽车易于加速，并减少了制动所需的能耗，从而降低了油耗。此外，由于铝合金的振动性能比钢强，可以减少震动，改善车辆的重心，平衡性能优于钢制轮毂，尤其在高速行驶时可以得到明显的体现。在散热方面，铝合金轮毂的散热系数是钢制轮毂的两到三倍，在高速行驶时仍然可以保持合适的温度，减少爆胎的危险，提高了行车安全。

鉴于铝合金轮毂的优点，在制造铝合金轮毂的时候，就必须将这些优点全部发挥出来，才能使得铝合金轮毂充分体现其优良的性能。一般来说，一个合格的铝合金轮毂必须具备以下几个特点：（1）材质、尺寸、形状准确合理，这样才能充分发挥轮毂的作用，具有通用性；（2）汽车在行驶时，轮毂的横、纵向振摆小，失衡量与惯性矩小；（3）在保证轻便的同时，还要具有足够的强度、韧性和稳定性；（4）可分离性好；（5）性能具有持久性。

2.铝合金轮毂制造工艺及特点分析

2.1铸造法

铝合金轮毂的铸造法成形具有适应性强、品种多样、生产成本较低的优点，已经成为生产铝合金轮毂最普遍的方法，在全世界的铝合金轮毂中，采用铸造法生产的占80％以上。　其工艺方法主要有重力铸造、低压铸造、压力铸造以及挤压铸造等。

2.1.1重力铸造法

重力铸造法是指金属在熔融的状态下依靠自身重力的作用注入模具中而获得铸件的一种工艺方法。重力铸造法大致可分为制芯、浇铸、整理三个步骤，每一个步骤都在严格的工艺参数下进行。重力铸造工艺得到的铸件机械性能高，该工艺还具有生产效率高、工序简单、铸件缺陷少、较易实现机械自动化等优点。

2.1.2低压铸造法

低压铸造指金属液体在压力作用下充填型腔以形成铸件的一种铸造方法，由于所需要的压力较小，所以称为低压铸造。其工艺流程大致分为熔化、低压铸造成型、热处理、机加、涂装几个步骤。低压铸造时液体金属充型平稳，铸件成型好，形成的轮廓清晰，表面光滑。铸件致密，机械性能高。此外，该工艺所需的设备简单，同样易于实现机械自动化生产。

2.1.3压力铸造法

压力铸造法是指在高压下使液态金属以较高的速度充填压铸型型腔而获得铸件的一种工艺方法。该工艺得到的铸件尺寸精度高，表面光洁度好，强度与硬度均表现良好，产品性能稳定。同时，该工艺的生产依靠压铸机等设备生产效率高，无需进行大量的后续加工产品便可直接使用，既节省材料又减少了加工设备。但这种铸造工艺对内凹复杂的铸件生产较为困难，而且易产生气孔，对高熔点合金压铸寿命低。

2.1.4挤压铸造法

挤压铸造法是在为解决普通压铸与传统挤压铸造两项技术存在的缺陷而提出的一种铸造方法，它综合了两者的优势，其核心工艺便是用普通压铸充型，用传统挤压铸造补缩。挤压铸造件比低压铸造件的力学性能高：产品既有接近锻件的优良力学性能，又有精铸件一次精密成形的高效率、高精度。其投资大大低于低压铸造法。

2.2锻造法

锻造法是指利用冲击力或压力使金属变形而获得所需形状和尺寸的锻件的一种生产工艺，主要分为自由锻和模锻。该方法是最早应用于铝合金轮毂的成型工艺之一，锻造法生产出来的铝合金轮毂具有高强度、高韧性以及高抗疲劳强度等优点，相比铸造工艺，锻造法还具有抗腐蚀性好、尺寸精确、易于加工等特点。锻造法的缺点是生产工艺复杂，生产成本高。

2.3旋压法

旋压法是一种结合了锻造、挤压等工艺特点，根据材料的塑性特点设置合理的工艺参数，对毛坯产生连续变形作用而逐渐成形的一种加工方法。旋压法是生产铝合金轮毂的先进方法，该方法生产的轮毂可以使金属保持较高的致密度和轮毂的动平衡，在保证轮毂钢度的同时，又可以使轮毂轻便耐用。

轮毂旋压的方式主要有普通旋压和强力旋压两种，普通旋压主要是改变坯料的形状、壁厚基本不变或改变很少的一种旋压成型工艺。普通旋压工艺的优点在于制模周期短、工序紧凑、制品范围广、可以成形一些不易成形的稀有金属等。强力旋压工艺既改变坯料形状有改变壁厚，其生产效率要高于普通旋压，适用范围也大为扩展。铝合金轮毂旋压成型工艺具有不受尺寸限制、性能优良、安全性好、节省材料等优点，弥补了低压铸造无法满足大尺寸、高负荷的高端产品市场需求以及锻造法生产成本高的缺陷。

