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                    轮毂制造工艺过程
                    来源: | 作者:chinacaw | 发布时间: 2020-07-07 | 1114 次浏览 | 分享到:

                    轮毂是汽车上最重要的安全零件之一,有钢制轮毂和铝制轮毂之分。

                    轮毂承受着汽车和载物质量作用的压力,受到车辆在起动、制动时动态扭矩的作用,还承受汽车在行驶过程中转弯、凹凸路面、路面障碍物冲击等来自不同方向动态载荷产生的不规则交变受力。

                    轮毂的质量和可靠性不但关系到车辆和车上人员物资的安全性,还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能,这就要求轮毂动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、尺寸和形状精度高、质量轻等,铝轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求,在安全性、舒适性和轻量化等方面表现突出,博得了市场青睐,正逐步代替钢制轮毂成为最佳选择。

                    铝轮毂的制造设备、技术及趋势汽车铝轮毂的最主要的生产工艺流程是:熔化→精炼→材料检验→低压铸造→X射线探伤→热处理→机械加工→动平衡检验→气密性检验→涂装。

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                    熔化轮毂铝合金的熔化设备,按炉型分为塔式炉、感应炉、倾转炉、固定炉,按能源形式分为柴油、天然气、煤制气、电能。

                    塔式炉熔化速度快、烧损少、能耗低;感应炉熔化速度快、合金成分均匀、生产环境好;倾转炉可以配料也可以做保温炉使用、使用安全、维护方便;固定炉可以配料也可以做保温炉使用、使用和维护简便.

                    燃油热值高、熔化效率高、使用维护方便,燃气生产环境好、清洁、使用维护方便;煤制气经济实惠,电能容易控制、生产环境好。其中以燃油或燃气的塔式快速熔化炉为佳,同时配以铝屑熔化室使用更加方便,是主选设备。

                    熔化设备的关键在于炉温的控制,由于需要现场制造,故以国产为宜,而且,施工维护便利。由于轮毂铝合金对Fe(铁)含量要求严格(≤0.15%),因此炉衬必须采用非金属材料制作,配料时选用高牌号的纯铝,回炉料的比例要严格控制。

                    国内已有少数厂家采购生产用液态铝合金,并将液态铝合金直接运送到生产现场,采用液态铝合金直接铸造铝轮毂这种工艺方式,大大减少了原材料熔化时的烧损及二次熔化时能源的消耗,是铝轮毂制造技术发展的新方向。


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                    精炼铝液的精炼方法有气体法和熔剂法,处理方式有通入管路法、钟罩压入法、精炼机等。

                    铝液精炼的设备,按形式分为固定式、移动式、吊装式、简易通管式,按精炼介质分为单一气体、双气体、气体加熔剂。

                    固定式的设备运行平稳、可靠、精炼效果好,移动式的则使用灵活、方便,吊装式的使用方便,简易通管式的使用简单。为了提高精炼效果,避免对环境的污染,以采用双气体的固定式精炼机的使用效果最好,是主选设备,该精炼设备的关键在于控制系统的技术水平和设备的可靠性,进口和国产设备均可。

                    细化变质以采用杆状的AlTiB、AlSr合金为佳,使用无污染的熔剂已成为精炼细化变质处理的发展方向;而采用热分析和密度当量仪进行精炼、细化、变质效果的炉前分析则是铝液快速分析技术发展的新趋势。

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                    铸造汽车铝轮毂的成形工艺分为金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造、锻造工艺、旋压工艺,低压铸造具有生产效率高、铸件组织致密、自动化程度高等特点,可满足汽车铝轮毂的需要,成为了近年来国际上的主流工艺。

                    国内汽车铝轮毂成形技术中,总产量的85%以上是采用低压铸造工艺生产,其余采用金属型重力铸造、挤压铸造和锻造工艺技术生产。低压铸造机的关键在于炉压的控制精度和设备的可靠性,国内厂家选用的低压铸造机以保温炉为熔池式的为主,模具以四开模的形式为主,模具冷却是水气并用,由于铝轮毂正在朝大型化方向发展,因此设备的刚性一定要好,并有足够的开合模的力量。

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                    X射线探伤铝轮毂X射线探伤设备采用的是工业实时成象系统,使用的X射线管为进口160KVA的金属管,能穿透50mm以上级的铝合金,并能清晰地观察到缩松、针孔等缺陷。

