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铝合金轮毂的市场、特点和制造工艺

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-09-29  浏览次数:216
核心提示:1 铝合金轮毂市场火爆在过去的10年,全球铝合金汽车轮毂产量的年平均增长率达7.6%。 2001年,美国轿车与轻型卡车的59%都用的是铝
 1 铝合金轮毂市场火爆

在过去的10年,全球铝合金汽车轮毂产量的年平均增长率达7.6%。 2001年,美国轿车与轻型卡车的59%都用的是铝合金轮毂,其总质量约290kt。其中约81%是用A356合金低压永久模铸造的,用6061合金锻造的轮毂占11%,以5454合金薄板及厚板加工的分别占4%及3%,高压挤铸(SqueezeCast)的占1%。在近些年,锻造铝合金轮毂的增长速度比铸造轮毂的增长速度快得多,因为前者有更高的性能价格比。到2010年时,汽车轮毂的铝化率可达72%-78%,不过,低压永久模铸造的轮毂仍占主导,约占轮毂总量的75%左右。

A356是一种铸造铝合金,它是一种Al-Si-Mg系合金,一般含Si和Mg为6.5%-7.5%、Mg0.25%-0.45%, Fe、Cu、Mn、Zn、Ti等为杂质。A356合金既有良好的铸造性能又有高的综合力学性能,世界各国的铸造铝合金轮毂都是此类合金生产的。6061合金是一种加工用的铝合金,其成分为(%): 0.4-0.8Si, 0.7Fe, 0.15-0.40Cu,0.15Mn, 0.8-12Mg, 0.04-0.35Cr, 0.25Zn,0.15Ti,其它杂质单个0.05、杂质总和0.05,其余为Al。此合金产品大多在固溶处理与时效(T6)状态下应用,时效温度155-165℃,保温18h。大多数锻造轮毂是用6061合金锻压的。

中国有25家铸造铝合金轮毂厂,年生产能约2000万件, 2002的的产量1400万件,其中出口600万件。中国首条锻造铝合金轮毂生产线正在戴卡铝轮毂有限公司建设,可于今年晚些时候投产,有2台锻压机,年生产能力100万件。戴卡公司是中国首家铝轮毂企业,为中国汽车轮毂铝化作出了重要贡献。

2 铝合金轮毂的特点

铝轮毂是铝合金在汽车上第二个应用广泛的领域。因为质轻、散热性好并具有良好的外观,铝轮毂逐渐代替了钢轮毂。质轻降低了整车的自重,散热性好,可以及时将制动器的热量散发出去,以免出现制动热衰退,影响行车安全。在行驶时,飞驰的银钱、轻盈的脚步,显示出车路之间的和谐统一,给人以美的感受,进一步提高了车的品位,因此铝制轮毂已经大行其道。

现在,几乎所有的新车型都采用了铝合金轮毂,并且很多车主朋友也将原来车上用的轮毂换成铝合金轮毂.这是因为铝合金轮毂有以下主要特点:①安全。对于高速行驶的汽车来说,因轮毂变形、制动等产生的高温爆胎,制动效能降低等现象已屡见不鲜。而铝台金的热传导系数比钢、铁等大三倍,散热效果自然要好得多,从而增强了制动效能,提高了轮胎和制动盘的使用寿命,有效的保障了汽车的安全行驶。②舒适。装有铝合金轮毂的汽车一般都采用子午线轮胎。子午线轮胎的缓冲和吸震性能优于普通轮胎。这样,汽车在不平的道路上或高速行驶时,舒适性将大大提高。③节能。由于铝台金轮毂重量轻(与同样规格的铝或钢轮毂相差约2kg),制造精度高,所以在高速转动时变形小、惯性阻力也小。这有利于提高汽车的直线行驶性能,减轻轮胎滚动阻力,从而减少油耗。