2.4半固态模锻法

半固态模锻法是锻造的一种，是指将固态和液态金属混合成形的一种生产工艺。用半固态模锻法生产的铝合金轮毂，力学性能高于压铸和挤压铸造工艺，具有机械性能好、成品率高、材料利用率高以及生产效率高等优点，而且可以显著减少机械加工量，减少能源消耗，可生产出复杂形状。但半固态模锻法要求的技术高，对锭坯组织结构要求严格，模具结构复杂，对设计人员以及生产人员的技术要求都比较高。在国外主要应用于铝合金零部件方面，是未来发展最具潜力的新兴金属成形技术，目前实际应用还较少，有待进一步开发。

3.结语

近年来，由于我国汽车工业的快速发展，铝合金轮毂市场潜力日趋显现，需求不断扩大；同时跨国公司的采购量出口量也在迅猛增长，使我国铝合金轮毂需求持续增长。我国铝合金轮毂生产企业虽然已形成较大规模，但技术含量仍就不高，缺乏高科技含量的产品，轮毂制造企业只有努力提高自身的加工工艺，增强铝合金轮毂的设計研发能力，适应市场的需求，根据产品特点选择合适的制造工艺，才能在国际竞争中立于不败之地。　[科]

【参考文献】

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［４］李晓敏.我国汽车铝合金轮毂发展现状及建议[J].轻金属，2011，（6）：3～7.

作者：郭勇

铝合金汽车轮毂生产工艺论文 篇3：

铝合金轮毂生产工艺

摘 要：近年来，随着科技的发展，我国的汽车工业发展也越来越迅速，加之随着经济的增长，人们的生活水平提高，对汽车的需求量越来越大，汽车产销量逐年增高，相应的一些汽车零部件的生产制造业也展现出了旺盛的活力。汽车轮毂是汽车中的重要部件，也是汽车相关产品中最具发展前景的配套产品之一。而目前大多数的汽车轮毂都属于铝合金轮毂，因为铝合金轮毂有着诸多优点，在性能上具有很强的优越性。但同时，铝合金轮毂在生产中对生产工艺流程也具有很严格的要求。本文主要介绍了铝合金轮毂及其生产工艺流程，希望对铝合金轮毂生产业具有一定助益。

关键词：铝合金 轮毂 生产工艺

汽车是现代人们出行的主要交通工具。在汽车上的众多零部件当中，轮毂是一个重要部件，其的质量和性能直接关系着汽车的运行安全。对于汽车来说，轮毂既具有实用性，又具有装饰性，西方国家将汽车轮毂工业称作“时装化工业”，因为汽车轮毂的种类繁多、形状复杂，并且对尺寸精度具有很高要求。目前我国大多数汽车轮毂都是以铝合金为主要材料的铝合金轮毂，因为铝合金轮毂具有重量轻且节能、可改善驾驶性能、散热性能好以及外形美观等诸多优势。但铝合金轮毂对生产工艺的要求也很高，笔者结合实际，对铝合金轮毂及其生产工艺进行了简要介绍，仅供参考。

1 铝合金轮毂及其优点

铝合金轮毂是目前在汽车轮毅市场上应用最为广泛的一类轮毂。鋁合金轮毂顾名思义，是以铝合金为主要材料的轮毂，其之所以拥有如此大的市场，是因为铝合金轮毂在性能和质量上具有很强的优越性。具体来说，铝合金轮毂主要拥有以下优点。

1.1 重量轻且节能

传统的汽车轮毂都是钢轮毂，而比之钢轮毂，铝合金轮毂在重量上更轻，具体可以比钢轮毂减轻30%～40%的重量。而轮毂的重量越轻，则代表着其转动惯性越强，进而汽车的加速性就越高，所以在制动时可以降低能量需求，也就是减少汽油消耗。举例奥迪轿车，经实际实验发现，同样一辆奥迪汽车，如果采用的是铝合金轮毂，则比采用钢轮毂能够减轻39.5%的重量，而从轿车起步加速到行至100km时的速度，用时可减少0.3s，当车速到达100km/h时油耗量可降低0.05L/100km，城市行驶每10万km即可节省汽油50L。 由此可见，铝合金轮毂在节能方面具有很大的优势，符合现代汽车工业节能的要求。

1.2 可改善驾驶性能

铝合金轮毂具备高精度及与轮胎的分离性，从而使汽车在行驶时减小振摆和振动，车体重心更稳。首先，铝合金材料本身在振动性能上就比钢材料要好，据实际测算显示，铝合金轮毂的振动程度比之传统钢轮毂而言可减轻约12%。其次，传统的钢轮毂由于是以热轧钢、冷轧钢带旋压焊接制作的，所以往往平衡性能较差，尤其是在高速行驶时平衡性能很差，而铝合金轮毂则有效改善了这一缺陷。因为铝合金轮毂在生产加工时是使用了数控设备，所以其才比钢轮毂的平衡性能更好。综合来看，应用铝合金轮毂可有效地改善汽车的驾驶性能。

