汽車高級工程師論文汽車鋁合金輪轂應用

　　作者在這篇汽車高級工程師論文對汽車鋁合金輪轂發(fā)展歷史以及生產(chǎn)工藝流程的簡單介紹，使我們在一定程度上熟悉和了解了汽車鋁合金輪轂在我國的應用，雖然無論是在生產(chǎn)制造還是建廠投資方面，該產(chǎn)品的生產(chǎn)還處在較多的問題和需要發(fā)展的方面，但我們有理由相信隨著科技的進步以及生產(chǎn)力水平的提高，汽車鋁合金輪轂一定能夠在輕量化和美觀化等多方面的發(fā)展和提高。

　　《汽車維修技師》(月刊)創(chuàng)刊于2001年，由遼寧科學技術出版社主辦。本刊以中高層次汽車維修人員為讀者對象。以專業(yè)的視角剖析新車型、新技術;迅捷公布最新技術資料;披露修車高手的維修經(jīng)驗。宗旨是：向汽車維修業(yè)提供全方位技術支持。主要欄目：信息快報、新品預覽、新車公報、技師手記、高手秘笈、進修學院、技術藍牙、經(jīng)營管理。

　　摘　要：隨著我國科技進步以及文化發(fā)展的腳步加快，汽車工業(yè)已經(jīng)逐步成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，并且逐步顯現(xiàn)出最大生產(chǎn)大國及消費強國的形式。在整個汽車工業(yè)倡導節(jié)能減排的同時輕量化的發(fā)張也成為了主流趨勢，鋁合金輪轂因其質量輕、變形小及環(huán)保節(jié)能的有點得到了市場的廣泛和接受。本文在簡單介紹鋁合金汽車輪轂國內外應用發(fā)展簡史的基礎上，對鋁合金輪轂的生產(chǎn)工藝流程進行了分析和介紹，并就相關問題進行了討論。

　　關鍵詞：汽車;鋁合金;輪轂;應用

　　1 引言

　　在介紹鋁合金輪轂的發(fā)展歷史之前首先了解一下其基本構造和功能作用，輪轂的形狀如下圖1中所示是一個壁厚均勻但較薄的杯形件，它屬于汽車的重要安全部件。它不僅承受著來自汽車和承載物質量的作用的同時還承受著汽車啟動時所產(chǎn)生的動態(tài)扭矩以及行駛過程中來自路面障礙或中轉的不規(guī)則交變應力。在分類中主要有鋼制和鋁制兩種類型，其中鋁合金輪轂因其具備較好的剛度和彈性且精度高、質量輕等優(yōu)點在贏得市場的同時也得到了廣大消費者的廣泛喜愛。

　　2 關于國際和國內鋁合金汽車輪轂的溯源

　　國外鋁合金汽車輪轂的制造始于二十世紀的二十年代，并且由最初的砂模鑄造逐漸演變發(fā)展成了整體的鋁合金車輪并在二戰(zhàn)之后廣泛的應用于普通轎車中。鋁合金輪轂的快速發(fā)展始于七十年代，這一時期北美、歐洲和日本的輕型車鋁合金輪轂裝車率迅速提高了近一倍。但由于這一行業(yè)具有勞動力和材料密集但附加值較低的特點，工業(yè)發(fā)達國家中該項的生產(chǎn)已經(jīng)在逐步向第三世界國家轉移，轉而去開發(fā)一些直徑更大和強度更高的鍛造和施壓鋁合金輪轂，這同時也是一些直徑較小或中小型汽車用輪轂的使用直接由外買的原因。

