铝合金轮毂项目可行性研究报告
铝合金轮毂项目
可行性研究报告
一、项目产品市场分析
1 .国际市场分析
作为汽车零部件行业的一部分，汽车轮毂行业的发展与汽车行业发展紧密相关。汽车轮毂需求主要来自OEM市场，零售市场相对较少，约占OEM 市场的1/5。从全球看，汽车行业是个成熟的市场，过去7年(1999-2005)全球汽车产量的复合增长率(CAGR)只有3.6%，2006年全年汽车产量6800万辆。从汽车保有量看，2005年全球汽车保有量约为92130万辆。
上世纪80年代初期，全球90%的汽车轮毂以钢材作为原料，随后的二十年铝轮毂得到快速发展，到2006年，铝轮毂的份额超过60%。按照世界汽车总产量及钢轮毂和铝轮毂的配置情况估算，全球汽车轮毂OEM市场约为3.4亿只(其中：美洲1.2亿只，欧洲1.1亿只，亚太地区1亿只左右)，市场价值约80亿美元(其中：铝轮毂约45亿美元，钢制轮毂约35亿美元)。
参照全世界汽车产量年均3%增长率，铝轮毂年6%的增长率，预计2010年世界铝轮毂需求量可达2.38亿只，2020年世界铝轮毂需求量达到3.21亿只。随着西方国家经济复苏和发展中国家轿车工业的加速发展以及汽车铝化率不断提高的趋势，铝轮毂国际市场前景广阔，目前的生产能力远不能满足需求。
2. 国内市场分析
我国近几年汽车产量和保有量增长较快，1999-2005年汽车产量的复合
增长率(CAGR)高达19.6%。2006年全国汽车拥有量达3270万辆，当年汽车产量728万辆，其中乘用车523.3万辆（轿车386.9万辆，微型客车136.4万辆），商用车204.66万辆（货车175.30万辆，客车29.36万辆）。我国汽车产量在世界排行榜上几年来迅速攀升，2000年汽车产量排名第11位，2006年汽车产量728万辆，仅次于美、日。预计2010年我国汽车产量将超过1000万辆，到2020年汽车产量将超过美国和日本，达1700万辆。
我国的铝轮毂工业起步较晚，但发展极为迅速，到2005年，我国汽车铝轮毂装车率已超过55%。国内铝轮毂市场主要集中在上海大众、一汽大众、东风汽车、广州本田和长安汽车等，以OEM市场为主。我国汽车安装铝轮毂的车型主要有轿车（70%装车率）、微型客车（小面包车）（60%装车率）、轻型客车（大面包车及越野车）（40%装车率）、小货车（20%装车率）。从车型看，高中级轿车以及微面、皮卡、中面、吉普，都广泛采用了铝轮毂。2006年我国汽车产销量分别为728万辆及722万辆，轮毂需求量为3640万件，其中，铝轮毂需求量2200万件。
在我国已投产的铝轮毂加工企业主要分布在河北、山东、河南、江苏、浙江、福建、广东、辽宁、湖北等地，主要生产汽车、摩托车铝轮毂。到2005年底，我国生产汽车铝轮毂的企业达到60余家，汽车铝轮毂产能已达5000
万件/年，实际产量4500万件。
我国汽车工业在今后相当长的时期（10－20年）将保持较快的增长速度（7－8%），因此，今后铝轮毂需求将保持较高增长，市场潜力大。按每辆轿车五轮（一轮备用）50%的轮毂铝化率计算，并考虑其他车辆及维修零售所用铝轮毂，预计到2010年我国铝轮毂需求量将超过3000万只，到2020
年我国对汽车铝轮毂需求量将达6500万只以上。
铝轮毂是材料、能源及劳动力密集型的低附加值产品，在市场竞争中，发达国家并不具有显著优势，因此外部竞争环境不是很严酷，竞争对手主要来自东南亚和国内行业内部。
二、项目产品目标市场及价格分析
本项目计划最终产品规模为30万只/年。其目标市场确定原则是面向全国，逐步进入国际市场。目前轿车及微型车用铝轮毂出厂价格350—480元/只，重型及客车轮毂厂价格800—1300元/只，随着原材料和能源价格的上涨，铝轮毂的成本会整体上升，预计铝轮毂的市场价也会呈上涨趋势。
三、产品市场竞争优势
1．政策优势。中国是铝生产大国，国家将出台各项相关优惠政策支持和鼓励铝加工产业的发展。
2.资源优势。我国铝矿产资源丰富，已成为世界铝工业大国，形成了从铝土矿、氧化铝、电解铝、铝加工、研发为一体的比较完善的工业体系。山西、广西、贵州、河南等地都有丰富的铝矿产资源，仅山西省探明的现有铝资源储量就达102652.23万吨。原材料供应充足，有利于铝轮毂企业可持续发展。
四、建设规模
本项目年产汽车铝轮毂15万只，规格型号13″－22.5″（英寸）。
五、场址选择
本项目拟选址在XXX经济开发区。
六、技术方案
产品工艺流程：
国内外铝轮毂的制造方法主要有重力铸造法、低压铸造、挤压铸造、焊接组装及锻造旋压等。
低压铸造工艺。立式低压金属模铸造（低压铸造）工艺作为目前铝轮毂生产的主要方法，是在较低压力（一般在20～60kPa）下浇注，可大批量生产较高质量轮毂、生产率高、合格率较高、铝液利用率较高，成本比重力铸造稍高。与其他传统铸造方法比较，产品内部质量较好，成本低，采用分叉式多浇口方式可明显提高生产率，生产规模适于年产百万只。其缺点是铸造时间较长，加铝料、换模具较费时间，升液管等易损件而成本较高，铸造后需要机加工，成品轮毂的壁厚较大等。
旋压锻造工艺。一般指热模锻，产品质量最好，有高密度的金相组织和良好的机械性能，重量最轻、表面最光洁、成本远高于铸造。一般适用于大型轮毂(载重汽车及大中型客车)制造，可锻造出花纹和图案。此外，旋压成型法是在热锻工艺基础上发展起来的，锻造制坯后进行旋压成型。锻造方式虽质量好，但成本高，效率低，适于年产lO万只的生产规模。锻造技术在
国内已有个别厂家已经开始投入生产。锻造铝轮毂无铸造内部缺陷，组织致密，一致性好，表面无缩松，后续罩光喷漆或电镀成品率高。
经上分析比较，本项目针对国内轿车市场采用成熟、经济的低压铸造工艺，同时考虑一条年产10万只的旋压锻造生产线。
工程方案：本项目规划占地面积约30亩，其中一期工程占地约15亩。工程总建筑面积3415m2，其中熔铸车间建筑面积540m2、热处理车间建筑面积450m2、涂装车间建筑面积585m2、机加工车间建筑面积720m2、公用动力部门用房270 m2、办公用房250 m2、仓库建筑面积600 m2。
七、资源与能源耗用分析
本项目在实施过程中，通过技术改造、产品工艺改进及设备更新，取得了良好的节材节能效果。
1、资源分析：
（1）原料供应：改革开放以来，中国铝工业取得了长足发展，已成为世界铝工业大国，形成了从铝土矿、氧化铝、电解铝、铝加工、研发为一体的比较完善的工业体系。国内铝资源储量丰富，山西、广西、贵州、河南等地都有丰富的铝矿产资源，仅山西省探明的现有铝资源储量就达102652.23万吨。
近年来，随着原铝的产能高速增长，铝工业出现部分产品过剩的现象。2007年下半年国家开始控制铝原料的出口份额，鼓励铝原料进行再加工出口，增加产品附加值。2007年9月份开始，在其它金属产品价格大幅上调的情况下，纯铝的价格反而大幅度下调，从原来2007年初的22000元/吨下降到现在的13000元/吨。
就目前国内这种铝原料供应形势，本项目的实施有利于提高铝产品出口
附加值，符合国家的产业政策。原材料供应充足，有利于企业可持续发展。（2）本项目生产加工过程中资源耗用情况：
本项目实施后，我公司每年需用A356铝锭6000余吨。加工成品铝轮100余万只。由于采用了先进的加工工艺和设备。铝材的回收与利用率几乎达到100%，而且节约了大量的人力、物力。
