市場上,越來越多的汽車普遍配上了圖案新穎、輻條簡結(jié)、精致幼細,具有廣東人所說的“骨致”——骨子里透出美感的鍍光鉻鋁合金輪轂,一種時尚的、輕飄的潮 流感油然而生。潮流和時尚推著鋁合金輪轂的輻條越做越細,越做越玄,什么樣技術(shù)能在背后向前推?又能“玄”到一個什么樣的極限?
汽車輪轂的制造有鑄造和鍛造兩種。
鑄造
一般而言,鑄造輪轂還會分成兩種制造方法:重力鑄造和低壓鑄造兩種。
重力鑄造制造過程簡單,就是把液態(tài)的合金倒入鑄模里面冷卻成型即可,也由于鑄模耐用、工藝簡單,是成本最低的制造方式;低壓鑄造是用低壓將液態(tài)的合金壓進 鑄模內(nèi),讓分子分布平均,孔隙較少,金屬密度高所以強度較強,安全系數(shù)較前者高,造型也可以更復(fù)雜些(也會更精致好看些)。
鑄造輪轂的優(yōu)點為:價格較低,較沒有造型上的限制,受到撞擊后會彎曲,不易斷裂。
鍛造
鍛造輪轂的工藝方法是利用高壓(大部分是幾千噸的壓力)將一塊已經(jīng)加溫的合金壓成輪轂的粗胚(雛形),再用CNC細部雕工二次加工,由于承受過高壓撞擊, 所以合金之間的分子會更小、間隙會更細、密度會更高、材質(zhì)分子之間相互作用力會更強,所以輪轂只需較少的原料就能達到足夠的剛性,讓整體重量更輕。由于鍛 造時金屬還處于固態(tài),所以造型無法像液態(tài)鑄造那般變化豐富,鍛造輪轂的長相大多是簡單的粗線條狀。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷, 優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu),同時由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關(guān)機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件,除形狀較簡單的可 用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。
鍛造輪轂的優(yōu)點為:重量輕、剛性高。
1.鍛造輪轂的生產(chǎn)工藝
一是“固體鍛造”。對結(jié)構(gòu)簡單的卡車鋁輪轂,可以用固體鍛造的工藝生產(chǎn)。
二是“先鑄后鍛”。對于越來越精美的轎車輪轂,單一的固體鍛造很難生產(chǎn)出來的。這就需要采用“先鑄后鍛”,先用傳統(tǒng)的工藝如低壓鑄造、重力鑄造、金屬模鑄 造等工藝生產(chǎn)出基本形狀的毛坯,然后再換到鍛壓機床上進行精鍛。對于大部分結(jié)構(gòu)很復(fù)雜外觀很精美的輪轂,都可用這種工藝方式生產(chǎn)出來。
三是“連鑄連鍛”。用“連鑄連鍛”工藝可以生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)比“先鑄后鍛”更復(fù)雜,圖案更精美的鍛造輪轂。綜合機械性能比鑄造輪轂高一個檔次,其輻條會更簡結(jié)精細,更有仙骨般美感。
2.鍛造輪轂的工藝特點
(1)采用圓柱狀設(shè)計,直徑越大的輪轂就是用較粗的鋁材去鍛壓,與鑄造鋁圈轂使用“原材料”的制造方法愈然不同。
(2)根據(jù)鋁轂寬度所需的J數(shù)切割鋁材。
(3)先將鋁錠加熱至攝氏400℃上下,此時便可以準備進行鍛壓。
(4)熱鍛壓成型。噸數(shù)越高的鍛壓機所需的鋁錠工作溫度越低,所鍛造出來的產(chǎn)品晶粒較小,韌度也較高。
(5)經(jīng)過高溫高壓成型的粗胚溫度非常高,表面布滿黑色碳化物,必須使用叉動機來搬運.而經(jīng)過酸洗表面處理之后的粗胚已經(jīng)具有輪轂的雛型。
(6)在T4及T6兩種熱處理機的長時間再加工熱處理后,粗胚的晶粒將更緊實,產(chǎn)品的韌度也會提高。
(7)鍛造鋁轂必須靠著機械加工,將粗胚加工至輪轂成型,因此工作內(nèi)容包括胎唇成型、螺絲孔鉆洞、盤面車削及細部加工等步驟。
(8)在涂裝之前,必須再檢查一次輪轂表面是否有瑕疵。
結(jié)語
當然了,就直覺來講或許鍛造是最好的,因為輪轂越輕對加速、減速、過彎、油耗以及懸掛的負載都越有幫助,而剛性高也是一項令人心安的指標。但事實上,除了價格因為制作工藝的復(fù)雜程度而相差甚遠之外(鍛造輪轂真的貴很多),剛性高的同時也代表韌性較差。
隨著工藝技術(shù)日益精進,鍛造輪轂擁有剛性是否仍舊容易斷裂、鑄造輪轂擁有造型是否重量就不如人家輕盈,還不能下定論,一切還得看未來的發(fā)展。