铝合金车轮的制造工艺技术(PPT 42页)
铝合金车轮低压铸造工艺讲解
铝合金车轮低压铸造工艺目录铝合金车轮低压铸造工艺1 低压铸造工艺1.1 低压铸造原理1.2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点1.3 汽车铝轮低压铸造工艺设计1.4 汽车铝轮低压铸造模具设计1.5 铝轮低压铸造工艺过程1. 模具检查2. 模具喷砂3. 模具的准备4. 模具涂料5. 涂料性能和配比6. 涂料的选择7. 模具的预热和喷涂1.6 开机前的准备工作1. 保温炉的准备2. 陶瓷升液管的准备3. 设备和工艺工装的准备1.7 铝车轮低压铸造液面加压规范1. 加压规范的几种类型2. 铝车轮低压铸造加压规范的设定3. 设计铝轮低铸加压曲线的步骤4. 铝轮低铸工艺曲线实例1.8 铸件缺陷分析，原因及解决办法1. 疏松（缩松）的形成与防止2. 缩孔的形成与防止3. 气孔的形成与防止4. 针孔的形成与防止5. 轮毂的变形原因及防止6. 漏气的产生原因及防止7. 冷隔（冷接，对接），欠铸（浇不足，轮廓不清）的形成与防止8. 凹（缩凹，缩陷）的形成与防止铝合金车轮低压铸造工艺铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。
我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的是低压铸造。
我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。
1 低压铸造工艺1.1 低压铸造原理低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。
如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中流入型腔。
待金属液凝固以后，将炉膛中的压缩空气释放，未凝固的金属从升液管中流回到炉中。
控制流入炉膛空气的压力、速度,就可以控制金属流入型腔中的速度和压力，并能让金属在压力下结晶凝固，压力一般不超过 1 ??/。
这种工艺特点是铸件在压力下结晶，组织致密，机械性能好；低压另一个特点就是用一个升液管将铸型直接和炉膛连通，在压力的作用下，直接浇注铸型，不用冒口，浇口也很小。
铝合金车轮挤压铸造工艺
铝合金车轮挤压铸造工艺采用挤压铸造代替压力铸造生产铝合金车轮，不仅克服了压铸件内部容易形成气孔和氧化夹杂的缺陷，而且提高了成品率及材料利用率。
介绍了铝合金车轮挤压铸造的模具结构及设计参数，分析了挤压铸造的工艺参数及选择依据。
关键词：铝合金车轮挤压铸造模具结构目前，国内卡丁车(类似碰碰车)都从国外进口，其中铝合金车轮是一个重要零件。
过去，国外采用压力铸造生产该铸件，铸件质量差，且成品率低，劳动强度大。
针对该铸件的结构特点和性能要求，如何提高其产品质量、降低原材料消耗、节约能源、提高劳动生产率及降低铸件成本，是当前生产中的关键。
从研制的情况可知，采用挤压铸造代替压力铸造是今后制造铝合金车轮行之有效的工艺。
1车轮材料、要求及铸件设计图1所示为铝合金车轮零件图。
车轮不仅有较高的性能要求，而且形状十分复杂。
图1车轮零件图车轮材料的化学成分(质量分数)为：1.5%～3.5%的Cu,10.5%～12.0%的Si,＜0.3%的Mg，＜1.0%的Zn，＜0.5%的Mn，＜1.3%的Fe,＜0.5%的Ni,＜0.5%的Sn，其余为Al。
力学性能要求：σb＞276MPa,σs＞115MPa,σ＞4.4%,HB＞92。
该车轮内外形的尺寸精度较高，都应加放加工余量及余块。
按挤压铸造工艺的要求，把形状复杂的车轮零件图设计如图2所示的铸件图。