●节约原料：一是低压铸造解决了传统的重力铸造人工勺取浇铸过程中铝水的抛撒滴漏，可降耗2%。并可实现毛坯减重。减少因毛坯重量过大，对加工过程中切下的边角料进行二次熔炼。原来通过重力铸造机生产的毛坯，比现在低压铸造的毛坯平均每只要重0.6㎏，不但原材料浪费严重，而且增加了机加工的工艺过程，针对这一问题，我公司组织科研人员进行技术攻关，对模具和生产工艺进行改进，并获得了成功，经改造后毛坯重量从原来的12.8㎏减小到现在的12.2㎏，就单个毛坯而言，原材料节减4.69%。
二是年回收利用废铝材1000余吨。加工过程中所有的切割边料、冒口、铝屑等加工余料，通过重新熔炼和提纯生成回化铝锭可继续使用。此回化铝锭保持了原有材质的化学成份，节减了稀有金属的投入，可保证铝水的原有质量。我公司每年利用废铝材可回化铝水1000余吨，扣除生产成本后按每吨7000元计算，每年可节约生产成本700多万元，生产成本的大幅度下降，为公司应对激烈市场竞争和当前的国际性金融危机创造了条件。
●节约人力：本项目技术改造所购置的设备自动化程度高，减少了因人工操作因素而产生的铸造缺陷，减少了人力成本，原来一台机需一到两人操作，现在一人可以同时操作两台以上的机床，而且工作效率和产品成品率大幅度提高。如：在铝合金汽车轮毂精加工过程中，原来有车A面、B面、C面、钻孔、亮面等多道工序，需几名操作工、几台机床协作完成。现经过工艺更
新、设备的技术改造和先进设备的购置，把两台数控车床、一台加工中心成“U”型编为一组，缩短物流间距，使整个精加工工序只需一人就能独立完成，达到了节人、节能、节材的目标，此项工艺改进已被许多同行所采用，产生了良好的经济效益。
●占地面积少：该项目工艺将劳动密集型生产工艺改变为技术密集型生产工艺。
●定时定额：数控加工、冷却速度等浇铸工艺完全由PLC控制，浇铸毛坯的内在质量可提高15个百分点，成品率有了大幅度的提高。
2、能源耗用分析：
本项目实施技术改造后，企业在节能、节材以及降低生产成本、提高劳动生产率方面效果十分显著，各生产环节采取的措施及效果如下：
●采用燃气连熔式熔化炉增加保温设施
通过不间断熔炼，减少耗能过程;增加保温炉将熔炼好的铝水保温贮存。解决了原来铝水在熔炼炉中重复熔炼的问题，燃气熔炼与燃油相比可节减能耗0.5%，折合标准煤128.84吨。[480000只*7㎏/1000*0.19(吨油耗)*0.5%*1.4571千克标准煤=128.84吨]
●采用自动压铸成型低压铸造机
传统生产方法采用功率为25KW/台的重力铸造机，该设备生产时要进行预热、烤模、人工勺取浇铸，其工作量大、效率低、温度难以控制。而且毛坯加工余量较大。项目实施后更换功率为20KW/台低压铸造机，设备自动将铝水注入液压成型模中，利用液化原理，使压模快速啮合，一次成型，自动化程度高，没有中间人工操作过程，可有效地避免上述铸造过程中存在的问题，提高了产品的内在品质和综合成品率，并且冒口较小。此项改造不仅可
节约原料而且可节减装机容量40KW。
另外，原来的人工勺取铝水过程中炉温的损失得到控制。敞开式取铝水改为全封闭自动液压浇铸，使熔炼炉原来每小时燃烧7-8次现降为6-7次（自动恒温控制），使单件产品的整个耗能量降低0.8%，节减标煤206.14吨。[480000只*7㎏/1000*0.19(吨油耗)*0.8%*1.4571千克标准煤=206.14吨] ●精加工全部采用数控设备，使产品精度更高，节能效果更好
项目实施后的数控车床、立式加工中心，撤消原有工序，在车内孔、车亮面等精加工工序全部采用数控车床、CNC加工中心进行加工，通过数控编程，毛坯进入数控车床和加工中心，将产品全部的加工曲线及装配孔眼一次成形。杜绝手工操作等人为影响因素，使加工精度达到IT6级。从根本上保证了铝合金轮毂所要获得的精度条件，生产效率得到大幅度提高并节减了装机容量110 KW。该道工序使单件产品能耗节减1.2%。
●采用节能型连续式燃气热处理炉替换分离式（电）热处理炉
采用此节能设备能有效解决产品单耗电过高的状况，提高了产品热处理效率。根据热处理炉整个系统实际的运行工况、被加热产品的生产工艺要求及加热系统的特性，采用先进的“跟随负荷同步”技术，实时跟踪整个系统热负荷的变化并以此为依据，利用“联达LDJ智能化控制器”自动调节温度，使整个系统始终处于满足工艺要求的状况下实现高效节能，完全克服了手动变频调节的不科学和不稳定性。节电效果非常明显，平均节能量达10%以上。
八、环境影响评价
本项目产生的主要污染物有：工业粉尘，冷却水热污染、废汽、废水或废渣以及噪音等各类污染物。其主要污染物治理措施如下：
废气处理措施：生产过程中产生的废气经净化装置处理后高空达标排
放。
粉尘处理措施：通过除尘装置净化处理后进行有组织达标排放。
废水处理措施：生产过程中的各类生产废水和生活污水首先进行分类处理，然后再由污水处理站集中处理，并达标排放。
噪声处理措施：对排气噪声采用消声器进行降噪处理。
废油处理措施：对产生的各类废油拟采用无酸废油再生技术，采用先进的油水分离设施或活性酶对废油进行回收处理，资源化利用。
废渣处理措施：废渣绝大多数为铝屑，均可回收利用。废包装材料、废金属、熔炼废渣等，按不同性质分别堆放，废渣及垃圾送城市指定渣场；生活垃圾等送城市指定渣场。需要特别注意的是：含铬废水处理后生产的铬渣固体危险废物，需按国家有关标准要求，本着减量化、资源化原则进行妥善处置。
本项目经过上述处理后，不会对环境造成不利影响，可达到清洁生产的目的。
九、项目建设进度及人力资源配置
1.项目建设进度
预计目建设周期为12个月。
前期工作阶段：可行性研究报告编制、设计及施工准备3个月。
施工阶段：包括土建工程、设备安装及调试6个月。
竣工验收阶段：包括人员招聘培训、试运转3个月。
2.人力资源配置
各车间生产实行三班运转制，全厂定员为108人，其中：生产及生产
管理人员88人，管理及后勤辅助人员12人，销售人员8人。
十、工程投资估算
年产15万只轿车轮毂、低压铸造工艺方案。项目建设投资为600万元，其中工程建设费用150万元、预备费用300万元，铺底流动资金150万元。十一、经济效益分析
1、基础数据测算
计算期确定：15年，其中：建设期为2年，第3年达产。
行业基准收益率取12%。
轿车轮毂均价260元/只（含税价），载重及大型客车轮毂均价900元/只（含税价），达产年生产纲领为15万只。
2、财务评价结果
税前财务内部收益率为12%，税前财务净现值为3900万元，税前投资回收期为1.5年，税后财务内部收益率为12%，税后财务净现值为2925万元，税后投资回收期为2年。
铝合金车轮设计及结构分析
铝合金车轮设计及结构分析 【摘要】车轮是汽车行驶系统中重要的安全部件，汽车前进的驱动力通过车轮传递，车轮的结构性能对整车的安全性和可靠性有着重要的影响。另外，车轮还是汽车外观的重要组成部分。传统车轮设计多凭借经验展开，存在着设计盲目性大、设计制造周期长、成本高等诸多弊端。面对日益激烈的市场竞争，企业迫切需要采用科学的手段改善设计方法，本文所采用的CAD技术和有限元分析方法是解决上述问题的理想方法。本文运用工业设计理论，将造型设计构思表现的方法与技能应用于车轮设计中，结合车轮结构尺寸优化和形状优化，使工程技术与形式美密切结合，综合表现了车轮的性能、结构和外观美。 【关键词】铝合金车轮;有限元分析;结构设计;强度分析;疲劳分析 1.引言 普遍意义的车轮包括轮胎和金属轮辆一轮辐一轮毅两部分，本文所研究的车轮只限于金属轮惘一轮辐一轮毅部分，不包括轮胎。车轮是介于轮胎和车桥之间承受负荷的旋转件，它不仅承受着静态时车辆本身垂直方向的自重载荷，同时也经受着车轮行驶过程中来自各个方向因起动、制动、转弯、物体冲击、路面凹凸不平等各种动态载荷所产生不规则力的作用，是车辆行驶系统中重要的安全结构部件，其结构性能是车轮设计中主要因素[1]。另外，车轮作为整车外观的主要元素之一，象征着整车的档次，多变的铝合金车轮轮辐形态和明亮的色泽越来越为人们所关注，因此车轮的外观设计也因此变得越发的重要。 2.铝合金车轮的设计方法 车轮制造企业的设计手段依然采用传统的设计方法，其设计及生产流程如图1所示。 图1 传统的车轮设计流程图 产品的结构强度、疲劳性能则在产品试样制造出来后，通过试验来验证。这样导致产品的设计周期过长，成本过高。而且设计时为了保证产品的通过率，避免反复多次修改模型，设计人员往往留有过大的设计欲量，对于大批量生产的企业，这无形中造成了材料浪费，增加成本[2]。 此外，当试验失败进行结构修改时，设计人员也是凭借经验，通过局部增加材料达到提高强度的目的，缺乏理论依据，具有较强的盲目性，对于产品的结构优化更是无从入手[3]。因此，采用新的技术和手段，使车轮设计由经验类比型向科学分析计算型转变，是车轮行业一项势在必行的工作。 3.载荷的处理
