汽车铝合金轮毂生产工艺研究

张海鹏

摘要：铝合金汽车轮毂在当前汽车行业有着十分重要的应用前景和应用价值，具有散热快、重量轻、减震性能好、平衡好、安全可靠的优势。本文主要针对汽车铝合金轮毂在汽车行业的应用进行探究，指出铝合金汽车轮毂的生产工艺以及发展前景，希望能为汽车行业的持续稳定发展提供一定的参考。

关键词：汽车;铝合金;轮毂;生产工艺

0  引言

作为汽车的关键零件，汽车轮毂对于汽车的平稳行驶有着至关重要的作用。汽车轮毂形状复杂、品种繁多，对于尺寸精度的要求比较高，生产工艺相对严格。在科学技术飞速发展以及工业迅猛进步的背景下，如何进一步提高汽车轮毂的生产质量和生产效率，是当前汽车行业需要重点关注的问题，下面主要结合汽车铝合金轮毂的运用和生产进行深入探讨。

1  汽车铝合金轮毂概述

1.1 铝合金汽车轮毂的应用优势  铝合金汽车轮毂具有安全可靠、外观精美、平衡性能好、轮胎寿命长、重量较轻、减震性能好、散热速度快的优势。在当前轮胎市场上有着重要的应用价值，相关铝合金技术也得到了迅猛的发展。从当前汽车工业实际发展情况来看，环境、安全以及能源是制约汽车工业可持续发展的关键问题。而汽车的安全性能绝大多数依赖于轮毂的性能和使用价值，铝合金轮毂由于其独特的优势，在当今工业大生产的背景下得到了持续的进步和发展。但是铝合金轮毂也存在变质处理效果不佳以及铸件质量不稳定的问题，需要结合铝合金汽车轮毂的生产工艺进行进一步的研究，改善铝合金汽车轮毂存在的问题和不足，提高汽车铝合金轮毂的应用价值和应用效率[1]。

1.2 汽车铝合金轮毂的结构特征  汽车轮毂又被常称之为轮圈，是汽车结构最为重要的组成部分，汽车的型号不同，类型不同，导致汽车轮圈的型号也各不相同。有的轮毂虽然拥有一样的直径，但是水平宽度不一致，而且汽车车胎本身受到外界环境的影响较大，相对比较脆弱，需要由外层轮圈的保护才能够正常通行和使用。当前常见的汽车轮毂的类型主要包括铁轮和铝合金轮，铁轮的建造成本相对低下，但是质量较大，美观度较差，使用过程中十分容易受到外界环境的干扰而发生腐蚀问题。但是铁轮寿命较长，耐久力较好，是当今汽车工业应用最为广泛的一种轮毂形式。随着科学技术的不断发展和现代工业的持续进步，铝合金轮毂是当前最为流行的汽车轮毂，铝合金轮毂的外观美观度、使用性能以及使用耐久力都要远优于铁轮毂。铝合金散热性能十分良好，在长时间行驶的路程中可以有效降低燃油量，但是钢铁制品的制造成本相对低下，铝合金轮毂通常需要配置在比较高档的车型当中，在起到节能减排效果的同时，也可以有效保证出行的安全性和稳定性[2]。

1.3 汽车铝合金轮毂的生产现状  汽车工业已经成为当今我国国民经济发展的支柱性产业，但从整体来看，我国汽车保有量仍然处于较低的水平。随着社会经济的不断发展和人民生活水平的提高，我国汽车行业有着十分广阔的发展前景和市场环境，为了能够促进汽车工业的可持续发展，在汽车建造的过程中，必须要充分考虑汽车环保性和节能性的问题，加强优质汽车零部件的应用，减少汽车建造和使用过程中对周围环境所造成的影响和破坏。当前，我国铝合金轮毂最大的生产基地是上海某集团所拥有的，能够制造尺寸在60厘米以上的铝合金轮毂，平均年产量能够达到两千万左右。我国重庆某公司也已经引入了铝合金轮毂铸造生产线，计划年产量为200多万只，所生产的铝合金轮毂80%以上供给汽车使用，其余的供给摩托车使用。汽车轮毂的使用性能直接关系着汽车本身的驾驶性能、美观性以及承重能力。因此，加强对汽车轮毂的研究对于汽车行业的发展有着关键价值。铝合金轮毂有着优越的应用优势，在当前汽车工业发展积极追寻环保化、节能化以及安全化的背景之下脱颖而出，在汽车生产中的应用越来越广泛。根据调查研究显示，铝合金轮毂产量在全球范围内以每年超过7%的速度递增。随着工业的持续发展，铝合金轮毂已经呈现出逐步取代传统钢轮毂的趋势[3]。

