汽车主要铸件的材质及铝合金轮毂的成型工艺

[一]、汽车主要铸件的材质
　　汽车铸件所用材质主要是铸铁和铝合金，另有少量的镁合金和铜合金、锌合金。镁合金由于密度小，符合轿车轻量化的需要，被认为是一种有发展前途的材料，但由于强度较低，生产成本也较息要广泛应用尚需时日。当前主要用于制作方向盘、仪表盘、踏板、座椅等零件。
　　铝合金铸件原仅用于活塞等少数零件上。随着轿车轻量化要求的日益提高，铝铸件发展，现已广泛用于轿车缸盖、进气管、变速箱壳体等零件上，轿车缸体应用也有日渐增加的趋势。东风本田发动机公司的年产5万件铝缸体的铸造车间已在2001年投产，沈阳也正在兴建大型汽车铝缸体铸造厂。重庆地区借助摩托车和汽车的发展，铝铸件产量有惊人的增长，现已拥有年产5万t压铸件及1万t~3万t重力铸造铝铸件的企业多家，总产量已超过20万t。铝铸件的生产方式也有重力铸造、压铸、低压铸造等多种方法。
　　铸铁仍是汽车铸件的主要材料，尤其是中重型商用车，铸铁件仍占铸件的绝大部分，轻型商用车为降低成本，也采用铸铁件。铸铁中的灰铸铁、球铁、蠕铁和冷激铸铁应用于不同要求的汽车铸件上。
　　[二]、铝合金轮毂的成型工艺
　　汽车用铝合金轮毂是以铝合金为原材料铝合金轮毂的成型工艺常有重力铸造、低压铸造、挤压铸造、半固态铸造、锻造、旋压成形和几种工艺的组合等工艺形式。挤压铸造和半固态铸造技术可以材料的金相组织，提高产品的力学性能，特别适用于制造大规格、轻量化铝轮毂；旋压成形技术是在热锻工艺基础上发展起来的塑性变形加工技术，铝轮毂在锻造制坯后利用旋压工艺使之成形，所生产的铝轮毂的力学性能，比同一规格的铸造铝轮毂提高18以上，还可减轻约20%的质量，产品主要是大规格、轻量化铝轮毂以及赛车铝轮毂。近来又出现了一种全新概念的新型轻量化铝轮毂——内置空气铝轮毂，通过空腔技术进一步减轻轮毂20的质量。
　　刚性强，重量轻的是锻造方式。锻造轮毂生产成本比起铸造的要高，它是利用大吨位的锻压设备把铝合金压成轮毂的外形吟压成型，无需把铝合金加热成液态)。因为高压，合金分子之间的间隙缩小，相互作用力大，所以整个轮毂只需较少的材料就能达到足够的刚度，整体重量就更轻。同时其没有液态转固态的过程，所以内部没有铸造时产生的气孔、砂眼等问题，机械隐患更少。
　　锻造铝合金轮毂和普通轮毂分析及对比如下：①自身轻。锻造铝轮毂的重量只相当于钢毂的二分之一；②节省燃油。安装锻造铝轮毂后，由于整车重量降低，减少了车轮的转动惯性，使汽车加速性能提高，并相应减少了制动能量的需求，从而降低了油耗，再加上锻造铝轮毂特有的空气流动及滚动阻力，所以百公里测试节油率少省2升油(更换锻造铝轮毂并使用空调后的百公里油耗比未换锻造铝轮毂并未开空调的油耗测试，前者比后者低2.5升)；③轮胎磨损降低26%。由于锻造铝轮毂的特性，它的平衡值为0，不容易变形，散温快(正常行驶温度比铁轮毂低20~30度)对悬挂系统保护较佳，所以对轮胎的磨损降低，使每条轮胎多跑5~8万公里不等)；①刹车的维修费用降低。由于锻造铝轮毂的特性散温快，正常行驶温度低，所以对刹车系统不的材料及配件有的保护效果，从而降低了刹车系统的维修费用；⑤承载能力高，锻造铝轮毂的承载能是普通钢轮毂的5倍。锻造铝轮毂承受71200公斤后变形5厘米。钢轮毂只承受13600公斤后已变形5厘米，换句话说，锻造铝轮毂的强度超钢轮毂的5倍；⑥提高驾驶的舒适性。由于锻造铝轮毂的特性，安装后行车感觉良好，高速行驶特别平稳，从而提高了驾驶乐趣；⑦性好。对于高速行驶的汽车来说，因轮胎着地摩擦、制动等产生的高温爆胎、制动效能降低等现象屡见不鲜。而铝铸件轮毂的导热系数是钢、铁的三倍，加上铝合金车轮因其结构的特征，极易将轮胎、车底盘所产生的热量排散在空气中，即使在长途高速行驶或下坡路连续刹车的情况下亦能使汽车保持适当的温度。不但能使轮胎及刹车不易因经常高温而老化，降低爆胎率；⑧冲击测试。日本JWL测试模拟一辆货车以时速超50公里撞向路边石，相当于910公斤的重量从高处跌下撞向轮胎与车轮。根据镁铝锻造技术中心进行的日本标准测试的结果：锻造铝轮毂只有轻微损坏，而钢轮毂损坏程度非常严重，铸铝件轮毂断裂成两部分；⑨造型美观。锻造铝轮毂外观设计自由度大，可以结合车型，做到车、轮一体，尽显。