年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1融资投资立项项目可行性研究报告(中撰咨询)
年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1 立项投资融资项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司
地址：中国〃广州
目录 第一章年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目概论 (1) 一、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目名称及承办单位 (1) 二、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1产品方案及建设规模 (6) 七、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1产品说明 (15) 第三章年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目市场分析预测 15第四章项目选址科学性分析 (15) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17)
项目占地及建筑工程投资一览表 (18) 六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) （一）土建工程 (20) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (22) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) （一）工艺技术来源及特点 (25) （二）技术保障措施 (25) （三）产品生产工艺流程 (25) 年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1生产工艺流程示意简图 (26) 三、设备的选择 (26) （一）设备配臵原则 (26) （二）设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (28) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (29) 二、污染物的来源 (30)
铝合金车轮低压铸造工艺
铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中流入型腔。待金属液凝固以后，将炉膛中的压缩空气释放，未凝固的金属从升液管中流回到炉中。控制流入炉膛空气的压力、速度,就可以控制金属流入型腔中的速度和压力，并能让金属在压力下结晶凝固，压力一般不超过 1 ㎏/㎝2。这种工艺特点是铸件在压力下结晶，组织致密，机械性能好；低压另一个特点就是用一个升液管将铸型直接和炉膛连通，在压力的作用下，直接浇注铸型，不用冒口，浇口也很小。所以金属的利用率高。 2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 汽车铝合金车轮的结构特征：汽车铝合金车轮有大有小，有正偏距，有负偏距，有二片式，有三片式，都是圆形铸件，轮缘是均匀壁厚，面积比较大，轮辐比较厚，轮辐和轮缘交接处热节都比较大。而铝轮毂的浇注系统只有一个小浇口，没有冒口。轮辐多半作为横浇道，但是轮辐的位置是由轮毂的结构所决定的，不是由铸造工艺的设计者来决定的。因此偏距小，或负偏距车轮，会让铸造工艺设计者很头痛。然而轮毂的正面为装饰面，一般要求较高，要求精加工、车亮面、抛光、电镀，而低压铸造正好可以把轮毂的正面放在下模，放在浇口的旁边，在压力下结晶，得到致密的组织。使得低压铸造轮毂正面加工以后，表面质量，表面光洁度都比较好。 3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 工艺设计之前，轮毂设计之初，需考虑与轮毂相关的几个基本内容。首先要正确的计算结构强度，这是影响到它生产出来以后安全使用的问题，另一个重要问题是否方便于铸造工艺，是否有利于机加，抛光和电镀，是否有利于减少废品降低成本，提高铸件整体质量，设计一款美观的车轮是不能不考虑它的铸造、加工工艺性的。 4 汽车铝轮低压铸造模具设计 模具设计之前工艺方案是重大的原则问题，方案错了，整个模具设计将全功尽废，如果设计不当，不从铸造工艺角度上去考虑，会极大地影响铸造厂去生产出完美的致密的铸件来。所以在确定模具的设计方案之前，要请专家和现场工作者进行评审。根据产品结构的特点（要注意完全符合顺序凝固条件的产品结构是很少的）评审出一个能创造顺序凝固条件的模具设计方案。模具设计者要深黯与之相关的铸造设备和铸造工艺，设计者要多到现场去请现场的工作者指导。动手设计时要对以下方面进行考虑： a在轮毂的零件图上画出轮毂各部份的加工余量； b在上下模和型芯各个部位，需要考虑适当的拔模斜度； c为了考虑铸件的顺序凝固，对铸件壁厚要通过“补贴”调整圆角，减小热节等措施来尽量符合“壁厚梯度”原则，还要在铸件补缩的距离上给予适当的壁厚考虑，在必要的地方要考虑风冷或水冷，总之整个模具从轮缘到浇口要创造一个顺序凝固的温度场。 d铸型的排气，特别在大平面或死角部分； e在铸件的凸台部份考虑是否用铜块，增加冷却速度；
铝合金轮毂热处理
铝合金轮毂热处理