由该图可见，为便于从铸件内孔脱出及简化模具加工，把原来的阶梯轴孔设计成圆柱形中心孔，其直径为φ30mm，内壁斜度为3°［1］。
图2车轮铸件图2模具结构及设计参数［1］2.1挤压铸造模具结构铝合金车轮挤压铸造的模具结构如图3所示。
它主要有凸模、右凹模、顶杆镶块和左凹模组成所要求的型腔。
左凹模和右凹模分别固定在左凹模定模板和右凹模动模板上，左凹模定模板用螺钉紧固在下模板上，右凹模动模板经过侧缸在导柱上实施开启及闭合。
图3车轮挤压铸造模具1.上模板2.凸模固定板3.凸模4.导柱5.右凹模6.右凹模动模板7.垫板8.下模板9.顶杆镶块10.左凹模11.左凹模定模板采用2000kN油压机改装进行挤压铸造，其工作过程是：将定量的合金熔液浇入型槽后，固定在活动横梁上的凸模以一定速度向下挤入型腔，压力达一定数值后保压；铝合金凝固后卸压，凸模通过工作缸的回程向上移动，顶杆镶块通过下顶缸从铸件内向下退出，直到全部脱离铸件之后，再用侧缸开启右凹模，取出铸件。
铝合金车轮的五大成型工艺过程
铝合金车轮的五大成型工艺过程一、简介轮圈，是轮胎内廓支撑轮胎的圆桶形的、中心装在轴上的金属部件。
二、按材质分类轮圈按照材料主要分为铁轮圈和轻合金轮圈，而轻合金轮毂又以铝合金与镁合金产品为主。
在今天的汽车市场中，铁制轮圈已不多见，大多数车型使用的都是铝合金轮圈，铝车轮。
制造铝制轮圈所使用的铝合金材料包括A356、6061等。
其中，A356被铸造铝制轮圈大量选用。
A356铝合金具有比重小，耐侵蚀性好等特点，主要由铝、硅、镁、铁、锰、锌、铜、钛等金属元素组成，铝占92%左右，是一种技术成熟的铝合金材料。
制造铝合金轮圈的原材料A356铝锭↑↑三、铝合金轮圈生产工艺铝合金轮圈比钢轮圈更适合乘用车，目前其制造工艺基本可分为三种，第一种是铸造，目前大多数汽车厂商都选择使用铸造工艺。
第二种是锻造，多用于高端跑车、高性能车以及高端改装市场。
第三种较为特别，是*先由日本Enkei公司投入使用的MAT旋压技术，目前此技术在国内的应用不如前两种多。
1、重力铸造法重力铸造简单的说，主要是靠铝水自身的重力来冲填铸模，是一种较为早期的铸造方法。
该法成本低、工序简单且生产效率高，然而，浇注过程中夹杂物易卷入铸件，有时还会卷入气体，形成气孔缺陷。
重力铸造生产的轮圈易产生缩孔缩松且内部质量较差，此外，铝液流动性的限制也有可能导致造型复杂的轮毂良品率低。
因此，汽车轮圈制造业已经很少使用该工艺了。
2、低压铸造法低压铸造是铝液在压力作用下充入模具，在有压力的情况下进行凝固结晶的工艺。
同样的情况下，与重力铸造相比，低压铸造轮毂内部组织更为密实，强度更高。
此外，低压铸造利用压力充型和补充，极大简化浇冒系统结构，使金属液收得率可达90%。
目前低压铸造已成为铝轮圈生产的首选工艺，国内多数铝合金轮圈制造企业都采用此工艺生产。
但低压铸造法也有其缺点：铸造时间较长，加料、换模具耗时长，设备投资多等。
3、锻造法热锻（Hot forging）→RM锻造（RM forging）→冷旋压（Cold spinning）→热处理（Heat treatment）→机加工（Machine work）→喷丸处理（Shot blast）→表面处理（Surface finishing）锻造是固体到固体的变化，通过拍、压、锻等手段来形成轮毂样式，这个过程不会发生液相变化，都是固体变化。
铝合金轮毂生产工艺流程
铝合金轮毂生产工艺流程作者：陈丽威佟志丰来源：《企业文化·中旬刊》2013年第03期摘要：所有产品的生产一般都有一套固定的工艺流程，通过对每一步工艺流程的控制，生产出符合客户要求的产品，其中不同客户的不同产品要求，通过调整每步流程的参数来满足，我公司生产铝合金轮毂的大致流程可分为熔炼、低压铸造、热处理、加工、涂装。
