洪久精密鍛造

輪轂，別名輪圈，即輪胎內(nèi)廓用以支撐輪胎的圓桶形、中心裝配在軸上的部件。常見的汽車輪轂有鋼質(zhì)輪轂及鋁合金質(zhì)輪轂。鋼質(zhì)輪轂的強度高，常用于大型載重汽車；但鋼質(zhì)輪轂質(zhì)量重，外形單一，不符合如今低碳、時尚的理念，正逐漸被鋁合金輪轂替代。目前市場上乘用車的原廠輪轂基本都是鋁合金輪轂。鋁合金輪轂的生產(chǎn)工藝主要有以下幾種：

重力鑄造金屬型重力鑄造是指在常壓下，液體金屬靠重力作用充填金屬鑄型而獲得鑄件的一種鑄造方法，這也是一種古老的鑄造方法。由于金屬液在金屬鑄型中冷卻速度較快，因而鑄件比砂型鑄造的組織致密，該法工序簡單，生產(chǎn)效率高，設(shè)備投資少，生產(chǎn)成本較低，適用于中小規(guī)模生產(chǎn)。但此方法生產(chǎn)的鋁輪轂內(nèi)部質(zhì)量較差，縮孔縮松嚴重，澆注過程中氧化膜和熔渣等夾雜物易卷入鑄件，有時也會卷入氣體而形成氣孔缺陷，同時金屬液的收得率也較低。大部分整車廠現(xiàn)已拒絕該工藝生產(chǎn)的車輪，在鋁輪轂制造行業(yè)有逐漸被邊緣化的趨勢。

低壓鑄造低壓鑄造是將鑄型放在一個密閉的爐子上面，型腔的下面用一個管(叫升液管)和爐膛里的金屬液相通。如果在爐膛中金屬液面上加入帶壓力的空氣，金屬液會從升液管中流入型腔。待金屬液凝固以后，將爐膛中的壓縮空氣釋放，未凝固的金屬從升液管中流回到爐中。控制流入爐膛空氣的壓力、速度,就可以控制金屬流入型腔中的速度和壓力，并能讓金屬在壓力下結(jié)晶凝固。這種工藝特點是鑄件在壓力下結(jié)晶，組織致密，機械性能好，金屬利用率高。低壓鑄造工藝目前在中國大陸已經(jīng)相當成熟，適合少人化生產(chǎn)管理，已經(jīng)被所有整車廠認可是當前中國大陸鋁合金輪轂制造業(yè)的主流工藝，產(chǎn)品主要銷往OEM和海外零售市場。采用低壓鑄造工藝制造的鋁合金輪轂，由于輪輻是最后冷卻凝固的，所以部分特殊造型輪轂的輪輻易出現(xiàn)縮松等質(zhì)量問題，而輪輞部分由于最早結(jié)晶則強度較好。

擠壓鑄造法鋁合金鍛件擠壓鑄造也稱為液態(tài)模鍛，是一種集鑄造和鍛造特點于一體的新工藝，該工藝是將一定量的金屬液體直接澆入敞開的金屬型內(nèi)，通過沖頭以一定的壓力作用于液體金屬上，使之充填、成形和結(jié)晶凝固，并在結(jié)晶過程中產(chǎn)生一定量的塑性變形。擠壓鑄造充型平穩(wěn)，沒有湍流和不包卷氣體，金屬直接在壓力下結(jié)晶凝固，所以鑄件不會產(chǎn)生氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷，且組織致密、晶粒細化，機械性能比低壓鑄造件高。產(chǎn)品既有接近鍛件的優(yōu)良機械性能，又有精鑄件一次精密成形的高效率、高精度，且投資大大低于低壓鑄造法。缺點是液態(tài)模鍛的產(chǎn)品與傳統(tǒng)鍛造產(chǎn)品一樣，需要銑削加工來完成輪輻的造型。日本已有相當部分的汽車鋁輪轂采用擠壓鑄造工藝生產(chǎn)，豐田汽車公司擁有十幾臺全自動擠壓鑄造設(shè)備，每臺設(shè)備不到2min即可生產(chǎn)一件鋁輪轂，從澆注金屬液到取出鑄件整個過程都由計算機來控制，自動化程度非常高。國內(nèi)也在廣東建造了一個現(xiàn)代化的擠壓鑄造汽車鋁合金輪轂廠，已生產(chǎn)多種規(guī)格和型號的汽車鋁輪轂，經(jīng)鑒定產(chǎn)品質(zhì)量達到了國外同類產(chǎn)品先進水平。目前世界各國都把擠壓鑄造作為汽車鋁輪轂生產(chǎn)的方向之一。