　　我國對于這項技術的引進和發(fā)展相比較于國外而言還處于一個較短的時期和較為緩慢的發(fā)展階段，鋁合金輪轂生產(chǎn)技術的正式引入和投產(chǎn)建廠應歸結于1988年戴卡輪轂制造有限公司的建立并在九十年代得到了一定的發(fā)展。一直到目前為止我國的鋁合金輪轂生產(chǎn)廠家遍布全國各地且大致有四十多個，總的年產(chǎn)值已經(jīng)超過兩千五百萬件。在生產(chǎn)工藝方面普遍采取的是成本較低的低壓鑄造工藝和方法最為簡便的低壓鑄造工藝，在提高產(chǎn)量的同時也保證了質量的穩(wěn)定可靠。此外鋁合金汽車輪轂表面的加工工藝方面普遍采用的是數(shù)控機床、高精度自動化柔性加工系統(tǒng)，在涂裝方面主要采用自動化涂裝工藝其中少數(shù)企業(yè)為了提高涂裝質量和速度采用了先進的真空電鍍涂裝工藝。下表1為我國部分鋁合金生產(chǎn)廠家名稱及產(chǎn)能的簡介：

　　3 汽車鋁合金輪轂生產(chǎn)工藝流程的簡介

　　下面從汽車鋁合金輪轂生產(chǎn)時間先后順序的角度來簡單的介紹一下其主要的生產(chǎn)工藝流程，首先熔化是進行鋁合金輪轂生產(chǎn)的第一道工序，該工序要用到的主要設備為熔化設備，其主要分類按照使用能源的不同可以分為天然氣、柴油及電能等多種，按照爐型的不同可以分為塔式、固定式、感應式和傾轉式四種，這些分類還可以進行自由組合最終形成特點和優(yōu)勢各不相同的熔化方式，在所有的組合中被廣泛認可的要數(shù)燃油或燃氣的塔式快速熔化爐，該設備不僅清潔環(huán)保同時還具備較高的熔化速率。熔化得到的鋁液便可以通過氣體法和溶劑法來進行精煉，按照精煉介質的不同可以分為雙氣體、單一氣體和氣體加溶劑等三種，按設備形式還可以分為移動式和固定式等多種。就精煉的效果而言雙氣體固定式精煉機是我國市場中的主流設備，該套設備的主要特點是可靠性以技術穩(wěn)定性較強，精煉效果較好而且還能有效避免對環(huán)境的污染。

　　其次鋁液進過精煉之后便可以進入鑄造成型工藝了，鑄造方法分為重力、低壓、鍛造和擠壓等多種，主流工藝要數(shù)自動化程度以及生產(chǎn)效率較高的低壓鑄造，這種方法鑄造出來的鑄件還具有組織致密和強度較高的優(yōu)點，此外最終的鑄造效果還取決于對爐壓的精準控制和設備的安全穩(wěn)定性。鑄件成型之后便可以進行射線探傷以及熱處理等質量控制工藝了，射線探傷主要采用的是X射線，這種探傷形式不僅能夠清晰的觀察到鑄件中的針孔與縮松缺陷同時還能夠同時進行人工和自動識別，保證了檢測的效果和鑄件的質量。

　　再次當鑄件經(jīng)過了熱處理質量消除工藝之后便可以進行機械加工了，加工設備為了維護和管理的方便較多采用國內的單軸立式或臥式數(shù)控機床，加工順序也從傳統(tǒng)的線外去除冒口到毛坯外圓定位先車后鉆模式逐步發(fā)展為新型的高精度CNC雙軸立式加工單元模式，后者的主要優(yōu)點是能夠滿足環(huán)保的要求并同時提高生產(chǎn)效率。機械加工完成之后便可以進行水壓或者氦氣質譜的氣密性檢驗了，后者相對于前者的檢驗效果和自動化程度要高很多，屬于氣密性檢驗技術的發(fā)展方向和新趨勢，檢驗設備受技術水平的限制多采用進口的。

　　最后一步生產(chǎn)工藝就是涂裝了，它的主要目的是提高鋁合金輪轂的美感和抗腐蝕性能，其對生產(chǎn)現(xiàn)場的要求較高必須做到清潔無塵。涂裝的方式分為自動和手動兩種，對于顏色的選擇主流為銀灰色和煙灰色等。對于涂裝層的厚度控制一般在十毫米左右，但是還可以根據(jù)客戶的要求進行調節(jié)。

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