2  汽车铝合金轮毂生产工艺

2.1 针对汽车铝合金轮毂的设计开发工作  汽车行业的不断发展促进各种各样家用轿车逐渐兴起，汽车本身的价格也逐渐降低，已经成为当前我国居民消费的热点产品，人们对于汽车的使用要求也从传统的以实用为主过渡为审美与实用并重。人们不仅要求汽车能够驾驶操作安全方便，具有优良的驾驶性能，而且还要求汽车的外观符合自身的身份定位以及审美品味。而轮毂作为汽车的关键零部件之一，同时作为外观视觉的重要组成部分，其美观程度直接关系着汽车整体的形象和美观性。因此，汽车行业要想获得持续稳定的发展，占有更大的市场份额，必须要加强对轮毂开发设计工作的重视，提高自身开发设计轮毂的能力[4]。

汽车轮毂研究开发设计主要包括项目提出、市场调研、市场定位、确定项目、概念设计及详细设计这六个部分。首先，由设计师、市场销售人员及运营管理部门共同参与提出轮毂设计项目，通过研究和观察人们在轮毂使用过程中遇到的各种问题以及对轮毂在性能、外观等方面的新的需求和愿望，挖掘出人们在汽车轮毂方面的潜在需求，并提出具体的项目解决目标。其次，由工程师、市场调查人员以及工业设计师共同参与市场调研工作，确定市场上对于轮毂的客观需求以及同类汽车轮毂的竞争情况，并综合政府决策以及宏观环境，分析汽车轮毂的市场以及潜在的竞争环境。再次，由工程师和工业设计师共同参与完成轮毂的市场定位，确定满足目标消费群的技术指标以及汽车轮毂的性能指标，并将指标量化。然后，由设计师管理人员以及工程师共同确定项目的主导方向，并进行汽车轮毂性能指标、功能特征、价格以及造型风格的方面的定位，对各种指标进行参数化拟定。另外，由工程师和工业设计人员针对项目要求进行创造性构思绘制不同款式和形式的草图，综合比较草图得到较为完整的草案，进行结构优化建设三维模型，并对轮毂进行应力分析，结合分析结果进行优化和完善，在与顾客进行充分交流之后选出比较理想的方案。最后，做出详细设计方案由工程师和工业设计师共同主导完成汽车轮毂的方案设计，确定轮毂的造型细节和规格尺寸要求，完成汽车轮毂的3D模型设计，并利用ANSYS等软件完成轮毂的台架性能分析，优化产品设计方案，之后完成模具设计、生产、喷涂等完成样品。

2.2 实际生产工艺流程  铝合金轮毂制造工艺相对比较复杂，工程项目建设人员首先需要结合设计方案选择优质的铝合金材料并对其进行初步处理，添加一定比例的添加剂，整个流程需要围绕铝合金的变质工作来完成。采用铸造法进行产品的生产，保证制造出来的产品具有稳定安全的性能。其次，按照初始设计的轮毂尺寸及规格进行加工生产，过程中做好尺寸的检测，确保尺寸合格;第三，根据产品设计需求，完成对铝合金轮毂的漆膜喷涂，保证成品轮毂的美观及抗腐蚀性能;第四，最后对成品轮毂完成平衡、谐波、机械性能等检测，确保轮毂安装使用后对整车的舒适性及安全性。

3  结束语

综上所述，随着社会经济的不断发展和人们生活水平的提高，人们对于汽车美观度和舒适度的要求越来越高。铝合金轮毂有着更加广泛的应用市场和应用前景，需要加强对汽车铝合金轮毂生产工艺的研究和重视，明确铝合金轮毂的应用优势以及生产环节，促进汽车工业更好、更快的发展，以充分满足人们对于汽车的使用需求。

参考文献：

[1]李政昆，黄国龙.浅析铝合金板材在汽车生产中的应用[J].山东工业技术，2017（17）：36.

[2]葉春生.解决低压铸造汽车铝合金车轮正面针孔问题[J].汽车工艺与材料，2007（6）.

[3]陈鹤.探析汽车铝合金轮毂低压铸造工艺研究[J].世界有色金属，2018（3）：270-271.

[4]陈继刚，林宇飞，于爱华.铝合金轮毂企业集成制造信息系统研究与开发[J].铝加工，2010（6）：22-25.

[5]申玉彬，王华翔，于占举.汽车铝合金轮毂铸造工艺研究分析[J].内燃机与配件，2019（17）：80-81.