                    缺陷的识别有人工识别和程序自动识别等方式,并有图象处理和存储功能。该设备有进口和国产,但国产设备在可靠性和自动识别程序的开发上尚存在较大的差距,无法与国外设备相媲美,因此此类设备以进口带自动识别功能的X射线探伤设备使用效果最好,是主选设备。考虑到生产的自动化程度,在设备的进出口端要有输送料道系统,合格品与非合格品能够自动分离,带有生产统计软件功能的设备是行业中的应用发展趋势。

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                    热处理铝轮毂的热处理工艺为固熔加时效处理(T6处理),工艺要求炉温均匀性≤±5℃。热处理设备按炉型分为周期炉、连续炉,按能源形式分为天然气、电能。轮毂在炉内的放置多采用料架,产品分开放置以防轮毂变形。连续热处理炉按传动方式又分辊棒式、吊筐式、推盘式、步进式。其中连续热处理炉的炉温均匀性好(±3℃)、产品质量好、生产效率高、节能,是大批量生产的主选设备,而燃气吊筐式和无料筐式连续热处理炉是该类设备的发展方向。小批量间歇式生产时可以使用周期炉。由于连续热处理炉的生产量大,因此设备的可靠性和控制水平十分重要,为了工艺的可追述性,要配备温度记录仪。为方便操作,提高车间面积利用率,热处理生产线以U型布置或双层布置为佳。该设备以国产为宜,施工维护便利。

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                    机械加工在铝轮毂的加工方面,国内厂家一般是采用进口或国产的单轴立式或卧式数控机床,高精度CNC加工单元,切削液冷却,传统的加工顺序是在线外去除冒口,然后以毛坯外圆定位先车后钻,对于铝轮毂而言加工精度是足够的了。为了减少加工工序、提高生产效率和加工精度,同时满足环保的要求,新的技术是采用高精度CNC双轴立式加工单元,无切削液的干式加工——刀具微润滑空气冷却方式,加工顺序是先钻后车,以产品螺栓孔定位,车削转速至少2500r/min,并将去冒口在钻床上完成,减少了钻冒口工序,是铝轮毂加工技术的新趋势。


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                    气密性检验铝轮毂气密性检验的方法有水压试验和氦气质谱漏气试验。水压试验是在≥0.4MPa的气压下保压30s,通过目测观察水中铝轮毂漏气时的气泡来检验铝轮毂的漏气情况,这是国内绝大多数厂家选用的气密性检验方法,设备以国产为主。新的气密性检验方法是采用氦气质谱漏气试验,该方法是利用氦气质谱分析的原理,能够快速自动检测氦气的泄漏情况(漏气速率≤1×10-6 Pa?cm3/s),考虑到生产的自动化程度,在设备的工件进出口端要有输送料道系统,合格品与非合格品能够自动分离,该技术是气密性检验技术的新趋势,设备以进口为佳。

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                    涂装铝轮毂的外观式样有涂装、轮辐车亮面涂透明漆、抛光涂透明漆、电镀等,涂装的颜色有银灰色、运动银、细银、烟灰色、黑色等。由于电镀工艺对环保的影响大,应用量正在逐步减少,涂装为主导工艺。

                    涂装是铝轮毂生产的最后一道工序,其目的是提高铝轮毂的耐腐蚀性和美感,为了确保涂装的质量,生产现场要求清洁无尘。涂装的方法有手动喷和自动喷,手动喷涂的涂层厚度及喷涂质量不易控制,自动喷涂可将涂层厚度的精度控制在10mm、且均匀,厚度可根据顾客的要求进行调节;喷枪有静电喷枪和空气喷枪,后者只适用于喷油漆。

                    涂装的工艺流程是:预处理→喷底粉→喷色漆→喷透明粉,特殊的也有预处理→喷色漆→喷透明粉或预处理→喷透明粉,但后两种工艺涂层的耐腐蚀性不如前者。目前采用的先进的工艺和设备是预处理→喷底粉→喷色漆→喷透明粉的涂装自动生产线。

                    先进的涂装自动生产线由表面预处理、烘干、静电粉末喷涂、喷漆、固化等组成,传输系统以地面链的方式将铝轮毂水平放置、铝轮毂可自转为好,并带有搬运机器人、粉末回收系统、粉末更换系统和废水处理装置。采用的自动化涂装工艺装备中,选用了静电喷枪和高速静电旋杯喷枪技术(转速20000r/min以上)、环保型无铬化预处理技术、喷粉技术、环保型水性漆技术,由于生产线的生产效率高、节省涂料、对环保好,是铝轮毂涂装技术发展的新趋势,其中喷枪、处理剂、粉剂、水性漆以进口产品为佳,目前只有个别厂家在使用。


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