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铝合金轮毂热处理 1、铝合金轮毂热处理过程及重要性 热处理就是以一定的加热速度,升到某一温度下保温一定时间并以一定的速度冷却，得到某种合金组织和性能要求的一种加工方法。其主要目的是：提高力学性能，增强耐腐性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。 铸造铝合金轮毂选用的材料是A3５6铝合金（美国牌号）,对应的国内合金牌号为ＺL１0１，属铝-硅系铸造合金,通常采用T６热处理工艺，含义如下表: 表1 热处理状态代号、名称及特点 代号热处理状态名称目的 T１人工时效提高硬度，改善加工性能，提高合金的强度。 T2 退火消除内应力,消除机加工引起的加工硬化,提高尺寸稳定性及增加合金的塑性。 T4 固溶处理提高强度和硬度,获得最高的塑性及良好的抗蚀性能。 Ｔ5 固溶处理+不完全人工时 效 用以获得足够高的强度,并保持有高的塑性，但抗蚀性 下降。 Ｔ6 固溶处理+完全人工时效用以获得最高的强度，但塑性及抗蚀性降低。 T7 固溶处理＋稳定化回火提高尺寸稳定性和抗蚀性,保持较高的力学性能。 T８固溶处理和软化回火获得尺寸的稳定性,提高塑性，但强度降低。 铝合金轮毂的热处理强化的主要方法是固溶淬火加人工时效。在Al-Si-Mg合金中,固溶处理的实质在于:将合金加热到尽可能高的温度,并在该温度下保持足够长的时间，使强化相Mg ２ Si充分溶入α-Aｌ固溶体,随后快速冷却，使高温时的固溶体呈过饱和状态保留到室温。温度愈高,愈接近固相线温度,则固溶处理的效果愈好。固溶处理也会改变共晶Sｉ的形态，随着固溶保持时间的延长，Si相有一个缓慢球化和不断粗化的过程,这种过程随固溶温度的提高而增强。一般铝合金轮毂的固溶温度选择在535－-５4５℃之间，时间为6小时。固溶温度对Sｉ相形态的影响要比保温时间的影响大得多,通过参照相关理论和试验发现，５５０℃保温100分钟后的Ｓi相形态等同于54０℃保温300分钟后的形态,目前中信戴卡公司热处理工序步进式连续炉，除特殊产品有明确要求外,均采用固溶5５0℃保温1４0分钟左右的热处理工艺。当然,选择的是较高的固溶温度,对设备稳定性的要求也很高，炉膛内各部温度要均匀，否则局部温度过高,会导致部分产品过热、过烧。 铝合金轮毂淬火时的水温一般选择在60－-80℃之间,而且水的状态对机械性能也有一定影响,这是因为轮毂淬火时水温升高，工件表面局部水气化的可能性增大,一旦气囊形成，冷速就明显降低,这会使机械性能降低,因而在工件淬火的情况下，必须要开启水循环装置(搅拌器、循环泵等）,使水箱内的水处
浅谈汽车铝合金轮毂锻造成形工艺的应用
浅谈汽车铝合金轮毂锻造成形工艺的应用 发表时间：2018-06-15T15:20:22.017Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：杨倩 [导读] 摘要：在汽车行驶系统当中，轮毂属于其中非常重要的一项组成部分，在制作过程中实现了对各种先进工艺的充分利用。 （秦皇岛戴卡兴龙轮毂有限公司河北省轻合金车轮工程技术研究中心河北省秦皇岛市 066000） 摘要：在汽车行驶系统当中，轮毂属于其中非常重要的一项组成部分，在制作过程中实现了对各种先进工艺的充分利用。如今，在汽车制造中，汽车铝合金轮毂锻造成形工艺得到了非常普遍的应用，因为其自身具备非常明显的优化，所以在汽车制造业中获得了非常广泛的发展前景，同时也对汽车行业的应用地位进行了明确。本文主要针对汽车铝合金轮毂锻造成形工艺进行了分析，希望能为相关人员提供合理的参考依据。 关键词：汽车；铝合金轮毂；锻造；成形工艺；应用 轮毂属于汽车系统当中一项非常重要的组成构件，并且对于使用性能方面有着非常高的要求。铝合金汽车轮毂与钢制汽车轮毂相比具有一定的差异，铝合金汽车轮毂其优势主要体现在重量比较轻、耗油量较低，并且还具有非常强的减震性能，这对于提升汽车的形式性能有着非常重要的作用，从而为汽车行驶的安全性提供良好的保障。在我国制造业水平不断提升的基础上，汽车行业也开始面向安全与节能的方向不断发展，而轮毂性能在一定程度上将直接影响到汽车的安全性。铝合金轮毂因为自身所具有的优势，在汽车制造业中得了非常广泛的应用。 1.汽车铝合金轮毂的特点分析 在汽车系统的各个组成构件中，汽车轮毂属于其中非常重要的一项组成部分，在制造过程中如果实现对铝合金轮毂的有效利用，可以在很大程度上提升汽车的行驶性能，同时还能为汽车行驶过程中的安全性能提供良好的保障。结合实际情况可以了解到，汽车铝合金轮毂如今在汽车制造业中得到了非常广泛的应用，其应用优势主要体现在了以下几个方面. 1.1良好的散热性能 通常情况下，汽车在行驶过程中会产生一定的热源，这些热源主要是由刹车或者是轮胎与地面之间进行摩擦而导致的。尤其是在高速行驶的基础上，车轮本身的温度会一直呈现出上升的趋势，这就会在很大程度上提升轮胎爆炸现象发生的概率。而通过对铝合金轮毂的使用，其散热性能要比普通的钢铁轮毂超出三倍左右，并且在结构的设计方面也有助于热源的散发，即便是处于连续刹车的状态下，也能够将汽车轮胎温度控制在一定的范围之内，从而可以为汽车行驶过程中的安全性提供良好的保障。 1.2 有效改善汽车的行驶性能 在汽车系统制造过程中，通过对铝合金轮毂的使用，可以在一定程度上实现对于轮胎之间的有效分离，这样振摆与振动的现象就会相应的减小，从而使汽车的重心得到不断的改善。主要是因为铝合金在振动性能方面要明显高于钢材质，并且铝合金轮毂在进行制造的过程中所选择的工艺为数控设备，这就能体现出良好的平衡性。而钢轮毂在制造的过程中主要是通过焊接的形式来完成的，导致平衡性得不到有效的保障，尤其是在高速性能方面得不到有效的改善。而通过对铝合金轮毂的利用，就能对钢轮毂中存在的问题实现有效的解决，结合相关的调查结果可以了解到，铝合金轮毂在振动程度方面要比钢轮毂减少了10%左右。 2.汽车铝合金轮毂成形方法 2.1 锻造成形法 锻造成形法指的是在对锻压机械充分使用的基础上，针对金属配料属于一定的压力，在这时就能使金属产生一定的变形现象，从而可以具备相应的机械性能。通过对锻造成形法的应用，可以针对金属冶炼过程中产生的疏松问题进行有效的解决，同时还能对整体的结构进行不断的优化，在机械性能方面要明显的优于普通材料的铸件。结合相关设备中的组成构建可以了解到，一些重要的零部件因为受到工作条件的影响，如果形状比较简单的部件可以采用焊接的形式来完成，其中锻件方式有着非常广泛的应用，如今锻造技术已经形成了完善的加工流程，主要包括了下料、加热、锻造、热处理、粗加工以及表面处理等几个方面的内容。 2.2 铸造成形法 铸造成形法主要是对金属进行熔炼，在达到液体状态之后，浇筑到相应的铸型当中，然后经过凝固以及处理工作之后，就能得到预期形状以及大小的铸件。当铸造毛坯成形之后，不仅可以减少对机械以及人工的使用，同时还能减少成本的投入力度。在汽车制造过程中。铝合金轮毂因为自身具有明显的实用性强以及成本低等优势，所以在制造行业中实现了非常广泛的应用。 2.3 旋压成形法 旋压成形法具有锻造、挤压、拉伸以及弯曲等特点，属于目前一种新型的制造工艺，在旋压机芯模上，实现了与金属统柸、平板毛柸以及预制柸之间的有效结合，是一种空心旋转体零件。在对这种方法进行使用的过程中，不但可以实现非常高的精准度，同时还能有效保证表面的清洁性，产品在使用过程中具有非常强的性能，因此，在制造过程中实现了非常广泛的应用。 3.汽车铝合金轮毂锻造成形工艺 汽车铝合金轮毂锻造工艺目前在汽车制造过程中有着非常广泛的应用，主要是因为这种制造工艺实现了轮毂质量以及性能方面的有效结合。汽车轮毂锻造工作的开展，在一定程上将直接影响到汽车最终的使用性能，因此，汽车轮毂锻造属于整个制造过程中的重点环境。如果在锻造工作操作过程中没有对细节方面实现合理的控制，那么最终将会对汽车的使用性能带来非常严重的影响，同时也会影响汽车行驶过程中的安全性，从而可能会带来各种安全隐患的发生，严重时可能会出现轮毂断裂的现象。因此，在汽车制造过程中，工作人员一定要对汽车铝合金轮毂锻造环节引起足够的重视，对具体的锻造工艺操作流程进行全面的了解，这样才能为轮毂锻造的形成质量提供良好的保障，在汽车铝合金锻造成形工艺使用过程中，需要对以下几个方面引起足够的重视：首先，需要对锻件工艺性进行深入分析。在这一过程中需要对锻件的材料、尺寸以及形状等方面进行充分的考虑，在对材料进行选择的过程中，应该实现对开式锻模方法的有效利用，通常情况下可以进行闭式模锻，针对于一些塑性比较差的材料而言，应该实现对闭式模锻的充分利用。在对模锻进行选择的过程中，一般都是选择了铝合金等轻金属，或者是有色合金进行利用，主要是因为这些材质在模锻过程中所产生的温度比较低，并且不会对模具带来磨损现象；其次，在形状方面，关于轮毂或者是轴承等旋转体锻件，一般情况下可以采用整体凹模模锻。如果是锻件本身的形状具有一定的复杂性，只有在模锻时可以从模膛当中进行取出，就可以对整体凹模模锻进行充分的利用，因此，旋转体部件或者是形状比较复杂的锻件可以进行精密模锻；最后，关于尺寸以及表面的质量，在对锻造成形工艺进行利用的过程中，关于模具的设计工作一定要对影响锻件精度的相
