鋁合金輪轂先進化技術應用分析

摘 要：作為汽車制造領域中一項十分重要的車輪成形技術工藝，鋁合金輪轂旋壓對汽車制造尤其是車輪的制造具有重要意義。本文針對鋁合金輪轂工藝先進花技術應用問題進行簡要的論述，通過對輪轂板材、管材以及預制鍛坯等材料在輪轂形成技術方面的應用情況的論述，探討其工藝應用。旨在為促進與推廣旋壓技術，提高鋁合金輪轂制造工藝提供幫助。

關鍵詞：鋁合金輪轂；旋壓成形工藝；普旋；強旋

中圖分類號：TG249.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 06-0000-01

汽車輪轂制造工藝中應用傳統的制造方法對輪轂進行處理主要是在相對低壓的情況下，對輪轂進行澆注、熱處理、機械加工一系列工藝。運用這種功能方式有助于實現工業大批量生產，且能有效提升生效效率以及產品合格率。但是，上述方式也存在一定的問題，比如產品工藝處理造成表面質量情況差，生產成本相對較高以及技術難度大等。但是，運用鋁合金旋壓形成工藝制造的輪轂則相對具有更加優秀的性能，是目前輪轂制造工藝中首選的方法。

一、鋁合金輪轂旋壓成型技術原理及分類情況

（一）輪轂旋壓技術

1.原理

旋壓技術發源地在中國，最早出現在唐代，主要工藝用于制陶。其實一種對鍛造工藝、擠壓工藝、拉伸工藝、彎曲工藝、換扎工藝以及橫扎工藝等進行充分綜合的技術手段。并將金屬筒坯以及平板毛坯頂緊，通過旋壓機主軸帶動芯棒以及坯料同時進行旋壓，形成塑形變換的一種工藝。

2.分類

由于旋壓加工中毛坯厚度存在差異，通常情況下，旋壓工藝中會形成兩種主要的旋壓類型，一種為普通類型旋壓；一種為強力旋壓。

普通旋壓：其工藝中毛坯厚度會保持基本不變，其成形主要是通過坯料收縮以及其在半徑方向的上變形來完成的。其主要特征是坯料的變化情況明顯，可以直接觀察到其變化過程。

普通旋壓的基本方式有拉深旋壓（拉旋）、縮徑旋壓（縮旋）和擴徑旋壓（擴旋）等三種。

強力旋壓簡稱為強旋。強旋工藝主要依靠坯料厚度的減薄來實現成形，坯料外徑基本保持不變。在進行強力旋壓時，旋輪加于坯料上的壓力要比普通旋壓時大得多，坯料的變形情況和普通旋壓時也不大相同。

二、車輪旋壓工藝

通常情況下，車輪旋壓主要可以分為板材拉深旋壓、劈開式旋壓、預制鍛坯以及無縫管材縮徑等主要的幾種類型。

（一）制造工藝中的旋壓技術應用于輪轂生產

在拉深式的旋壓工藝中，其主要采用的坯料是板材。在進行拉深的過程中通過旋壓的方式使板材成形，而拉深旋壓從方式上看又可以分成兩種，一種為簡單拉伸旋壓以及多道次拉深。

簡單拉深旋壓：使拉深比小時旋壓輪進行一次拉深旋壓就能完成變形。

多道次拉深旋壓：用于拉深比大的深圓筒或其他形狀復雜的工件。

1.以薄板為坯料的旋壓車輪。采用這種工藝，以前由鑄態鋁生產跑車車輪時遇到的問題都可以消除。與以前的鑄造輪轂相比，重量減少30%～40%；還有著極高的抗碰撞性能，硬度可以達到72HB～85HB而不變脆；關鍵設備僅限于1臺旋壓機，投資少；準備操作機床不需要任何技術勞動力。輪轂的生產工藝可以分兩部分進行旋壓，之后再連接起來。

2.以厚板為坯料的劈開式車輪。該項工藝主要是通過對原盤狀的板坯使用分層工藝并形成旋壓的一種制造方法。通過進行鍛坯強旋的方式進行重復若干次，能使輪轂型面尺寸達到需要。另外，在用毛坯進行整件的輪轂加工時，其所需的原石板材應當保證在輪轂外緣厚度的一倍以上，且其延展翼部分的體積也應當與輪轂萬緣保持相當的水平，之后，才能保證期質量工藝達到要求。之后，連續漸進旋壓就可以得到想要的輪形。采用這一板料所制成的輪轂，其性能指標與用兩部分構成的輪轂同樣好。

（二）鋁合金輪轂制造工藝總的旋壓技術應用

鋁合金輪轂生產過程中的初道工序就是制坯，這項工序十分重要，這并不是通常意義上的制造鐓粗，制坯工藝十分重要，其效果的好壞直接關系到旋壓成形的效果，制造手段主要是普通旋壓以及強旋兩種方式。

1.通過強力旋壓進行整體車輪的預制鍛坯。鍛造毛坯通過強旋工藝，輪轂重量可減輕大約25%，這是因為該工藝不僅允許變截面厚度，而且實現了更高的材料致密性，這樣就可以增強機械性能。所有這些優點可將工件厚度從4.0mm～6.0mm鑄造輪轂）減薄至2.7～3.0mm（強旋輪轂）。并且，該工藝可保持輪轂輻部的形狀和設計如同標準的鑄造輪轂，為提高鋁合金的張力系數，可加入一些礦物質，如：鈉、銻及鍶。

2.通過劈開旋壓進行整體車輪的預制鍛坯工藝。前面講到的以厚板為坯料的劈開式車輪生產工藝相同，只是這里的坯料不是板料而是預制鍛坯。

（三）無縫鋁管旋壓車輪輞工藝

1.用普旋機進行縮徑旋壓。縮徑旋壓是指使用旋輪（或摩擦塊）將回轉體空心件或管狀毛坯進行徑向局部旋轉壓縮以減小其直徑的成形方法。

2.用帶滑架的專用旋壓機進行擴口、卷邊等操作。輪輻部分，通常是由鍛造工藝制造，通過焊接將其固定輪輞上。

三、結束語：

在進行鋁合金輪轂制造工藝中通過旋壓成型法進行熱鍛造是目前一項十分重要的輪轂技術，在進行鍛造制坯之后采用旋壓成形法能有效的提升輪轂的制造精度以及強度，效果良好。除此之外，這種工藝還能極大的縮減機械加工余量。由于旋壓輪轂不會受到尺寸制約，且加工產品的外形、性能、安全性等都相對較好，這項技術已經成為目前乃至今后一段時間用于汽車輪轂制造的主要技術。

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[作者簡介]王云鵬（1981-），男，河北保定人，大專，助理工程師，研究方向：鋁合金輪轂制造工藝。