铝合金车轮的制造工艺技术.ppt

铝合金车轮的制造工艺 提 纲 一、铝合金车轮概述 二、铝合金车轮的结构和分类 三、铝合金车轮的设计 五、铝合金车轮的制造工艺 六、铝合金车轮的相关标准 四、铝合金车轮使用的材料 一、铝合金车轮的概述 铝合金车轮是基于“轻量化”的设计目标，首先使用在赛车上。 20世纪初，使用砂模制造铝合金车轮，并应用于赛车 20世纪50年代，使用钢模铸造整体式铝合金车轮，并应用于轿车 20世纪70年代，得到快速发展，被广泛应用 21世纪初，极其迅猛发展，进入国内外OEM配套体系 铝合金车轮相对于钢制车轮的优缺点： ?重量轻，节能效果明显 （铝的密度是2.76×103kg/m3 ,钢的密度是7.8×103kg/m3） ?散热快，整车安全性能高 （铝合金A356的导热系数是128w/m·℃， 含碳量为0.5%的低碳钢导热系数是54w/m·℃） ?尺寸精度高，整车驾驶性能好 ?款式多样，更适应现代化整车的造型要求 ?不易藏污纳垢，不会产生铁锈，易清洁 优点 ?价钱比钢制车轮贵 ?铝车轮的直径一般是中、小直径，大直径 铝合金车轮的制造技术还有一定困难（如客车和卡车使用的大直径车轮） ?就弹性模量而言，钢车轮有一定的优势， （碳钢的弹性模量在196~206GPa的范围内，铝合金的 弹性模量在72GPa左右） ?如果整车行驶速度不高、道路又是较差的，铝车轮 没有优势 缺点 二、铝合金车轮的结构和分类 车轮的结构： 主要由两部分组成 轮辋 轮辐 1、铝合金车轮按结构形式分： 1片式（整体式） 2片式 3片式 2、铝合金车轮按生产方式分： 1）铸造：重力铸造、低压铸造、液态挤压、反压铸造、离心铸造、 真空压铸、半凝固铸造等 2）锻造 优缺点: 锻造车轮简单说有以下优点：1.强度高，2.重量轻,3.相对铸造车轮节省燃油。 但目前受限于行业整体技术状况，包括材料，加工工艺， 成本等因素。目前仅少量用于零售改装市场。 3、铝合金车轮按涂装方式分： 1）车亮面 2）全涂装 3）电镀 4）抛光 5）组合 三、铝合金车轮的设计 1、铝合金车轮的表示方法（乘用车，轻型商用车，整体式铝合金车轮） 轮辋名义直径 轮辋轮廓代号 安装孔个数 轮辋名义宽度 偏距 螺栓孔分度圆直径 简略表示：可省略偏距后内容 表示为：18×8J 2、铝合金车轮构造图 3、铝合金车轮各部位命名示意图 加一副图纸，详细说明 4、铝合金的设计流程图 外观造型效果图 轮辐造型A面三维数模 车轮工程结构设计 提供供应商工艺分析 反馈修改 提交客户转供应商开发模具、试制 新开发产品流程： 如从供应商处现有产品选择，则需提供相关参数 需要提供的参数： 轮辋名义直径、宽度 轮辋执行标准 偏距 中心孔直径 螺栓孔结构（60度锥面、90度锥面、球面、平面） 背面刹车线 设计载荷 其它要注意的事项（如风格、重量、颜色等） 5、铝合金的设计应用技术 结构受力有限元分析 计算机模拟铸造凝固分析（制造工艺分析） CAD-CAE-CAM的集成开发 车辆 制造方法 铝合金牌号 轿车 整体铸造 A356、AC4CH、AC7A 2片型 轮辋 条或卷材 5154、5454 圆板 5154、5454 挤压管 5454 轮辐 铸造 A356、AC4CH、AC7A 锻造 6061 板 5154、5454 3片型 轮辋 圆板 5052、5154、5454 轮辐 铸造 A356、AC4CH、AC7A 锻造 6061 载货车 整体铸造 A356、AC4CH 客车 整体铸造 6061 依据不同的生产方式，所使用的材料也不相同： 四、铝合金车轮使用的材料 目前国内主流的生产方式及使用材料为： 整体式铝合金车轮，采用重力和低压铸造，材料使用A356，进行T6热处理 A356是一种铝硅合金（Al-Si7），含7%左右的Si 查一下T6热处理 五、铝合金车轮的制造工艺 铸 造 热处理 机加工 喷涂 熔炼 主要工序 本工序控制要点：铝液成份、含氢量、铝液温度。 铝液温度控制在780 ℃~800 ℃ 熔炼： 铸造： 铝液温度控制在680 ℃ ~750 ℃ 液体依靠重力流动充填铸型，由于没有外加压力，为了获得致密的铸件，往往需要利用冒口来补缩。这种方法应用最广泛。 重力铸造模具 采用空气冷却。 利用气体压力将液态金属压入铸型，并使铸件在一定压力的作用下结晶凝固的铸造方法。 低压铸造模具 采用水流冷却。 热处理的目的：提高铸件的力学性能，改善合金的切削性能；消除由于铸件壁厚不均匀、快速冷却等所造成的内应力；稳定铸件的尺寸和组织，防止和消除