铝合金车轮低压铸造工艺讲解
铝合金车轮低压铸造工艺 目录 铝合金车轮低压铸造工艺 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 1.2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 1.3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 1.4 汽车铝轮低压铸造模具设计 1.5 铝轮低压铸造工艺过程 1. 模具检查 2. 模具喷砂 3. 模具的准备 4. 模具涂料 5. 涂料性能和配比 6. 涂料的选择 7. 模具的预热和喷涂 1.6 开机前的准备工作 1. 保温炉的准备 2. 陶瓷升液管的准备 3. 设备和工艺工装的准备
1.7 铝车轮低压铸造液面加压规范 1. 加压规范的几种类型 2. 铝车轮低压铸造加压规范的设定 3. 设计铝轮低铸加压曲线的步骤 4. 铝轮低铸工艺曲线实例 1.8 铸件缺陷分析，原因及解决办法 1. 疏松（缩松）的形成与防止 2. 缩孔的形成与防止 3. 气孔的形成与防止 4. 针孔的形成与防止 5. 轮毂的变形原因及防止 6. 漏气的产生原因及防止 7. 冷隔（冷接，对接），欠铸（浇不足，轮廓不清）的形成与防止 8. 凹（缩凹，缩陷）的形成与防止 铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的，而铝车轮的铸造工艺，目前主要有两种：一种是金属型重力铸造，一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮，制造工艺采用的 是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工，所以对工艺技术的介绍是有针对性的，介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面，型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气，金属液会从升液管中
铝合金轮毂项目可行性研究报告
铝合金轮毂项目 可行性研究报告 一、项目产品市场分析 1 .国际市场分析 作为汽车零部件行业的一部分，汽车轮毂行业的发展与汽车行业发展紧密相关。汽车轮毂需求主要来自OEM市场，零售市场相对较少，约占OEM 市场的1/5。从全球看，汽车行业是个成熟的市场，过去7年(1999-2005)全球汽车产量的复合增长率(CAGR)只有3.6%，2006年全年汽车产量6800万辆。从汽车保有量看，2005年全球汽车保有量约为92130万辆。 上世纪80年代初期，全球90%的汽车轮毂以钢材作为原料，随后的二十年铝轮毂得到快速发展，到2006年，铝轮毂的份额超过60%。按照世界汽车总产量及钢轮毂和铝轮毂的配置情况估算，全球汽车轮毂OEM市场约为3.4亿只(其中：美洲1.2亿只，欧洲1.1亿只，亚太地区1亿只左右)，市场价值约80亿美元(其中：铝轮毂约45亿美元，钢制轮毂约35亿美元)。 参照全世界汽车产量年均3%增长率，铝轮毂年6%的增长率，预计2010年世界铝轮毂需求量可达2.38亿只，2020年世界铝轮毂需求量达到3.21亿只。随着西方国家经济复苏和发展中国家轿车工业的加速发展以及汽车铝化率不断提高的趋势，铝轮毂国际市场前景广阔，目前的生产能力远不能满足需求。 2. 国内市场分析 我国近几年汽车产量和保有量增长较快，1999-2005年汽车产量的复合
增长率(CAGR)高达19.6%。2006年全国汽车拥有量达3270万辆，当年汽车产量728万辆，其中乘用车523.3万辆（轿车386.9万辆，微型客车136.4万辆），商用车204.66万辆（货车175.30万辆，客车29.36万辆）。我国汽车产量在世界排行榜上几年来迅速攀升，2000年汽车产量排名第11位，2006年汽车产量728万辆，仅次于美、日。预计2010年我国汽车产量将超过1000万辆，到2020年汽车产量将超过美国和日本，达1700万辆。 我国的铝轮毂工业起步较晚，但发展极为迅速，到2005年，我国汽车铝轮毂装车率已超过55%。国内铝轮毂市场主要集中在上海大众、一汽大众、东风汽车、广州本田和长安汽车等，以OEM市场为主。我国汽车安装铝轮毂的车型主要有轿车（70%装车率）、微型客车（小面包车）（60%装车率）、轻型客车（大面包车及越野车）（40%装车率）、小货车（20%装车率）。从车型看，高中级轿车以及微面、皮卡、中面、吉普，都广泛采用了铝轮毂。2006年我国汽车产销量分别为728万辆及722万辆，轮毂需求量为3640万件，其中，铝轮毂需求量2200万件。 在我国已投产的铝轮毂加工企业主要分布在河北、山东、河南、江苏、浙江、福建、广东、辽宁、湖北等地，主要生产汽车、摩托车铝轮毂。到2005年底，我国生产汽车铝轮毂的企业达到60余家，汽车铝轮毂产能已达5000 万件/年，实际产量4500万件。 我国汽车工业在今后相当长的时期（10－20年）将保持较快的增长速度（7－8%），因此，今后铝轮毂需求将保持较高增长，市场潜力大。按每辆轿车五轮（一轮备用）50%的轮毂铝化率计算，并考虑其他车辆及维修零售所用铝轮毂，预计到2010年我国铝轮毂需求量将超过3000万只，到2020
铝合金轮毂基础知识
铝合金轮毂基础知识 一、轮毂的概念及工作状况 ●轮毂的概念： 轮毂又叫轮圈，在行业外也有一些不同的叫法：车轮、轮辋等。它作为整车行驶部分的主要承载件，是左右整车性能最重要的安全部件，在OE主机厂被定为A级安全件。 ●轮毂的受力状况： 轮毂通常会受到两个力的作用：一是要承受静态时车辆本身垂直方向的自重载荷；二是要经受车辆行驶中来自各个方向因起动、制动、转弯、石块冲击、路面凹凸不平等各种动态载荷所产生的不规则应力。 轮毂的静态应力分布 轮毂被安装到车上后，车轮便承受着整车垂直方向的自重力。其中轮辋部分是通过轮胎的充气压力传递而来的，轮辐部分的力是通过轮辋传递来的车辆自重力，这些力都属于静态应力。 二、轮毂的工艺介绍及材质优缺点 ●轮毂的材质分类及应用车型： 轮毂通常使用的材料有钢材和铝合金材料两大类，即钢圈和铝轮。钢圈多应用于卡车、货车和大客车等；铝轮已普通应用于轿车、SUV/MPV等(不过有的汽车厂为降低成本给轿车配的备胎还有使用钢圈)。 ●“钢圈”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是用合金钢板材通过轧辊和冲压制成轮辋、轮辐(或钢丝)的坯料，再经铆接、点焊、二氧化碳电弧焊、挤压等工序装配组合而成。 