关键词：熔炼；低压铸造；热处理；加工；涂装前言：轮毂根据直径、宽度可以分好多种类，根据样式可以分为一件式、两件式和三件式，根据材料分为钢材和轻合金两大类，根据生产方式分为铸造和锻造，表面处理工艺也会采取不同的方式，大致可分为涂装和电镀两种。
我公司目前主要采用低压铸造生产一件式铝合金轮毂，表面处理方式为涂装，如客户要求电镀需要外委。
本文主要针对铝合金轮毂的生产过程，从熔炼、低压铸造、热处理、加工、涂装进行分析描述。
一. 熔炼铝合金轮毂的原材料是铝，铸造时用到的铝液，目前我公司采用两种途径完成铝液的供给：①厂家直供铝液；②熔炼熔解铝锭。
两种方法比较，采用直供铝液可以缩短熔炼周期、降低能耗、减少金属损耗、提高劳动生产率。
但是对运输要求比较高，需要用保温车直接供应给生产铝铸件的车间，供应频率需要考虑铝液用量的要求。
考虑到两种方式的实际情况，我们主要采用熔炼炉熔解铝锭的方法，直供铝液的使用量相对较少。
二. 低压铸造铸造使用低压铸造机，低压铸造是一种利用气体压力将液态金属压入铸型，并使铸件在一定的压力作用下结晶凝固的铸造方法。
模具在上机铸造前要在模修处对模具进行处理，首先对模具外观进行检查，要求表面光滑无逆角、光滑无粘铝、冷却系统无堵塞及泄露、批号齐全清晰正确、各部配合到位、合模流畅无破损，如发现问题需要对模具进行修理，修整后对模具进行预热，预热到390—410℃1小时以上对模具进行喷涂（避免粘铝和保温的作用），喷涂后继续预热到430—470℃4小时以上后上机铸造。
模具上机后先进行空运转，通过空运转的毛坯查看模具状态，针对不同产品调整工艺参数以及风管的使用情况，按模具设定作业条件和输入程序（加压大小、加压时间、冷却时间），根据自动开始一周动作反复，模具合模后加压并维持压力，保温炉排气，模具开模取出轮毂放入水箱中冷却，清除浇口堵塞物异物放入过滤网，检查轮毂外观，要求无未成型、变形、缩孔、裂纹、涂料脱落、拉伤、划伤、磕碰伤、错模顶杆印痕过深、表面凹凸不平、铸造标记文字错误等问题，如无异常打印批号，要求文字正确、清晰、排列整齐、位置正确，再去除毛刺，要求轮辋、窗口、轮缘处无明显毛刺，首件测量毛坯偏距，毛坯无轴、径向上的明显变形（如果是新产品需要用手喷漆检查毛坯外观，确保设计面无异常，如有问题需要下机修整模具；新模具的毛坯还要检查毛坯全尺寸，并要进行试加工，查看毛坯余量是否满足加工要求，无未加工、缺肉、气孔等表面缺陷），之后转入下序进行X光检查。
铝合金车轮工艺
机加工：
铝合金车轮一般采用数控加工，即CNC加工。 CNC加工在车轮加工中应用非常广泛。
本工序控制要点：所有装车尺寸。 重点控制项目：中心孔直径、PCD位置度、端径跳、动平衡。
数控机床加工工序划分的特点为：先粗后精，先面后孔， 刀具集中。刀具R的大小可按铝合金车轮型面的要求选取。
涂装：
铝合金车轮涂装的目的: 首先是提高车轮的运行可靠性和耐久性；其次是提高它的外观装饰性。
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）
简略表示：可省略偏距后内容 表示为：18×8J
铝合金车轮相对于钢制车轮的优缺点：
优点
☞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
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 四、铝合金车轮使用的材料 五、铝合金车轮的制造工艺 六、铝合金车轮的相关标准
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
车轮生产工艺资料
车轮生产工艺资料车轮生产工艺资料车轮是车辆重要的组成部分，其质量和性能直接影响到车辆的行驶稳定性以及乘坐舒适度。
