浅谈铝合金轮毂及其生产工艺
目录
前言 1
一、汽车轮毂的产品介绍 2
（一）参数 2
（二）轮毂架构 3
（二）汽车铝合金轮毂的种类和用途 4
二、铝合金轮毂与钢轮毂对比 4
三、铝合金轮毂制造工艺 5
（一）锻造铝合金轮毂的生产工艺 5
（二）铸造铝合金轮毂的生产工艺 12
（三）锻造铝合金轮毂与铸造铝合金轮毂的差别 13
四、铝合金轮毂表面处理工艺 7
（一）电镀 14
（二）烤漆 14
（三）电镀与烤漆的差别 14
五、锻造与铸造铝合金轮毂的缺陷 14
（一）锻造铝合金轮毂的缺陷 14
（一）铸造铝合金轮毂的缺陷 15
六、铝合金轮毂的保养 16
总结 18
参考文献 19
谢辞 20前言
轮毂是汽车上的重要安全部件，其材质有不锈钢和铝合金轮毂之分，并承担车辆和货物压载质量及受汽车在发动、制动时动态扭矩的影响，还要遭受车辆在行驶过程中遭遇的转弯、不平整路面、路面上阻碍物的冲击等来自各种方向动态负载所产生的不规则交变应力。出厂后轮毂的质量好坏以及是否靠得住，不单单会影响到车辆以及汽车上的乘员和物资的安全，还会对汽车在驾驶过程中的平稳感、操纵感、及驾驶舒适感等性能产生影响，因而使得我们对于轮毂的动平衡性能、耐疲劳性、刚度和弹性、尺寸和形状精度、质量大小等性能有着极高的要求。
很长一段时间以来，钢铁材质制成的的轮毂在汽车轮毂市场中一直占领着重要的主导位置。但是随着科学技术的不断进步，汽车的各种性能指标的不断的提升，世界各国政府对与汽车的节能、安全、环保等指标要求的日渐的严格的，而铝合 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
金材料所具有的的质量较轻，强度较好，可加工的性能强，可以不断的循环利用，对自然界环境的污染危害也较小还有具备有优良的导热导电性能以及它的耐腐蚀性也俱佳等优点，因而使得铝含金材料成为了替代钢制材料制造轮毂的最佳选择。如今汽车铝合金轮毂凭借着其漂亮的外观、良好的散热性能、较轻的质量、良好的耐腐蚀性、及优良的加工性等优点，使其正在渐渐的赢得了轮毂市场青睐，正慢慢的取代钢材质的轮毂成为最优选择，渐渐着占领着轮毂市场的主导位置。
一、汽车轮毂的产品介绍
轮毂又被称呼为轮圈、轱辘，台湾坊间又称其为胎铃，它是中心安装在车轴上的轮胎内轮廓主要是用于支撑轮胎使其保持圆桶形的金属部件，因而汽车轮毂又是汽车在行驶的过程中最关键的一个零部件。
图1-1 铝合金轮毂
（一）参数
每一个轮毂都包含好几个参数，而这些个参数都对汽车的使用有着影响。
1.尺寸
车轮尺寸也就是我们常说的直径，我们经常听到的15英寸，16英寸的车轮，事实上，所谓的15个16英寸直径的大小是指轮毂。
2.宽度
在坊间轮毂宽度也被称为J值，轮毂的宽度大小会对影响着对于轮胎的选择，同样尺寸的轮胎，由于不一样的J值的，会造成轮胎扁平比和宽度的选择造成影响。
3.PCD
PCD在专业的领域里用专业的说法是要称其为节圆直径，它其实指的是轮毂中间用于固定的螺栓之间的直径，所以在选择轮毂的时候要把PCD当作是最一项重要的参数来参考的，建议在对轮毂进行改造提升性能是，最好要选择与汽车原产的PCD参数一样的轮毂进行升级，这是出于对安全性和稳定性的考虑。
4.偏距