材质优缺点： 优点：制造工艺简单，生产成本低、价格便宜，抗金属疲劳能力强不易变形等。 缺点：外形不美观造型单一，重量大耗油，惯性阻力大，散热性较差，易生锈等。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是将铝合金锭熔化成铝液后进行精炼变质、除气扒渣处理形成较纯净的铝液，铝液再进行铸造浇铸(重力或低压)成白毛坯之后去除浇口、帽口再进行热处理（固熔→淬火→时效），再通过数控车床和加工中心做机械加工形成半成品，再进行粗打磨、前处理清洗、吹水烘干、喷粉+烘烤固化形成粉坯，再进行精打磨、喷色漆、喷透明漆(或透明粉)+烘烤固化后形成最终成品。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 材质优缺点： 优点：外观美观造型丰富，重量轻省油，惯性阻力小增加改动机寿命，散热性较好提高轮胎寿命，制造精度高平衡性佳/舒适度好等，漆层附着不易生锈。 缺点：制造工艺复杂，生产成本高，价格较贵，材质较脆抗金属疲劳能力一般容易变形开裂(受严重撞击时易断裂)等。 三、铝合金轮毂的材料介绍 ●铝合金轮毂所应用的材料型号： 轮毂在铸造铝合金方面，目前行业里广泛使用的材料是A356.2铝合金(是属于美国ASTM标准里的
铝合金轮毂热处理相关知识
铝合金轮毂热处理相关知识 1、铝合金轮毂热处理过程及重要性 热处理就是以一定的加热速度，升到某一温度下保温一定时间并以一定的速度冷却，得到某种合金组织和性能要求的一种加工方法。其主要目的是：提高力学性能，增强耐腐性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。 铸造铝合金轮毂选用的材料是A356铝合金（美国牌号），对应的国内合金牌号为ZL101，属铝-硅系铸造合金，通常采用T6热处理工艺，含义如下表： 表1 热处理状态代号、名称及特点 铝合金轮毂的热处理强化的主要方法是固溶淬火加人工时效。在Al-Si-Mg 合金中，固溶处理的实质在于：将合金加热到尽可能高的温度，并在该温度下保持足够长的时间，使强化相Mg2Si充分溶入α-Al固溶体，随后快速冷却，使高温时的固溶体呈过饱和状态保留到室温。温度愈高，愈接近固相线温度，则固溶处理的效果愈好。固溶处理也会改变共晶Si的形态，随着固溶保持时间的延长，Si相有一个缓慢球化和不断粗化的过程，这种过程随固溶温度的提高而增强。一般铝合金轮毂的固溶温度选择在535--545℃之间，时间为6小时。固溶温度对Si 相形态的影响要比保温时间的影响大得多，通过参照相关理论和试验发现，550℃保温100分钟后的Si相形态等同于540℃保温300分钟后的形态，目前中信戴卡公司热处理工序步进式连续炉，除特殊产品有明确要求外，均采用固溶550℃保温140分钟左右的热处理工艺。当然，选择的是较高的固溶温度，对设备稳定性
的要求也很高，炉膛内各部温度要均匀，否则局部温度过高，会导致部分产品过热、过烧。 铝合金轮毂淬火时的水温一般选择在60--80℃之间，而且水的状态对机械性能也有一定影响，这是因为轮毂淬火时水温升高，工件表面局部水气化的可能性增大，一旦气囊形成，冷速就明显降低，这会使机械性能降低，因而在工件淬火的情况下，必须要开启水循环装置（搅拌器、循环泵等），使水箱内的水处于流动状态，水温均匀，工件表面没有形成气囊的机会，保持一定的冷却速度，确保淬火效果。 控制淬火的转移时间对Mg2Si强化相的分布很重要，转移时间长会使强化元素扩散析出而降低合金的力学性能，所以转移时间越短越好，这也是生产实际中为什么要求转移时间控制在20s之内的原因。 淬火后人工时效温度的选择，对轮毂机械性能的影响非常明显，较高的时效温度下，屈服强度σ0.2随时效时间的增加而提高，延伸率δ则会降低，硬度升高。相反较低的时效温度和较短时效的时间，屈服强度σ0.2会偏低，而延伸率δ升高，硬度降低。目前时效温度通常选择130--160℃之间，时间为150分钟左右。 根据热处理工序特点及质量特性，热处理工序被定为T特性工序。铝合金轮毂热处理的重要性在于，产品能否满足安全使用要求。其质量特性不能用肉眼直观的进行判别，各项性能指标需要借助专门的检验仪器和设备，对轮毂进行各类检测而获得，由于受到检测频率和检测部位的限制，对于每一炉产品，甚至对每一个产品，检测都只是个别的、局部的，无论如何都不能达到对热处理质量100%的检测，检验也不能完全反映整批产品或整个产品的热处理质量；而且由于热处理过程特点是连续生产，批量投入，一旦出现热处理质量问题，对整个工序的影响面很大；另外热处理的产品是经过了熔炼、铸造、X光等工序的轮毂半成品，如果出现热处理质量问题，其损失也是不言而喻的；更主要的是轮毂热处理缺陷的漏检，很容易引发严重的质量事故，给企业带来无法估量的损失。 2、影响铝合金轮毂热处理性能的因素 首先是热处理工序对性能的影响（工艺参数是前提，工艺执行是过程）；其次是化学成分的影响（合金元素的含量控制，尤其是有害元素Fe的控制）；第三是熔炼过程中铝液的净化（除渣、除气）、晶粒细化（常用细化剂AL-TI-B）、变质效果（常用变质剂Sr）；第四是铸造过程中的产生的疏松、夹杂、气孔、
基于有限元分析的轿车铝合金车轮设计
摘要 轻量化是世界汽车工业发展的主要趋势，轻质材料铝及其合金等的使用是一种有效的途径。目前，大部分汽车车轮已使用铝及其合金做作为材料，利用现代设计方法，在此基础上进一步实现车轮的轻量化则是本文的研究所在。 在研究了CAD软件Pro /E以及有限元分析软件ANSYS的功能及其主要特点后，着重进行了了应用ANSYS对铝合金车轮进行结构强度分析的具体过程。 首先使用Pro/E软件，按照轮辋的国家标准，建构车轮的实体模型;然后把模型导入ANSYS，按2005年中国汽车行业标准中的汽车轻合金车轮的性能要求和实验方法所规定的疲劳实验要求施加荷载;然后进行强度分析和模态分析，分析结果表明，车轮的最大应力远小于铝合金的许用应力，车轮的固有频率满足要求，存在进一步改进的可能和必要。最后，改进车轮模型，改进结果表明，车轮的重量有了显著的减少。 利用CAE分析技术有助于提高汽车车轮的设计水平、缩短设计周期、减少开发成本。该方法具有普遍性，适用于指导任何其言型号车轮的设计和分析。 关键词：铝合金车轮；结构设计；有限元分析；强度分析；模态分析
