汽車鍛造輪轂與鑄造輪轂有這么大的不同

  • 2015-07-21 13:40:46
  • 來源:
  • 作者:顏薇
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汽車鍛造輪轂與鑄造輪轂有這么大的不同

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市場上,越來越多的汽車普遍配上了圖案新穎、輻條簡結、精致幼細,具有廣東人所說的“骨致”――骨子里透出美感的鍍光鉻鋁合金輪轂,一種時尚的、輕飄的潮流感油然而生。潮流和時尚推著鋁合金輪轂的輻條越做越細,越做越玄,什么樣技術能在背后向前推?又能“玄”到一個什么樣的極限?

汽車輪轂的制造有鑄造和鍛造兩種。

鑄造

一般而言,鑄造輪轂還會分成兩種制造方法:重力鑄造和低壓鑄造兩種。

重力鑄造制造過程簡單,就是把液態的合金倒入鑄模里面冷卻成型即可,也由于鑄模耐用、工藝簡單,是成本最低的制造方式;低壓鑄造是用低壓將液態的合金壓進鑄模內,讓分子分布平均,孔隙較少,金屬密度高所以強度較強,安全系數較前者高,造型也可以更復雜些(也會更精致好看些)。

鑄造輪轂的優點為:價格較低,較沒有造型上的限制,受到撞擊后會彎曲,不易斷裂。

鍛造

鍛造輪轂的工藝方法是利用高壓(大部分是幾千噸的壓力)將一塊已經加溫的合金壓成輪轂的粗胚(雛形),再用CNC細部雕工二次加工,由于承受過高壓撞擊,所以合金之間的分子會更小、間隙會更細、密度會更高、材質分子之間相互作用力會更強,所以輪轂只需較少的原料就能達到足夠的剛性,讓整體重量更輕。由于鍛造時金屬還處于固態,所以造型無法像液態鑄造那般變化豐富,鍛造輪轂的長相大多是簡單的粗線條狀。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷,優化微觀組織結構,同時由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。

鍛造輪轂的優點為:重量輕、剛性高。

 

1.鍛造輪轂的生產工藝

一是“固體鍛造”。對結構簡單的卡車鋁輪轂,可以用固體鍛造的工藝生產。

二是“先鑄后鍛”。對于越來越精美的轎車輪轂,單一的固體鍛造很難生產出來的。這就需要采用“先鑄后鍛”,先用傳統的工藝如低壓鑄造、重力鑄造、金屬模鑄造等工藝生產出基本形狀的毛坯,然后再換到鍛壓機床上進行精鍛。對于大部分結構很復雜外觀很精美的輪轂,都可用這種工藝方式生產出來。

三是“連鑄連鍛”。用“連鑄連鍛”工藝可以生產出結構比“先鑄后鍛”更復雜,圖案更精美的鍛造輪轂。綜合機械性能比鑄造輪轂高一個檔次,其輻條會更簡結精細,更有仙骨般美感。

 

2.鍛造輪轂的工藝特點

(1)采用圓柱狀設計,直徑越大的輪轂就是用較粗的鋁材去鍛壓,與鑄造鋁圈轂使用“原材料”的制造方法愈然不同。

(2)根據鋁轂寬度所需的J數切割鋁材。

(3)先將鋁錠加熱至攝氏400℃上下,此時便可以準備進行鍛壓。

(4)熱鍛壓成型。噸數越高的鍛壓機所需的鋁錠工作溫度越低,所鍛造出來的產品晶粒較小,韌度也較高。

(5)經過高溫高壓成型的粗胚溫度非常高,表面布滿黑色碳化物,必須使用叉動機來搬運.而經過酸洗表面處理之后的粗胚已經具有輪轂的雛型。

(6)在T4及T6兩種熱處理機的長時間再加工熱處理后,粗胚的晶粒將更緊實,產品的韌度也會提高。

(7)鍛造鋁轂必須靠著機械加工,將粗胚加工至輪轂成型,因此工作內容包括胎唇成型、螺絲孔鉆洞、盤面車削及細部加工等步驟。

(8)在涂裝之前,必須再檢查一次輪轂表面是否有瑕疵。

結語

當然了,就直覺來講或許鍛造是最好的,因為輪轂越輕對加速、減速、過彎、油耗以及懸掛的負載都越有幫助,而剛性高也是一項令人心安的指標。但事實上,除了價格因為制作工藝的復雜程度而相差甚遠之外(鍛造輪轂真的貴很多),剛性高的同時也代表韌性較差。

 

隨著工藝技術日益精進,鍛造輪轂擁有剛性是否仍舊容易斷裂、鑄造輪轂擁有造型是否重量就不如人家輕盈,還不能下定論,一切還得看未來的發展。

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關鍵字:鍛造,鑄造,工藝,生產,成型

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