鋁合金汽車輪轂及生產方式論文
摘要：科學技術的前進發展，推動了高階材料與現代技術的實際應用，而輕量化也逐漸成為現下汽車製造業的基本發展方向，鋁合金汽車輪轂具有重量輕巧和效能優良的特點，滿足汽車輕量節能的主要趨勢。雖然鋁合金汽車輪轂並未得到長時間發展，然而，其發展迅猛，具有顯著的優勢，未來發展景一片光明。在本文中，筆者將圍繞鋁合金汽車輪轂，重點探討相關問題。
關鍵詞：鋁合金；汽車輪轂；生產工藝
車輪是汽車的關鍵部件，其質量好壞關乎著車輛的整體行駛效能與乘坐舒適性，並影響著行駛安全。鋁合金汽車鋁輪轂存在大量的優點，這是現代汽車必不可少的材質部件。為此，本文關於汽車輪轂問題的探究具有重要的參考價值。
1鋁合金汽車輪轂概述
1.1輪轂簡介
鋁合金汽車輪轂於當前市場得到了大面積應用，這是因為它具有散熱優良、減震效果、重量輕巧、平衡性適宜、輪胎壽命長和外觀精美等諸多優點，其在汽車工業領域得到了高度應用，相關技術蓬勃發展。現下三大熱議問題是環境、能源和安全。恰恰因為上述問題阻礙了汽車工業的基本發展程序。而輪轂使用與效能決定著汽車的安全性，它憑藉諸多優勢在工業生產活動中得到了高度應用，然而，其生產工藝尚不完善，存在許多不足，例如，鑄件質量不理想、變質處理不完全等。
1.2主要發展趨勢和技術
20世紀80年代末期，社會各級開始接觸和認識鋁合金汽車輪轂，同時，對其進行加工製造，基於汽車總量的逐步加大，使我國躋身於汽車生產大國與消費大國。輪轂生產總量達到六千萬件左右，出口額龐大。為迎合市場需求，無論是結構，還是生產設計，都包含不同的形式。在外觀造型中包含寬輪輻和窄輪輻等多種設計，其外觀也存在不同樣式，例如，亮面塗透明漆和電鍍等。同時，塗抹要求依照客戶需求呈現出不同的形式和色彩。
1.3質量標準
對於鋁輪轂，其質量標準主要依照客戶需求來設定。鋁合金輪轂大多銷往OEM市場和Aftermarket。即便這兩個市場在輪轂質量標準中存在差異，然而，主要包含下述七項內容：其一，合金成分；其二，機械效能；其三，適宜的氣密性。因普遍選取無內胎輪胎，為此，輪轂中決不允許出現任何漏氣情況；其四，晶粒度和組織緻密度；其五，科學的幾何尺寸大小公差和形位公差；其六，理想的表面質量和較強的抗腐蝕效能。
1.4優點
1.4.1重量輕巧鋁輪轂和鋼輪轂相比，其重量較為輕巧，整體重量減少，對應的汽車油耗也降低。透過計算發現，鋁輪轂重量降低40%左右時，對應油耗能夠降低0.05L，在市內開車行駛，能夠降低的油耗量稍微偏少，若按照每10萬km進行計算，則能夠節約45L。1.4.2散熱效能優良車輪熱源通常由剎車以及車輪和路面之間的'摩擦而產生。當汽車高速執行時，車輪若溫度持續偏高，則可能出現爆胎問題。由於鋁的導熱性優於鋼，且鋁輪轂表面還可促進散熱。簡而言之，應用鋁輪轂能夠降低爆胎的機率，有利於散熱。1.4.3提升行駛效能鋁輪轂能夠提升汽車的整體行駛效能，讓行駛環節的振動有所減小，增加駕駛舒適性。鋁輪轂選取數控裝置開展施工，與鋼相比，其平衡效能優良，車輪若為鋼車輪，則對應的平衡性不是十分優良，高速效能也不合理。1.4.4外觀優美鋁輪轂外觀優美，影響著去車的綜合形象。當前的汽車輪轂設計尤為重視汽車輪轂設計工作。而汽車輪轂造型關乎著車身設計的整體檔次，還可彰顯汽車自身的品味。無論是製造廠家，還是設計人員，都較為重視車轂在風格設計方面的研究，除在顏色進行特殊處理以外，還為車轂增設花紋結構，因花紋不同，對應顏色也各不相同，基於此，進行電鍍處理，加入了個性、獨特化設計，極大地迎合了當代人的審美需求。