ABSTRACT Lightweight is the main trends of the world's automotive industry, lightweight materials such as the use of aluminum and its alloys is an effective way. At present, most automotive aluminum and its alloy wheels have been used to do as a material, using modern design methods, based on the further realization of this lightweight wheels is the Institute of this article. In the study of the CAD software Pro / E and ANSYS finite element analysis software functions and the main characteristics, the Emphasis was the application of ANSYS, the structural strength of aluminum alloy wheel analysis of the specific process. First ，uses the Pro / E software, according to the rim of the national standards, building wheel solid model; then the model into ANSYS, by 2005 China's auto industry standard in automotive light-alloy wheels and performance requirements and test methods under the fatigue test requirements defined load and then the strength analysis and the results showed that the wheel is much less than the maximum stress allowable stress of aluminum alloy, there is further improvement possible and necessary. Then, the improved wheel models, improved results show that the weight of the wheels have been significantly reduced. The results show that the use of CAE analysis technology helps improve the design of automobile wheel level, shorten design cycles, reduce development costs. The method is universal, applicable to any of his words and models to guide the design and analysis of the wheel. Key words: Aluminum Alloy Wheels; Structural Design; Finite Element Analysis; Strength Analysis; Modal Analysis
汽车车轮生产工艺现状和发展趋势
汽车车轮生产工艺现状和发展趋势 整理时间：2008-8-21 10:51:57 来源：华南理工大学机械工程学院打印评论收藏关闭 您正在阅读的是：汽车车轮生产工艺现状和发展趋势，欢迎您转贴给朋友。 车轮是车辆承载的重要部件，其质量直接关系到人的生命安全。目前车轮的主要材料有铝合金、钢材、镁合金以及一些复合材料和钢铝组合材料。本文分别讲述了铝合金车轮和钢车轮的制造工艺，其中铝合金车轮的制造工艺有铸造、锻造以及前沿的旋压－流动复合成形工艺和辗压－旋压复合成形工艺，钢制车轮的制造工艺有轮辋辊压技术、轮辐冲压技术以及前沿的辊压整体成形技术，分析了各个工艺的优缺点及代表性的生产厂家，阐述了前沿的车轮制造工艺和整个车轮行业的发展趋势 1引言 汽车车轮承受着车辆的垂直负荷、横向力、驱动（制动）扭矩和行驶过程中所产生的各种应力，它是高速回转运动的零件、要求尺寸精度高、不平衡度小、支撑轮胎的轮辋外形准确、质量轻，并有一定的刚度、弹性和耐疲劳性。因此要求车轮具有足够的负载能力及速度能力、良好的缓冲性和气密性、良好的均匀性和质量平衡性、精美的外观和装饰性、尺寸精度高、质量小、价格低、拆装方便、互换性好等。车轮材料的选用，车轮结构和制造工艺与上述要求密切相关，是决定车轮性能好坏的关键因素。 2车轮材料的选用 目前，全世界的汽车车轮，不管是载重汽车车轮还是轿车车轮，所用材料基本分为两种，即钢材和铝合金材料，这两种材料制造的车轮所占市场份额为95％，研究汽车车轮的各种工艺特性与这两种 材料的特性是分不开的。随着世界各国政府对节能、安全、环保的要求日趋严格，车轮材料的选择就成为一个焦点问题，即铝合金和钢的选择问题。 此外，随着材料技术的发展和人们对车轮质量的要求不断提高，一些新型材料也被用于制造汽车车轮。 2.1钢制车轮 长期以来，钢制车轮在汽车车轮中占主导地位，但是自上世纪80年代起，钢轮的市场份额逐步减小，被铝合金所代替。钢轮份额快速下跌的原因有多方面的因素，而外观吸引力是最主要的因素。钢制车轮在低成本和安全性方面较铝合金车轮具有很大的优势，因此，目前的载重汽车车轮大部分是钢材制造的。但钢制车轮的缺点也是非常明显的，钢材的加工成型性能和制造工艺决定了钢轮难以做到铝合金车轮那样的结构和外形多样化。同时，钢车轮质量大，制造和使用钢车轮消耗的能量都比铝制车轮大得多。 近年来，面对替代品的渗透和挑战，国际钢轮行业在技术方面进行一系列的革新，包括：(1)新材料微合金钢HSLA，双相钢(DP)和贝氏体钢等高强度和先进高强度钢种成功开发并逐步应用于制造车轮，为钢轮减轻质量和更加大胆的款式设计创造了条件。据统计，HSLA车轮比一般碳素钢车轮重量轻约15％。(2)新工艺，国际钢轮行业与设备制造商紧密合作研究发展了旋压生产工艺，应用到钢制车轮生产中。目前商用车
宁波卓锋汽车科技有限公司汽车铝合金轮毂生产项目
宁波卓锋汽车科技有限公司汽车铝合金轮毂生产项目 环境影响评价审批前公示 一、建设项目概况及污染源分析 项目名称：汽车铝合金轮毂生产项目 项目性质：新建 建设单位：宁波卓锋汽车科技有限公司 建设地点：宁波市北仑区春晓庆河路176号6幢 项目概况：本投资4000万元，租用深圳市凯瑞梅特科有限公司位于北仑区春晓庆河路176号所属厂房两幢，总建筑面积6700m2，从事铝合金轮毂的生产和加工，建成后预计可年产汽车铝合金轮毂30万件。 二、项目建设可能对环境造成的影响 1、施工期 无 2、营运期 营运期本项目主要污染物与排放量汇总见下表。
1、施工期 本项目租用已建厂房，无施工期污染。 2、营运期 1）废气排放影响分析结论 （1）熔化炉烟气、保温炉烟气（铝屑处理线干燥炉烟气） 项目熔化炉、保温炉、固熔热处理线均采用天然气为燃料供热，其中熔化炉烟气与保温炉烟气经收集后供热于铝屑处理线干燥炉，然后通过一套碱液喷淋塔净化处理后15m高的排气筒排放。根据工程分析结果，其主要污染物SO2排放浓度为0.069mg/m3，烟尘排放浓度为2.083mg/m3，NO X排放浓度为6.31mg/m3，能达到《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）中的二级标准和《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）中大气污染物特别排放限值，对周边环境空气影响较小。 （2）固熔/时效热处理烟气 项目固熔热处理炉采用天然气为燃料，产生高温烟气经收集后输送至时效热处理炉供热，然后通过1根15m高的排气筒排放。根据工程分析结果，其主要污染物SO2排放浓度为1.667mg/m3，烟尘排放浓度为4.167mg/m3，NO X排放浓度为33.61mg/m3，能达到《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）中的二级标准和《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）中大气污染物特