偏距又被称为ET值，指的是轮毂用于固定螺栓的固定面与轮毂横剖面的几何中心的那条线之间的距离，简单一点来说就是改装轮毂后轮毂是会变的向里缩还是向外凸是由这个ET值决定的。
5.中心孔
中心孔是指同心圆中心枢纽位置，固定连接到车辆的一个重要组成部分
（二）轮毂架构
1、 轮辋：支持轮胎的车轮，与轮胎相互协调配合的部分
2、 轮辐：安装连接实现与轮毂，轮辋部分支持。
3、 偏距：轮辋中心面与螺栓固定安装面之间的距离，有零偏移距偏移，正，负偏移之分。
4、 轮缘：维护和支持轮胎轮辋部分。
5、 胎圈座：与胎圈接触，保持轮胎的边缘部分的半径方向。
6、 槽底：为方便拆卸轮胎，具有一定的宽度和深度的凹坑的边缘。
7、 气门孔：安装轮胎气门嘴孔。
图1-2 轮毂构架图
（三）汽车铝合金轮毂分类和用途
1.多件式合金轮毂
多件式的铝合金轮毂主要分为两个或者三个部分组合而成，各个部分各自使用了锻造和旋压制造而成，之后再采用钛合金的螺栓进行连接，这使得这些轮毂产品的质量极为轻、强度极高以及性能特别优越，但这也使得这种轮毂的价格极为昂贵，因而它们主要还是应用于各种汽车赛事和豪华汽车上。由于制造工艺是采用了高等的技术，使得产品的构造强度很高，所以尽管产品的重量很轻，但是都是由多件式组合起来的轮毂会给人感觉是厚实坚固的
2.单片式铝合金轮毂
赛车运动的最高等赛事F1赛事中就要求车辆使用一件式轮毂，一件式轮毂一般是使用锻造制坯，然后再利用旋压成形的工艺生产，以保证轮毂的高性能和质量最轻，这一切都是为了满足轮毂在比赛中的使用性能和车辆减重的要求，跟同种规格的铸造铝合金轮毂比起来，一件式的轮毂不仅仅在力学性能上能有18%以上的提升，而且还减少了大约20%的重量。不畏惧任何严苛的困难环境的挑战，这就是为F1赛事特别设计的一件式铝合金轮毂属于F1赛事的专属轮毂。整体低压铸造的合金轮毂基本可以满足乘用汽车对于性能方面的需求，因为乘用的车子在性能方面的要求不像赛车那样严格，然而乘用的汽车对于轮毂的外观和美化设计更为关注。现如今大直径、细轮辐以及更轻的超强运动感的合金轮毂，因为受到赛车文化的的影响和对节能、美学等方面的的要求，正渐渐的成为汽车铝合金轮毂的发展新趋势。
3.内置空气合金轮毂
利用空腔技术更深层次的把轮毂的质量减少了，这一全新的设计概念使得最新的内置空气的轻化铝合金轮毂诞生了，这一革新设计能够最大化的减轻轮毂的重量。这一种铝合金轮毂又被分为单片式和双片组合式，利用空腔技术，把轮毂的全部轮辐和轮辋的内外凸处全部做成成空腔，最大限度的去减小了轮毂的重量，这种轮毂就是一件式内置空气轮毂，这一铝合金轮毂比其他合金轮毂质量要轻上20%，从而使得轮毂的性能得到了最大限度的提升；两件组合式内置空气合金轮毂则是把铸造的毛坯应用旋压技术把轮辋的内凸处做成空腔结构，从而达到减轻轮毂质量目的，跟相同结构的轮毂相比至少能减少5%的重量，以此来提升铝合金轮毂的性能。
二、铝合金材质的轮毂与钢铁材质的轮毂对比
目前，轮毂的市场根据材料可分为钢和合金轮毂两类，他们都有自己的优点和缺点。
如下表2-1所示。
2-1 铝合金轮毂和钢制轮毂的比较
图3-14 出厂前测试
14.如图3-14轮毂出厂前还要经过旋转弯曲疲劳试验，冲击试验，滚筒耐久试验等。