下面将介绍车轮的生产工艺。
车轮的生产主要分为以下几个步骤：1. 材料准备车轮的主要材料是铝合金和钢材。
铝合金轮毂轻便且具有较高的强度，适合用于轿车和摩托车的生产。
钢材轮毂则具有更大的承载能力，适合用于商用车和重型车的生产。
材料配比需要根据车轮的使用需求进行定制，确保其强度和性能符合要求。
2. 轮毂压铸首先是对铝合金或钢材进行熔炼和精炼处理，将其制成液态金属。
然后将液态金属注入预先制定好形状的模具中，待金属冷却固化后取出轮毂。
该工艺称为压铸，它可以保证车轮的形状和尺寸的精确度。
3. 钢圈焊接钢圈是车轮上承受重量和冲击力的部分，需要具有较强的强度和耐久性。
钢圈通常是由多段钢板经过焊接组合而成。
在焊接前，需要对钢板进行预切割和折弯，以便使钢圈的形状合适。
然后将钢板焊接在一起，并进行热处理，以提升钢圈的强度和硬度。
4. 轮缘加工轮缘是连接轮毂和胎面的部分，它具有光滑的曲面，以便与轮胎完美贴合。
轮缘的加工包括车削、磨削和抛光等工序，以确保其表面的光滑度和精确度。
5. 组装和平衡轮毂和钢圈在完成相应的加工后，需要进行组装。
首先将轮毂和钢圈正确地对准，并用螺丝将其牢固地固定在一起。
接下来，将轮胎装在钢圈上。
最后，使用动平衡机对车轮进行平衡调整，以减小车轮在高速行驶中的抖动和振动，提升行驶的平稳性。
6. 表面处理车轮的表面处理是为了提升其外观和耐腐蚀性能。
通常采用喷涂、电泳等工艺进行表面处理，以保护车轮不受外界环境的影响。
总结：车轮的生产工艺经过多道工序的加工和处理，确保其质量和性能达到要求。
生产工艺的精细和严谨不仅可以提升车轮的使用寿命，也能保证车辆的安全性和稳定性。
随着科技的不断进步，车轮的生产工艺也在不断创新和改进，以满足不断变化的市场需求和车辆性能要求。
《轮胎制造工艺简介》课件
1
手工制作时期
轮胎是由手工制作而成，生产效率较低。
2
机械化时代
引入机械设备辅助生产，提高了生产效率和质量。
3
自动化生产线
采用自动化设备进行大规模生产，进一步提高了生产效率和一致性。
轮胎材料的选择与应用
轮胎制造中的材料选择至关重要，不同材料的应用能够影响轮胎的性能、耐久性和安全性。
橡胶
橡胶是轮胎的主要组成部分， 质量和种类的选择会直接影 响轮胎的性能。
耐久性测试
通过模拟实际使用条件对轮胎进行耐久性测 试，评估其寿命和性能。
符合标准
轮胎必须符合国家和行业的相关标准，确保 质量和安全。
持续改进
不断优化制造工艺和质量控制方法，提高轮 胎的质量和性能。
未来轮胎制造工艺的趋势
随着科技的不断进步，轮胎制造工艺也在不断演进，未来的趋势包括智能制造、可持续发展和个性 化定制等。
《轮胎制造工艺简介》 PPT课件
本课件将介绍轮胎制造工艺的全过程，包括工艺概述、生产步骤、发展历程、 材料选择与应用、关键技术、质量控制方法和标准、以及未来的发展趋势。
工艺概述
了解轮胎制造工艺的基本概念和原理，包括材料准备、成型、硫化和后续加工等关键环节。
1
材料准备
准备轮胎制造所需的原材料，包括橡胶、纤维材料和金属配件等。
成型
将原材料按照预定的轮胎模具进行成型。
硫化
将成型后的轮胎在高温和高压下进行硫化， 增强材料的耐用性。
质检
对硫化后的轮胎进行质量检测，确保符合各 项标准和要求。
包装
将质检合格的轮胎进行包装和标识，方便运 输和销售。
轮胎制造工艺的发展历程
轮胎制造工艺经历了多个阶段的发展，从最初的手工制作到现代的自动化生产线，不断提高生产效 率和质量。
铝合金轮毂铸造工艺
以避免过多的飞边和跑 火，减少过多的不均 匀的包紧力； ➢不能用铁棒敲打； ➢改进取件方法。
出型时，轮毂落入托盘时高度大高。
1.特征： 拾 轮辋不不致密，有显微缩松；加工后，表面看不出特征，在 0.5Mpa 漏 的压力下漏气。 气