鑄造旋壓鑄旋分低壓鑄造+旋壓和重力鑄造+旋壓兩種工藝。目前韓系車企對鋁輪轂的成型工藝有全面采用低壓鑄造+旋壓的趨勢，其它車系也有部分產(chǎn)品對此工藝有需求，該工藝是鑄旋工藝中的主流工藝，做OEM產(chǎn)品的企業(yè)大部分都是采用的這種工藝；同時還有少部分做海外零售市場的企業(yè)采用重力鑄造+旋壓的工藝，從理論上講這種工藝是行的通的，它真正把重力鑄造和旋壓兩種工藝的長處結(jié)合到了一起，產(chǎn)品品質(zhì)得到了提升，但是由于毛坯是重力鑄造工藝生產(chǎn)的，因此這種工藝的經(jīng)濟性非常不好，生產(chǎn)成本很高。總之，鑄旋的產(chǎn)品，由于輪輻部分是鑄造出來的，它具有與鑄造工藝生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有相同的優(yōu)缺點；而輪輞部分是旋壓出來的，因此氣密性較好。鑄旋產(chǎn)品理論上可以減重，但實際應(yīng)用上效果不明顯。

常規(guī)鍛造鍛造是鋁輪轂應(yīng)用較早的成形工藝之一。鍛造鋁輪轂具有強度高、抗蝕性好、尺寸精確、加工量小等優(yōu)點，一般情況其重量僅相當于同尺寸鋼輪的1/2或更低一些。鍛造鋁輪轂的晶粒流向與受力的方向一致，其強度、韌性與疲勞強度均顯著優(yōu)于鑄造鋁輪轂。同時，性能具有很好地再現(xiàn)性，幾乎每個輪轂具有同樣的力學(xué)性能。鍛造鋁輪轂的典型伸長率為12%~17%，因而能很好的吸收道路的震動和應(yīng)力。通常鑄造輪轂具有相當強的承受壓縮力的能力，但承受沖擊、剪切與拉伸載荷的能力則遠不如鍛造鋁輪轂。鍛造輪轂具有更高的強度重量比。另外，鍛造鋁輪轂表面無氣孔，因而具有很好的表面處理能力，不但能保證涂層均勻一致，結(jié)合牢靠，而且色彩也好。鍛造鋁輪轂的最大缺點是生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)成本比鑄造的高得多。

鑄造鍛造法它是將鑄件作為鍛造工序的坯料使用，對其進行塑性加工的方法。由于將鍛造作為零件最終成形的工序，因此可以消除鑄造缺陷，改善制品的組織結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品的力學(xué)性能比鑄件大大提高，同時又充分發(fā)揮了鑄造工藝在成形復(fù)雜件方面的優(yōu)勢，使形狀復(fù)雜的產(chǎn)品鍛造工序減少，材料利用率大大提高，生產(chǎn)成本降低。用鑄造鍛造技術(shù)生產(chǎn)鋁輪轂，其性能完全可以達到鍛件的力學(xué)性能指標，但生產(chǎn)成本可以比普通鍛造件下降30%。目前，該工藝自1996年9月成功地應(yīng)用到批量生產(chǎn)中以來，已被多家日本公司采用，經(jīng)濟效果良好。目前大陸只有少數(shù)幾個企業(yè)（主要在臺灣六和系統(tǒng)）在采用這種工藝，設(shè)備和技術(shù)來自保加利亞。

半固態(tài)模鍛工藝所謂半固態(tài)模鍛，就是將半固態(tài)坯料加熱到有50%左右體積液相的半固態(tài)狀態(tài)后一次模鍛成形，獲得所需的接近尺寸成品零件的工藝，這是一種介于固態(tài)成形和液態(tài)成形之間的嶄新工藝。半固態(tài)模鍛的優(yōu)點：零件在模內(nèi)收縮較小，易于近終化成形，機械加工量減少；半固態(tài)模鍛件表面平整光滑、內(nèi)部組織致密，晶粒細小，力學(xué)性能高于壓鑄和擠壓鑄造件；成形不易裹氣，宏觀氣孔和顯微疏松比常規(guī)鑄件中的少得多；成形溫度低，模具壽命長。近10年來，半固態(tài)成形技術(shù)在國外獲得了廣泛的應(yīng)用，已逐步成為各先進工業(yè)國家競相發(fā)展的一個新領(lǐng)域，被專家學(xué)者稱為21世紀新一代新興的金屬成形技術(shù)。預(yù)計在相當長的一段時期內(nèi)，半固態(tài)成形的主要市場是汽車工業(yè)，應(yīng)用最成功和最廣泛的是汽車鋁合金零件。美國已建成數(shù)家鋁合金半固態(tài)模鍛工廠，其中美國的AEMP（Alumax Enginered metal Process）公司與Superior工業(yè)公司合作于1992年在阿肯色州建成了全球首家半固態(tài)模鍛鋁合金汽車輪轂廠。用半固態(tài)模鍛代替低壓鑄造生產(chǎn)ZL101鋁合金車輪轂，不僅能減少機械加工量和提高生產(chǎn)率，而且還可以提高機械性能，減輕質(zhì)量。

鍛造旋壓比較高端的成形工藝，目前國內(nèi)只有10%左右企業(yè)采用該工藝進行生產(chǎn)，產(chǎn)品主要供應(yīng)國內(nèi)外的大巴、貨車及高端轎車市場。優(yōu)點是產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量好、產(chǎn)品強度高質(zhì)量輕；缺點是設(shè)備造價高，傳統(tǒng)鍛造工藝制造的產(chǎn)品輪輻造型只能靠銑削加工來完成，金屬利用率低且生產(chǎn)效率也不高。鍛造分傳統(tǒng)鍛造和碾鍛，碾鍛可以直接鍛出輪輻的造型。