1.3 散热性能好

汽车车轮的热源主要是由刹车和轮胎与路面摩擦这两部分产生的。在汽车高速行驶的时候，由于车轮温度会大大上升，所以非常容易引起爆胎，而一旦爆胎即可能引发安全事故，危害人民安全，破坏城市交通。但是，如果应用的是铝合金轮毂，由于其散温系数更高，加之轮毂的表面结构设计也更利于散热，因此即使是汽车连续刹车，也能够保持车轮系统温度适宜，不会造成车轮温度过高，大大降低了爆胎发生率，保障了行车安全。据实际测算显示，铝合金轮毂的散温系数要比传统钢轮毂高2～3倍。

2 铝合金轮毂的生产制造方法

2.1 铸造法

铸造法是在铝合金的生产制造过程中最常用的方法之一。因为铝合金轮毂往往花色品种丰富、适应性强、生产成本低廉，所以运用铸造法来生产非常合适。据相关调查显示，目前在全世界范围内，运用铸造法所生产制造的铝合金轮毂约占所有铝合金轮毂的80%以上。具体的工艺主要有重力铸造工艺、挤压铸造工艺、低压铸造工艺以及压力铸造工艺等，需要根据具体的轮毂要求而选择相应的铸造工艺。

2.2 锻造法

锻造法是在铝轮毂生产中应用比较早的一种工艺，其主要优点之处在于强度高、尺寸精确、抗蚀性好以及加工量小。第一，利用锻造法所制造出来的铝合金轮毂，其重量可以比钢轮毂减轻一半以下。第二，由于锻造铝轮毂的受力方向与晶粒流向具有一致性，因此其还具备高韧性和高疲劳强度。第三，锻造铝轮毂几乎每个都具备相同的力学性能。第四，利用锻造法所制造出来的铝合金轮毂其典型伸长率在12%～17%左右，所以其能够有效吸收道路震动及应力，无论是在承受冲击、剪切力还是拉伸载荷方面，都要比铸造轮毂强，强度重量比也更高。第五，锻造铝轮毂的表面是没有气孔的，所以其表面处理能力较好，涂层比较均匀、结合牢靠、色彩好，不过缺点是锻造法的工序较复杂，所以生产成本也较高。

2.3 半固态模锻法

半固态模锻法其实也属于锻造的一类，或者准确来说，其是介于固态与液态成形之间的一种新型锻造工艺。由于在模内零件的收缩较小，因此其加工量也较少，利用半固态模锻法所加工出来的锻件往往内部组织致密、表面光滑平整、晶粒细小，拥有很好的力学性能，成形不易裹气，气孔较少，模具寿命也较长。由于以上诸多优点，所以该锻造工艺在铝合金轮毂的生产制造中拥有很大的发展前景，只不过由于我国研究及应用该技术较晚，所以目前尚未得到广泛普及。

3 铝合金轮毂生产工艺流程

铝合金轮毂生产工艺流程大体如下：（1）生产厂家对轮毂设计进行认真研究，首先了解大众在铝合金轮毅使用中存在的问题和需求，然后提出解决方案。（2）进行市场调研，对同类轮毂的市场竞争力进行考察，分析铝合金轮毂在市场中的潜在竞争环境，还要了解政府政策及其他一些相关因素。（3）管理层对铝合金轮毅的设计、性能、功能、质量、价格、风格等进行明确定位，并且各项指标均要通过数字化的形式体现出来。（4）根据产品的实际需求，提出轮毂的概念设计，结合对轮毅的技术质量要求以及其具体的风格、设计定位，绘制出多种不同款式的轮毅设计图纸作为备选方案，然后通过认证比较各方案优劣后从中筛选出最完美的设计方案，再对该方案进行一定优化，最后通过建模技术来建模，以及通过分析软件进行应力分析，最终得到最满足客户需求的设计方案。（5）进一步对铝合金轮毂进行设计，包括轮毂方案的策划，对轮毂的制作尺寸、细节等进行明确，制作出工程图，利用相应的软件进行模具设计，再通过模拟分析对模具的设计和工艺方案进行具体确定。（6）制作出轮毂样轮，对样轮进行实验测试，确保质量和性能合格后，即可完成铝合金轮毂的最终设计。

4 结语

综上所述，随着汽车轻量化进程的不断加快，汽车市场的竞争越来越激烈，而作为汽车中的重要部件，轮毂的生产也要走节能化、轻量化路线。铝合金轮毂在各方面都比传统钢轮毂更具优势，因此未来应当继续大力推广铝合金轮毂且继续改进其生产工艺。

参考文献

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作者：张世琪 聂晓朋 康泰