2.形成原因： 铝液的浇注温度过高，或模具温度过高，铸件局部疏松；
没有在压力下结晶；
储
油水分
模具
气 离器
罐
保温炉
贰
概念：实质是采取各种措施，使铸件在凝固过程中建立良好的补
顺
序
缩条件，保证铸件在整个凝固过程中始终存在和冒口（浇口）连
凝
固
通的“补缩通道”。
保证顺序凝固的条件： 1.铸件的厚度；2.模具的厚度；3.涂料的 厚度；4.冷却的使用。
叄
顺 序 凝 固 过 程 模 拟
1-2为升液阶段，压力曲线至2时，铝液
，窗口毛边大。此类现象主要是法兰斜面
处冷却强度小造成，不能迅速降温所致；
可以适当增加中圈以及大圈风的冷却强度
，效果不佳时可提前打开冷却。
肆
a. 调机时肋R出现缩松，轮子各部位发亮。主要是
肋
R
模具整体温度低造成，应及时充轮提高模具温度。
角
缩
松
b. X光检测肋R角处缩松，外观可见缩松。此类现
象主要是由于此部位过厚，铝液流经此处到达轮
2.形成原因： 合金在液体状态下特别是高温状态下溶解的气体较多；
模具温度低,涂料不干,在铸件表面产生针孔。 3.防止措施： ➢回炉料的清洁含渣量少；
➢铝液彻底精炼除气；
➢回炉料、辅助材料及工具应干燥；
➢注意浇注时铸型表面涂料要干燥。
1.特征：
玖 轮缘，轮辋的几何尺寸变化； 加工时发现偏心；动平衡超差。
汽车铝合金轮毂制造
汽车铝合金轮毂制造首先，汽车铝合金轮毂的制造开始于铸造过程。
铸造是将熔化的铝合金倒入轮模中，经过凝固和冷却后形成轮毂的过程。
铸造时需要控制合金的温度和流动性，以确保轮毂的形状和内部结构不出现缺陷。
常用的铸造方法有压铸和重力铸造。
压铸可以快速填充模具，并且具有精密度高的优点；重力铸造相对简单，可以制造较大尺寸的轮毂。
接下来，铸造后的轮毂需要进行机加工工艺。
机加工工艺是通过车铣磨等机械设备对轮毂进行加工，以确保轮毂的精度和几何形状符合设计要求。
机加工工艺包括车削、镗孔、切削等，其中最关键的是车削工艺。
车削工艺是将铸造好的轮毂放在机床上，利用车刀沿着旋转中心将不需要的部分去除，最终得到精确尺寸和表面质量的轮毂。
然后，轮毂经过机加工后需要进行热处理。
热处理是通过对轮毂进行加热和冷却处理，改变轮毂的组织结构和性能。
热处理可以提高轮毂的强度、硬度和耐腐蚀性，以适应汽车行驶的各种复杂环境。
常用的热处理方法包括时效处理和淬火处理。
时效处理是将轮毂加热到合适的温度，然后进行持续的保温，使合金的强度和硬度达到最佳状态；淬火处理是将轮毂加热到高温后迅速冷却，以改善合金的韧性和耐磨性。
最后，轮毂经过热处理后需要进行表面处理。
表面处理是对轮毂进行化学或物理方法处理，以提高其外观和耐腐蚀性。
常用的表面处理方法有阳极氧化和喷涂。
阳极氧化是将轮毂浸泡在酸性溶液中，使其表面产生氧化膜，以增加其硬度和耐腐蚀性；喷涂是将轮毂喷涂上一层防腐漆或表面涂层，以增加其表面的光滑度和抗氧化性。
总结起来，汽车铝合金轮毂的制造过程主要包括铸造、机加工、热处理和表面处理等环节。
每个环节对轮毂的质量和性能都有重要影响。
通过科学的制造过程和精细的工艺控制，可以生产出高质量、高性能的汽车铝合金轮毂，以满足消费者对汽车安全性和美观性的需求。
铝合金轮毂工艺流程
铝合金轮毂工艺流程
《铝合金轮毂工艺流程》
铝合金轮毂是一种轻质、耐用、外观漂亮的汽车零部件，其制作工艺复杂，需要经过多道工序才能完成。
下面就是铝合金轮毂的工艺流程。
第一道工序是铝合金锻压。
首先将铝合金锭放入加热炉中进行加热，然后通过锻压机进行锻压。
这一步是为了将铝合金锭变成轮毂的初步形状。
第二道工序是精密锻造。
经过第一道工序，轮毂的形状已经初步成型，但是还需要进行精密锻造，以确保轮毂的强度和密度。
第三道工序是精密车削。
