淺談鋁合金輪轂生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

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1、-------Review?專題綜述淺談鋁合金輪轂生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀李偉，何順榮，李丹(合肥工業(yè)大學(xué)，安徽合肥230009)摘要：本文簡(jiǎn)要敘述了鋁合金汽車輪轂的研究與應(yīng)用歷史，介紹了幾種常用生產(chǎn)鋁合金輪轂的新技術(shù)、新工藝。包括鑄旋成型新工藝、半固態(tài)模鍛新工藝以及計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)、X射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)等在鋁合金汽車輪轂生產(chǎn)中的應(yīng)用情況，并對(duì)鋁合金汽車輪轂生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：鋁合金；汽車輪轂；鑄旋成型；半固態(tài)模鍛中圖分類號(hào):TG27;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A；文章編號(hào):1006－9658（2015）03-0001-05DOI：10.3969/j.issn.1

2、006—9658.2015.03.0010前言1958年，整體鑄造的鋁合金車輪誕生，之后不久鍛造鋁合金車輪問(wèn)世。1972年，鑄造鋁合金車輪在雙隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，汽車已成為現(xiàn)門小轎車上得到了成批安裝，標(biāo)志著鑄造鋁合金車 代人的生活必需品之一，融入到人們生活的各個(gè)方輪批量應(yīng)用于轎車的新局面。面。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2014年世界范圍汽車保我國(guó)對(duì)鋁合金輪轂的研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用是從20有量達(dá)12億輛，其中中國(guó)汽車保有量為1.54億輛世紀(jì)80年代中期開(kāi)始的，經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，我居世界第二[1]。汽車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)，不僅促使國(guó)的鋁合金輪轂產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有相當(dāng)規(guī)模。汽車

3、工業(yè)的快速發(fā)展和汽車市場(chǎng)的空前繁榮，同時(shí)目前全世界范圍內(nèi)鋁合金汽車輪轂已經(jīng)被廣 也帶來(lái)了道路交通安全、環(huán)境污染和資源消耗等問(wèn)泛認(rèn)可與接受，由于各國(guó)的積極參與研究開(kāi)發(fā)，鋁 題，解決這些問(wèn)題最為有效的途徑之一就是汽車的合金輪轂的生產(chǎn)技術(shù)得到不斷發(fā)展。但隨著人們 輕量化。汽車輕量化是通過(guò)對(duì)先進(jìn)加工技術(shù)和新對(duì)汽車更安全、更舒適、更美觀要求的不斷高漲，鋁 型輕量材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化合金輪轂的生產(chǎn)技術(shù)仍然存在很多不足與進(jìn)步的 設(shè)計(jì)與性能的提高?？臻g。目前，國(guó)內(nèi)外鋁合金輪轂成型方式使用較多 鋁合金是制造汽車輪轂的材料中表現(xiàn)極為出的主要就是重力鑄造成型、低壓鑄

4、造成型、鍛造成 色的一種，對(duì)鋁合金汽車輪轂的研究和開(kāi)發(fā)也是實(shí)型等。其中，重力成型方式生產(chǎn)的鋁合金輪轂由于 現(xiàn)汽車輕量化的有效途徑之一。鋁合金輪轂作為疏松、夾渣等缺陷較多，力學(xué)性能較差已趨于淘汰。 重要的汽車部件，以其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、失圓度好、鍛造成型方式生產(chǎn)的鋁合金輪轂成本過(guò)高，大大限 成型性能佳、回收率高等諸多優(yōu)點(diǎn)被世界各國(guó)廣泛制了其生產(chǎn)和應(yīng)用的普及，而使用最多的低壓鑄造研究與應(yīng)用。最早的鋁合金輪轂出現(xiàn)在20世紀(jì)20方式在生產(chǎn)19寸以上大直徑輪轂時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生較 年代，由砂型鑄造生產(chǎn)而成并應(yīng)用在賽車上。20世多缺陷，造成廢品。除了在成型方式上，鋁合金輪紀(jì)30年，

5、出現(xiàn)鋼制輻條式車輪與鋁質(zhì)軋制輪輞相轂生產(chǎn)技術(shù)上還存在其他的不足，比如在鋁合金輪 結(jié)合的車輪，為鋁合金車輪的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。二轂的疲勞強(qiáng)度檢測(cè)環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)的生產(chǎn)調(diào)試方法過(guò) 次世界大戰(zhàn)和世界性的能源危機(jī)對(duì)汽車“輕量化”于繁瑣，為了獲得合適的輪轂結(jié)構(gòu)尺寸或生產(chǎn)工藝 提出迫切的需求，鋁合金車輪開(kāi)始用于普通汽車。參數(shù)，一種產(chǎn)品甚至需要試驗(yàn)上百次，耗費(fèi)大量的收稿日期:2014-11-26人力物力，傳統(tǒng)的鋁合金輪轂的檢測(cè)方法無(wú)法精確稿件編號(hào):1412-718作者簡(jiǎn)介:李偉(1989—)，男，在讀碩士，從事鑄造材料研究；指導(dǎo)教師：何順榮（1960—），男，副教授，從事鑄造合金及

6、新型金屬材料的研究.識(shí)別輪轂鑄件的各類缺陷，使得大量存在質(zhì)量隱患的產(chǎn)品流入市場(chǎng)，造成安全隱患。本文針對(duì)以上問(wèn)-----------中國(guó)鑄造裝備與技術(shù)3∕20151-----------專題綜述?Review?題，在廣泛查閱相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹軌跡的行進(jìn)，擠壓鑄坯，逐步使鑄坯緊貼模具表面，了解決上述問(wèn)題的先進(jìn)技術(shù)以及相關(guān)的制造工藝，從而獲得要求尺寸的工件。并對(duì)鋁合金汽車輪轂生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了鑄旋新工藝生產(chǎn)的鋁合金輪轂性能之所以遠(yuǎn)展望。優(yōu)于普通鑄造工藝所生產(chǎn)的輪轂，其原因是熱旋壓過(guò)程中的熱塑性變形所造成的強(qiáng)化機(jī)制。近年來(lái)，熱塑性變形對(duì)A356鋁合金的

7、強(qiáng)化機(jī)制引起國(guó)內(nèi)外1新興的鋁合金汽車輪轂成型工藝學(xué)者的普遍關(guān)注。Haghehenas等-----------研究發(fā)現(xiàn)，熱塑[3]1.1鑄旋新工藝性變形對(duì)改善A356合金共晶Si相的形貌和分布鑄旋新工藝是日本學(xué)者在20世紀(jì)90年代末有積極作用，可顯著提高鋁合金的韌性。許釋元[4]首次提出的的一種鋁合金輪轂新型制造工藝，此工-----------通過(guò)研究熱塑性形變對(duì)A356鋁合金微觀結(jié)構(gòu)的力藝將低壓鑄造與熱旋壓成型技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了“質(zhì)學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)熱塑性形變對(duì)添加Sr變質(zhì)的共量接近鍛造輪轂，成本接近鑄造輪轂”的目標(biāo)。應(yīng)晶Si形貌無(wú)明顯影響，主要改變了共晶Si--

8、---------的分布