前言 1
一、汽车轮毂的产品介绍 2
（一）参数 2
（二）轮毂架构 3
（二）汽车铝合金轮毂的种类和用途 4
二、铝合金轮毂与钢轮毂对比 4
三、铝合金轮毂制造工艺 5
（一）锻造铝合金轮毂的生产工艺 5
（二）铸造铝合金轮毂的生产工艺 12
（三）锻造铝合金轮毂与铸造铝合金轮毂的差别 13
四、铝合金轮毂表面处理工艺 7
（一）电镀 14
（二）烤漆 14
（三）电镀与烤漆的差别 14
五、锻造与铸造铝合金轮毂的缺陷 14
（一）锻造铝合金轮毂的缺陷 14
（一）铸造铝合金轮毂的缺陷 15
六、铝合金轮毂的保养 16
总结 18
参考文献 19
谢辞 20前言
轮毂是汽车上的重要安全部件，其材质有不锈钢和铝合金轮毂之分，并承担车辆和货物压载质量及受汽车在发动、制动时动态扭矩的影响，还要遭受车辆在行驶过程中遭遇的转弯、不平整路面、路面上阻碍物的冲击等来自各种方向动态负载所产生的不规则交变应力。出厂后轮毂的质量好坏以及是否靠得住，不单单会影响到车辆以及汽车上的乘员和物资的安全，还会对汽车在驾驶过程中的平稳感、操纵感、及驾驶舒适感等性能产生影响，因而使得我们对于轮毂的动平衡性能、耐疲劳性、刚度和弹性、尺寸和形状精度、质量大小等性能有着极高的要求。
很长一段时间以来，钢铁材质制成的的轮毂在汽车轮毂市场中一直占领着重要的主导位置。但是随着科学技术的不断进步，汽车的各种性能指标的不断的提升，世界各国政府对与汽车的节能、安全、环保等指标要求的日渐的严格的，而铝合 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
金材料所具有的的质量较轻，强度较好，可加工的性能强，可以不断的循环利用，对自然界环境的污染危害也较小还有具备有优良的导热导电性能以及它的耐腐蚀性也俱佳等优点，因而使得铝含金材料成为了替代钢制材料制造轮毂的最佳选择。如今汽车铝合金轮毂凭借着其漂亮的外观、良好的散热性能、较轻的质量、良好的耐腐蚀性、及优良的加工性等优点，使其正在渐渐的赢得了轮毂市场青睐，正慢慢的取代钢材质的轮毂成为最优选择，渐渐着占领着轮毂市场的主导位置。
一、汽车轮毂的产品介绍
轮毂又被称呼为轮圈、轱辘，台湾坊间又称其为胎铃，它是中心安装在车轴上的轮胎
图1-1 铝合金轮毂
（一）参数
每一个轮毂都包含好几个参数，而这些个参数都对汽车的使用有着影响。
1.尺寸
车轮尺寸也就是我们常说的直径，我们经常听到的15英寸，16英寸的车轮，事实上，所谓的15个16英寸直径的大小是指轮毂。
2.宽度
在坊间轮毂宽度也被称为J值，轮毂的宽度大小会对影响着对于轮胎的选择，同样尺寸的轮胎，由于不一样的J值的，会造成轮胎扁平比和宽度的选择造成影响。
3.PCD
PCD在专业的领域里用专业的说法是要称其为节圆直径，它其实指的是轮毂中间用于固定的螺栓之间的直径，所以在选择轮毂的时候要把PCD当作是最一项重要的参数来参考的，建议在对轮毂进行改造提升性能是，最好要选择与汽车原产的PCD参数一样的轮毂进行升级，这是出于对安全性和稳定性的考虑。
4.偏距
偏距又被称为ET值，指的是轮毂用于固定螺栓的固定面与轮毂横剖面的几何中心的那条线之间的距离，简单一点来说就是改装轮毂后轮毂是会变的向里缩还是向外凸是由这个ET值决定的。