2基本生產方式
2.1設計開發基本方法和工序
汽車市場競爭逐步加劇，車型種類日益增多，各個廠家內部的競爭愈發激烈，不斷降低價格，基於生活品質的提升，購車需求也有所加大，購車觀念發生了改變，從最初的實用上升到節能美觀，為此，汽車既應具備適宜的效能，其外觀應滿足審美標準，車型和身份定位相一致。汽車輪轂在提高整車美觀中發揮著巨大的作用，經由市場調研掌握市場情況，明確客戶需求，面向同類汽車輪轂當前和未來的市場競爭展開考察，研究市場定位於別的環境需求，大面積收集顧客需求與設計輸入等關聯資訊。整合不同的資訊，繪製得到輪轂草圖，展開探討，落實方案後，透過三維軟體把輪轂從方案草圖轉化成3D數字模型，科學評判設計，與客戶進行深入的交流，達成3D設計以後，藉助CAE軟體完成輪轂應力研究，依照受力情況實現結構與重量改進設計，並與客戶交流。改進設計後，藉助快速原型製造技術得到輪轂的具體模型，和客戶一起圍繞實物展開評審。設計好鑄造模具後，藉助CAE軟體完成鑄造過程模擬研究，改進模具設計與工藝方案，嚴格製造，合理試壓，最終得出楊輪，據此展開效能試驗與路試，確認實際行駛無任何問題後，才徹底完成了一個設計。
2.2主要生產工藝流程
配料階段依照要求準備優良的鋁合金，再製造輪轂毛坯，經由電爐或者油爐把鋁合金完全熔化，加入變質劑，圍繞鋁合金實施變質處理，再透過化學元素完成細化儲量，藉助光譜分析儀面向鋁液成分展開研究，得到具體的資料資料，再借助氮氣去除掉鋁合金溶液內部的氣體。現下鋁合金汽車輪轂一般採用鑄造法，常用的工藝手段有壓力鑄造和重力鑄造等不同方法，經由鑄造法形成的汽車輪轂具有諸多優勢，適應性優良、造型豐富，生產成本不高，應用範圍較廣，待輪轂毛坯成型以後透過X射線完成探傷，再在高溫條件圍繞輪轂實施固溶處理，經由處理以後，取出，利用水溶液實施淬火處理，再在高溫狀態下進行長達5h的處理，取出展開檢驗，檢測延伸率、硬度與抗拉伸強度，以此來確定汽車輪轂的實際處理效果，再加工，因鋁合金汽車輪轂自身的結構較為複雜，為此，輪轂加工主要包含三個工序，分別是車一及車二序，鑽PCD和氣門孔。在此之上，圍繞輪轂實施打磨處理，檢測輪轂表面的感官，判斷輪轂尺寸是否符合標準，再實施表面處理，其表面處理工藝眾多，例如，全塗裝，由預脫脂、完全脫脂和水洗等多道工序，基於產品塗層效能展開檢驗後，圍繞輪轂實施外觀性檢驗，保證鋁合金汽車輪轂符合標準。
3結語
隨著汽車行業的逐步發展，汽車市場競爭也日益加劇，汽車工業開始朝著輕量化和節能化的方向發展，現下鋁合金鋁輪轂整體的效能優於鋼輪轂，且隨著技術的改進最佳化，鋁合金輪轂生產也會更加完善，此外，強化鋁合金輪轂的整體生產，探究鋁合金輪轂的基本生產工藝十分必要，這不僅能促進汽車產業發展，而且能節省一定的能源。
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