铝合金轮毂制造工艺及特点分析
铝合金轮毂制造工艺及特点分析 【摘要】铝合金轮毂以其质量轻、减震性优良、散热快、寿命长等特点，在现代汽车制造中得到了广泛的应用。本文概述了铝合金轮毂的一些常见的制造工艺，并对其特点进行了简要分析。 【关键词】铝合金；轮毂；制造工艺；特点 长期以来，钢制轮毂占据着汽车轮毂生产的主导地位。随着人们对汽车的舒适度、节能环保等方面要求的提高，钢制轮毂已不再适应现代汽车的需求。铝合金轮毂的出现，以优异的性能和迅猛的技术发展取代了钢制轮毂的主导地位，在现代汽车中得到了广泛的应用。 1.铝合金轮毂的优点及性能要求 铝合金轮毂与钢制轮毂相比，具有质量轻、节省能源的优点。由于材质的差异，铝合金轮毂的质量可比钢制轮毂减轻三到四成，可以有效提高轮毂的转动惯性，使汽车易于加速，并减少了制动所需的能耗，从而降低了油耗。此外，由于铝合金的振动性能比钢强，可以减少震动，改善车辆的重心，平衡性能优于钢制轮毂，尤其在高速行驶时可以得到明显的体现。在散热方面，铝合金轮毂的散热系数是钢制轮毂的两到三倍，在高速行驶时仍然可以保持合适的温度，减少爆胎的危险，提高了行车安全。 鉴于铝合金轮毂的优点，在制造铝合金轮毂的时候，就必须将这些优点全部发挥出来，才能使得铝合金轮毂充分体现其优良的性能。一般来说，一个合格的铝合金轮毂必须具备以下几个特点：（1）材质、尺寸、形状准确合理，这样才能充分发挥轮毂的作用，具有通用性；（2）汽车在行驶时，轮毂的横、纵向振摆小，失衡量与惯性矩小；（3）在保证轻便的同时，还要具有足够的强度、韧性和稳定性；（4）可分离性好；（5）性能具有持久性。 2.铝合金轮毂制造工艺及特点分析 2.1铸造法 铝合金轮毂的铸造法成形具有适应性强、品种多样、生产成本较低的优点，已经成为生产铝合金轮毂最普遍的方法，在全世界的铝合金轮毂中，采用铸造法生产的占80％以上。其工艺方法主要有重力铸造、低压铸造、压力铸造以及挤压铸造等。 2.1.1重力铸造法 重力铸造法是指金属在熔融的状态下依靠自身重力的作用注入模具中而获得铸件的一种工艺方法。重力铸造法大致可分为制芯、浇铸、整理三个步骤，每
基于有限元分析的轿车铝合金车轮设计-开题报告
毕业设计开题报告 学生姓名系部汽车与交通工程学院专业、班级 指导教师姓名职称教授从事 专业 车辆工程、 交通工程 是否外聘□是√否 题目名称基于有限元分析的轿车铝合金车轮设计 一、课题研究现状、选题目的和意义 1、课题研究现状 1）铝合金车轮的起源，发展 长时期内，钢制车轮在车轮制造业中占主导地位，随着科学技术的发展与进步，对车辆安全、环保、节能的要求日趋严格，铝合金车轮以其美观、质轻、节能、散热好、耐腐蚀、加工性能好等特点，逐步取代钢制车轮。铝合金车轮的出现到如今渐渐替代钢制车轮是一个漫长的发展阶段。在20世纪初，一些热衷于赛车的爱好者，为了能使车辆更轻以提高赛车速度，想方设法对车辆各零部件作轻量化的改进，其中车轮是重点减轻的主要对象。1923年，Bugatti公司大胆地将砂型铸造的铝合金车轮装上了赛车，加世纪30年代联邦德国汽车联合会、拜尔(BMW)发动机公司及戴姆勒一奔驰汽车公司，正式将钢制辐条式轮毂与铝制扎制轮辋相结合的车轮装上汽车，为铝合金车轮的发展奠定了基础。二次世界大战和世界性的能源危机大大刺激了汽车商的轻量化需求。1945年汽车厂商纷纷开展批量生产铝合金车轮的研究，重要集中在铝合金车轮的材质和成形工艺方面，但由于车轮的特殊安全要求，仍未能实施批量生产。直至20世纪50年代末，联邦德国还只能少量地生产铝合金车轮。1970年末，拜尔发动机公司率先将铸造铝合金车轮作为特殊部件装到了2002型轿车上，1972年又在双门小轿车上成批装上了铸造铝合金车轮，开始了铸造铝合金车轮批量用于轿车的新局面。 日本铝合金车轮工业是在1970年后至1984年之间快速发展起来的，在1984年的年产量达640万件。意大利在1979年曾生产150万件。到1980年，西欧共生产700多万件铝合金车轮(其中50%是铸造铝合金车轮)，并以年产6%~7%的速度递增。1988年，美国生产的车辆中，铝合金车轮已作为好几种车型的系列部件，Pontiac SE车型的Grand Prix车更是采用了涂装彩色条带状的铝合金车轮。通用汽车公司生产的Gorvette车和另外两种Grand Prix车型也采用了铝合金车轮;Pontiao Fiero 的一种新车采用了表面为黑色的铝合金车轮;Dodge Dynasty车也把花边式样的铝合金车轮装了上去。同年，福特公司在Merkur Scorprio轿车上也装上了铝合金车轮，并把铝合金车轮定为公司系列的标准件。20世纪80年代初，美国原装轿车铝合金车轮装车率大约4%一5%，如今已超过40%。而日本目前轿车铝合金车轮装车率超过45%，欧洲国家超过50%。 我国铝合金车轮工业起步较晚，最早使用铝合金车轮是在20世纪80年代初，国营洪都机械厂
汽车轮毂的制造工艺
汽车轮毂制造技术 班级：机电1302班 学号： 姓名：师世健 指导教师：邢书明 目录 一、摘要 (3) 二、汽车轮毂的选材 (3) 1. 钢铁材料 (3) 1.1 球墨铸铁 (3) 1.2 其他钢铁材料 (3) 2.合金材料 (3) 3.复合材料 (3) 三、铸造方法 (3) 1.压力铸造 (3) 2.金属型铸造 (4) 3.熔模铸造 (4) 4.低压铸造 (5) 5.离心铸造 (5) 四、工艺方案 (6) 1.零件图 (6) 2.浇注位置 (6) 3.分型面 (7) 4.砂芯 (7)
5.浇注系统 (7) 6.主要工艺参数的确定 (7) 7.冒口 (7) 8.铸造工艺图 (8) 汽车轮毂制造技术 一、摘要 轮毂，作为汽车一个重要组成结构，起着支撑车身重量的作用，对汽车节能、环保、安全性、操控性都有着极其重要的影响。对其工作环境及使用要求予以充分分析，对其结构进行合理设计，选取性能优良的材料及适当的加工方法，都是汽车轮毂制造中不可或缺的环节。 二、汽车轮毂的选材 1．钢铁材料 1.1 铸铁、铸钢 球墨铸铁以其优良的综合力学性能应用在轮毂上，如铁素体球墨铸铁、高韧性球墨铸铁等。但是，由于类似碳素钢轮毂的缺点，以及铸造过程的复杂性和铸造模型所限，轮毂形状难于控制，限制了其应用。 1.2 其他钢铁材料 一些合金钢如加入钛元素的低合金钢，合金元素可以细化晶粒，提高钢的力学性能，使钢具有强度高、塑韧性好、加工成形性和焊接性良好，可以作为轮毂用钢；此外，低合金高强度双相钢，如低碳含铌钢，提高贝氏体含量，可以提高屈服强度，提高扩孔率，也可以用作轮辐和轮辋用钢。在实际应用中的多数钢制轮毂是通过已成型的轮缘和轮盘焊接而成，尽量使自重降低。 2．合金材料 汽车采用铝合金轮毂后减重效果明显，轻型车使用铝合金轮毂比传统钢制轮毂轻30%-40%，中型汽车可轻30%左右。美国森特来因·图尔公司用分离旋压法制出的整体板材（6061合金）车轮，比钢板冲压车轮重量减轻达50%，旋压加工时间不到90s/个，不需要组装作业，适宜大批量生产。另外，相同外径尺寸的轮毂使用铝合金轮毂抗压强度还有所提高。 3．复合材料 复合材料是应现代科学技术发展而出现的具有强大生命力的材料。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。 三、铸造方法