在这个工序中，需要使用数控车床对轮毂进行精细加工，以确保其符合设计要求的尺寸和形状。
第四道工序是热处理。
经过精密车削后的轮毂需要进行热处理，以提高其硬度和耐磨性。
第五道工序是喷涂。
在这一步，需要对轮毂进行喷涂，以增强其表面的耐腐蚀性和抗氧化性。
第六道工序是组装。
最后，将轮毂的其他配件如轮胎和轴承组装到轮毂上，完成整个制作过程。
通过以上工艺流程，铝合金轮毂制作完成。
这些工序各自都十
分关键，需要严格控制，以确保最终的产品符合质量要求和使用要求。
铝合金铸造轮毂工艺流程
铝合金铸造轮毂工艺流程
铝合金铸造轮毂工艺流程：
①熔炼：将铝合金原料（如A356、6061等）在熔炉中加热至熔化状态，去除杂质，确保金属纯净度。
②精炼：熔炼后的金属液进一步精炼，去除气体和非金属夹杂物，提升合金品质。
③材料检验：对熔炼后的铝合金液进行化学成分分析，确保符合轮毂铸造的标准。
④低压铸造：将经过精炼的铝合金液在低压条件下注入预热的模具中，利用真空吸力使金属液平稳填充。
⑤X射线探伤：对铸造完成的轮毂进行X射线检测，检查内部是否存在气孔、裂纹等缺陷。
⑥热处理：将铸造后的轮毂进行固溶处理和时效处理，改善力学性能，增加硬度和韧性。
⑦机械加工：使用CNC机床对轮毂进行精细加工，包括车削、钻孔、攻丝等，确保尺寸精度。
⑧动平衡检验：对加工完成的轮毂进行动平衡测试，消除不平衡点，保证旋转平稳。
⑨气密性检验：检查轮毂的气密性，确保没有泄漏，符合安全标准。
⑩涂装：对轮毂进行表面处理，如喷漆、镀膜等，以提高美观度和抗腐蚀性。
⑪质量检验：对成品轮毂进行全面质量检验，包括外观、尺寸、重量等，
确保符合出厂标准。
⑫包装与入库：将检验合格的轮毂进行包装，标注相关信息，入库等待发货。
铝合金车轮制造技术及发展趋势
铝合金车轮制造技术及发展趋势
一、铝合金车轮制造技术
铸造车轮主要采用一次性成型法，即将铝合金材料加热至流动状态，倒入金属模具中，加快冷却，进行固化，制作出车轮。
其中，铝合金材料的加工工艺主要有铸造法、浇注成型法和模料型法，其中铸造法是最常用的方法。
除了铸造技术，冷成形技术和热加工技术也是采用铝合金材料制作车轮的重要技术。
冷成形技术是采用冷挤压和冷冲压工艺制作车轮，热加工技术是指采用热处理或热锻造技术来生产车轮。
二、发展趋势
随着科技的进步，铝合金车轮制造技术也在不断发展。
在未来，铝合金车轮的质量将越来越轻，成本也会有所降低，而且生产效率也会有质的飞跃。
此外，智能化的车轮加工技术也开始流行起来。
铝合金车轮制造工艺流程
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要制造出高质量的铝合金车轮，首先需要进行充分的原材料准备。
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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 四、铝合金车轮使用的材料 五、铝合金车轮的制造工艺 六、铝合金车轮的相关标准
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
二
轮辋
主要由两部分组成
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
本工序控制要点：前处理槽液参数、调漆参数和固化参数。
全涂装车轮的工艺流程： 上料——预处理——烘干——喷粉——固化——喷漆——固化——下料
预处理：通常指在涂装前在工件上进行的除油、除锈、磷化这三个工序的通称。
较典型的铝合金车轮涂装预处理的工艺流程如下： 表面活性剂水溶液除油→水洗（二道） →中和出光→水洗→转化膜处理→水