5.中心孔
中心孔是指同心圆中心枢纽位置，固定连接到车辆的一个重要组成部分
（二）轮毂架构
1、 轮辋：支持轮胎的车轮，与轮胎相互协调配合的部分
2、 轮辐：安装连接实现与轮毂，轮辋部分支持。
3、 偏距：轮辋中心面与螺栓固定安装面之间的距离，有零偏移距偏移，正，负偏移之分。
4、 轮缘：维护和支持轮胎轮辋部分。
5、 胎圈座：与胎圈接触，保持轮胎的边缘部分的半径方向。
6、 槽底：为方便拆卸轮胎，具有一定的宽度和深度的凹坑的边缘。
7、 气门孔：安装轮胎气门嘴孔。
图1-2 轮毂构架图
（三）汽车铝合金轮毂分类和用途
1.多件式合金轮毂
多件式的铝合金轮毂主要分为两个或者三个部分组合而成，各个部分各自使用了锻造和旋压制造而成，之后再采用钛合金的螺栓进行连接，这使得这些轮毂产品的质量极为轻、强度极高以及性能特别优越，但这也使得这种轮毂的价格极为昂贵，因而它们主要还是应用于各种汽车赛事和豪华汽车上。由于制造工艺是采用了高等的技术，使得产品的构造强度很高，所以尽管产品的重量很轻，但是都是由多件式组合起来的轮毂会给人感觉是厚实坚固的
2.单片式铝合金轮毂
赛车运动的最高等赛事F1赛事中就要求车辆使用一件式轮毂，一件式轮毂一般是使用锻造制坯，然后再利用旋压成形的工艺生产，以保证轮毂的高性能和质量最轻，这一切都是为了满足轮毂在比赛中的使用性能和车辆减重的要求，跟同种规格的铸造铝合金轮毂比起来，一件式的轮毂不仅仅在力学性能上能有18%以上的提升，而且还减少了大约20%的重量。不畏惧任何严苛的困难环境的挑战，这就是为F1赛事特别设计的一件式铝合金轮毂属于F1赛事的专属轮毂。整体低压铸造的合金轮毂基本可以满足乘用汽车对于性能方面的需求，因为乘用的车子在性能方面的要求不像赛车那样严格，然而乘用的汽车对于轮毂的外观和美化设计更为关注。现如今大直径、细轮辐以及更轻的超强运动感的合金轮毂，因为受到赛车文化的的影响和对节能、美学等方面的的要求，正渐渐的成为汽车铝合金轮毂的发展新趋势。
3.内置空气合金轮毂
利用空腔技术更深层次的把轮毂的质量减少了，这一全新的设计概念使得最新的内置空气的轻化铝合金轮毂诞生了，这一革新设计能够最大化的减轻轮毂的重量。这一种铝合金轮毂又被分为单片式和双片组合式，利用空腔技术，把轮毂的全部轮辐和轮辋的内外凸处全部做成成空腔，最大限度的去减小了轮毂的重量，这种轮毂就是一件式内置空气轮毂，这一铝合金轮毂比其他合金轮毂质量要轻上20%，从而使得轮毂的性能得到了最大限度的提升；两件组合式内置空气合金轮毂则是把铸造的毛坯应用旋压技术把轮辋的内凸处做成空腔结构，从而达到减轻轮毂质量目的，跟相同结构的轮毂相比至少能减少5%的重量，以此来提升铝合金轮毂的性能。
二、铝合金材质的轮毂与钢铁材质的轮毂对比
目前，轮毂的市场根据材料可分为钢和合金轮毂两类，他们都有自己的优点和缺点。
如下表2-1所示。
2-1 铝合金轮毂和钢制轮毂的比较
图3-14 出厂前测试
14.如图3-14轮毂出厂前还要经过旋转弯曲疲劳试验，冲击试验，滚筒耐久试验等。
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