铝轮毂比钢轮毂有四大优点。一是降低非载荷重量从而提高抓地性。由于转向力和路面震动对非载荷重量非常的敏感,所以铝轮毂还表现出更为精确的转向动作和更好的入弯性能。二是改善了加速性和制动,车轮等旋转部分的惯性减小使然。三是增加了刚性。铝轮毂的高硬度明显地减小了过弯时轮胎/轮毂的倾斜。这对于安装了高性能轮胎的车子尤为重要。四是提高了制动系统的冷却效果。铝轮毂的合金中有些金属本身就是良好的热导体,所以铝轮毂有利于将制动产生的热量迅速释放从而降低由于高热导致的制动失灵。而且由于铝合金轮毂可以较自由的造型,就更能以某些有利于将气流导入到制动系统的造型有效降温。

铝制轮毂也有短处。铝合金较脆,很容易出现小裂纹,且不易被发现,其强度也没有钢材高,在铸造时有可能出现砂眼,无内胎车胎容易出现亏气,价格也比较高。

3 铝合金轮毂制造工艺

铝合金轮毂的性能直接取决于其采用的制造技术,其制造工艺有锻造和铸造之分。

锻造可分为常规锻法和半固态锻法。常规锻法即以铸造圆锭坯或挤压锭坯为坯料,经热锻、热处理、机械加工、表面处理与检验合格后即为成品轮毂。另一种是半固态锻法。铸坯在半固态下也就是在含有30%-50%液体状态下在专用锻压机上一次快速成形。此法的关键是必须制取细小的均匀的球形晶粒锭坯,锯切成坯料后在高度自动化的能严格控制加热温度的炉内加热到半固态。半固态模锻是在由计算机控制的自动化生产线上进行,具有生产率高、再现性强、尺寸精密、切削加工量少等优点。此法在美国与德国于上世纪已进入商业化生产。有些造型漂亮但结构相对复杂的轮毂,往往不可能一次锻压成型。滚锻(也叫模锻)是锻造的一种,把一只轮毂的毛坯在滚动中锻造成型。滚锻出的轮毂在保持足够强度的同时,能大大减少材料的厚度。这是车轮制造的最高境界。BBS的RSII系列就是滚锻的。

铸造有低压铸造和反压铸造。低压铸造,这是最基本的方法,也是比较经济的形式。低压铸造就是把融化的金属浇铸在棋子里成型并硬化。反压铸造,是较为先进的铸造方法,用很强的真空把金属吸进模具,有利于保持恒温和排除杂质,铸件内没有气孔而且密度均匀,强度很高。高反压模铸(HCM),这种制造工艺产生近乎锻造的效果,听说德国名厂BBS的RX/RY系列的铝轮毂是HCM法造的。锻造,这是造轮毂的最先进的技术。以1400万磅的压力,趁着热劲,把一块铝锭给压成一个车轮毂。同一规格的锻造铝合金轮毂的力学性能比铸造轮毂的高18%以上,因而前者的质量可比后者的轻15%。当前,锻造铝合金轮毂的75%左右是美国铝业公司生产的。

4 养护方法

(1)当轮毂温度较高时,应让其自然冷却后再进行清洁,千万不能用冷水来清洗。否则,会使铝合金轮毂受损,甚至使制动盘变形而影响制动效果。另外,在高温时用清洁剂清洁铝台金轮毂,会使轮毂表面发生化学反应,失去光泽,影响美观。

(2)当轮毂上沾有难清除的柏油时,如果一般的清洁剂无济于事,可用刷子试着清除,但切勿使用过硬的刷子,尤其是铁刷子,以免损伤轮毂表面。在此,向车主们介绍一种清除柏油的偏方:即选用药用“活络油”涂擦,可获得意想不到的效果,试试看。

(3)车辆所在地区若潮湿或接近海滨时,轮毂应勤清洗,以免盐分对铝表面的腐蚀。

(4)必要时清洁干净后,可对轮毂进行打蜡保养,使其光泽永驻。

 
 
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