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
2、铝合金车轮构造图
3、铝合金车轮各部位命名示意图
4、铝合金的设计流程图
新开发产品流程：
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
提交客户转供应商 开发模具、试制
反馈修改
如从供应商处现有产品选择，则需提供相关参数
铝合金车轮相对于钢制车轮的优缺点：
优点
☞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
低压铸造模具
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。
采用水流冷却。
热处理：
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，防止和消除因高温引起相变产生体积膨大现象；消除 偏析和针状组织，改善合金的组织和力学性能。 本工序控制要点：固溶时间和温度（540±5℃，6H）、淬火时间 和温度（60-85℃，3min）、时效时间和温度（130±5 ℃，3H）
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）
简略表示：可省略偏距后内容 表示为：18×8J
机加工：
铝合金车轮一般采用数控加工，即CNC加工。 CNC加工在车轮加工中应用非常广泛。
本工序控制要点：所有装车尺寸。 重点控制项目：中心孔直径、PCD位置度、端径跳、动平衡。
数控机床加工工序划分的特点为：先粗后精，先面后孔， 刀具集中。刀具R的大小可按铝合金车轮型面的要求选取。
涂装：
铝合金车轮涂装的目的: 首先是提高车轮的运行可靠性和耐久性；其次是提高它的外观装饰性。
洗（二道） →烘干→涂装
适用于粉末和油漆，生产效率
铝合金车 静电喷涂 和涂料的利用率高，对环境的
轮的喷涂
污染少；
工艺方法
空气喷涂
仅适用于油漆，设备简单，漆 的损失较多。
铝合金车轮制造过程中的检测 X光检查
气密性检查
三坐标检查 关键性尺寸抽查
动不平衡量检测
材料性能检测
油漆性能检测
台架试验 动态弯曲疲劳试验
6061 5154、5454 5052、5154、5454 A356、AC4CH、AC7A
6061 A356、AC4CH
6061
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
五、铝合金车轮的制造工艺
缺点
☞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
主要工序
熔炼
铸造
热处理
喷涂
机加工
熔炼：
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 ℃
铸造：
铝液温度控制在680 ℃ ~750 ℃
重力铸造模具
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。
采用空气冷却。
四、铝合金车轮使用的材料
依据不同的生产方式，所使用的材料也不相同：
车辆
轿车
载货车 客车
2片型 3片型
制造方法
整体铸造
轮辋
条或卷材 圆板 挤压管
轮辐 轮辋 轮辐
铸造 锻造 板 圆板 铸造 锻造
整体铸造 整体铸造
铝合金牌号
A356、AC4CH、AC7A
5154、5454 5154、5454
5454 A356、AC4CH、AC7A
径向滚动疲劳试验
冲击试验
•
1、有事业的峰峦上，有汗水的溪流飞 淌；在 智慧的 珍珠里 ，有勤 奋的心 血闪光 。
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