輪轂生產流程必知

汽車鋁輪轂的最主要的生產工藝流程是：熔化→精煉→材料檢驗→重力

/

鑄造→

X

射線探傷→熱

處理→機械加工→動平衡檢驗→氣密性檢驗→塗裝。

1

、熔化

輪轂鋁合金的熔化設備，按爐型分為塔式爐、感應爐、傾轉爐、固定爐，按能源形式分為柴

油、天然氣、煤製氣、電能。塔式爐熔化速度快、燒損少、能耗低；感應爐熔化速度快、合金成分均

勻、生產環境好；傾轉爐可以配料也可以做保溫爐使用、使用安全、維護方便；固定爐可以配料也可

以做保溫爐使用、使用和維護簡便；燃油熱值高、熔化效率高、使用維護方便，燃氣生產環境好、清

潔、使用維護方便；煤製氣經濟實惠，電能容易控製、生產環境好。其中以燃油或燃氣的塔式快速熔

化爐為佳，同時配以鋁屑熔化室使用更加方便，是主選設備。

熔化設備的關鍵在於爐溫的控製

，

由於需要現場製造

，

故以國產為宜

，

而且

，

施工維護便利。

由於輪轂鋁合金對

Fe(

鐵

)

含量要求嚴格

(

≤

0.15%)

，因此爐襯必須采用非金屬材料製作，配料時選用

高牌號的純鋁，回爐料的比例要嚴格控製。

國內已有少數廠傢采購生產用液態鋁合金

，

並將液態鋁合金直接運送到生產現場

，

采用液態

鋁合金直接鑄造鋁輪轂這種工藝方式

，

大大減少瞭原材料熔化時的燒損及二次熔化時能源的消耗

，

是

鋁輪轂製造技術發展的新方向。

我司采用塔式快速熔化爐燃料天然氣，原材料

A356.2(

美標

) 

2

、精煉

鋁液的精煉方法有氣體法和熔劑法，處理方式有通入管路法、鐘罩壓入法、精煉機等。鋁液

精煉的設備，按形式分為固定式、移動式、吊裝式、簡易通管式，按精煉介質分為單一氣體、雙氣體、

氣體加熔劑。固定式的設備運行平穩、可靠、精煉效果好，移動式的則使用靈活、方便，吊裝式的使

用方便，簡易通管式的使用簡單。為瞭提高精煉效果，避免對環境的污染，以采用雙氣體的固定式精

煉機的使用效果最好，是主選設備，該精煉設備的關鍵在於控製系統的技術水平和設備的可靠性，進

口和國產設備均可。

細化變質以采用桿狀的

AlTiB

、

AlSr

合金為佳

，

使用無污染的熔劑已成為精煉細化變質處理

的發展方向；而采用熱分析和密度當量機進行精煉、細化、變質效果的爐前分析則是鋁液快速分析技

術發展的新趨勢。

我司采用固定式雙氣體外加通入管路法精煉。細化變質以采用桿狀的

AlTiB 

3

、鑄造

汽車鋁輪轂的成形工藝分為金屬型重力鑄造、低壓鑄造、擠壓鑄造、鍛造工藝、旋壓工藝，

低壓鑄造具有生產效率高、鑄件組織致密、自動化程度高等特點，可滿足汽車鋁輪轂的需要，成為瞭

近年來國際上的主流工藝。國內汽車鋁輪轂成形技術中，總產量的

85

％以上是采用低壓鑄造工藝生

產，其餘采用金屬型重力鑄造、擠壓鑄造和鍛造工藝技術生產。

低壓鑄造機的關鍵在於爐壓的控製精度和設備的可靠性

，

國內廠傢選用的低壓鑄造機以保溫

爐為熔池式的為主，模具以四開模的形式為主，模具冷卻是水氣並用，由於鋁輪轂正在朝大型化方向

發展，因此設備的剛性一定要好，並有足夠的開合模的力量。

我司采用金屬型重力鑄造，兩開模工藝，模具冷卻是水氣並用

4

、

X

射線探傷

鋁輪轂

X

射線探傷設備采用的是工業實時成象系統，使用的

X

射線管為進口

160KVA

的金屬

管，能穿透

50mm

以上級的鋁合金，並能清晰地觀察到縮松、縮孔等缺陷。缺陷的識別有人工識別和

程序自動識別等方式，並有圖像處理和存儲功能。該設備有進口和國產，但國產設備在可靠性和自動

識別程序的開發上尚存在較大的差距

，

無法與國外設備相媲美

，

因此此類設備以進口帶自動識別功能

的

X

射線探傷設備使用效果最好，是主選設備。考慮到生產的自動化程度，在設備的進出口端要有輸

送料道系統

，

合格品與非合格品能夠自動分離

，

帶有生產統計軟件功能的設備是行業中的應用發展趨

勢。

我司采用國產設備（丹東）

5

、熱處理

鋁輪轂的熱處理工藝為固熔（

T4

）加時效處理

(T6)

，工藝要求爐溫均勻性≤〒

5

℃。熱處理

設備按爐型分為周期爐、連續爐，按能源形式分為天然氣、電能。輪轂在爐內的放臵多采用料架，產

品分開放臵以防輪轂變形。連續熱處理爐按傳動方式又分輥棒式、吊筐式、推盤式、步進式。

其中連續熱處理爐的爐溫均勻性好

(

〒

3

℃

)

、產品質量好、生產效率高、節能，是大批量生

產的主選設備

，

而燃氣吊筐式和無料筐式連續熱處理爐是該類設備的發展方向

。

小批量間歇式生產時

可以使用周期爐。由於連續熱處理爐的生產量大，因此設備的可靠性和控製水平十分重要，為瞭工藝

的可追述性，要配備溫度記錄機。為方便操作，提高車間麵積利用率，熱處理生產線以

U

型佈臵或雙

層佈臵為佳。該設備以國產為宜，施工維護便利。

6

、機械加工

在鋁輪轂的加工方麵

，

國內廠傢一般是采用進口或國產的單軸立式或臥式數控機床

，

高精度

CNC

加工單元，切削液冷卻，傳統的加工順序是在線外去除冒口，然後以毛坯外圓定位先車後鉆，對

於鋁輪轂而言加工精度是足夠的瞭。為瞭減少加工工序、提高生產效率和加工精度，同時滿足環保的

要求

，

新的技術是采用高精度

CNC

雙軸立式加工單元

，

無切削液的乾式加工——刀具微潤滑空氣冷卻

方式，加工順序是先鉆後車，以產品螺栓孔定位，車削轉速至少

2500r/min

，並將去冒口在鉆床上完

成，減少瞭鉆冒口工序，是鋁輪轂加工技術的新趨勢。

7

、氣密性檢驗

鋁輪轂氣密性檢驗的方法有水壓試驗和氦氣質譜漏氣試驗。水壓試驗是在≥

0.4MPa

的氣壓

下保壓

30s

，通過目測觀察水中鋁輪轂漏氣時的氣泡來檢驗鋁輪轂的漏氣情況，這是國內絕大多數廠

傢選用的氣密性檢驗方法

。

新的氣密性檢驗方法是采用氦氣質譜漏氣試驗

，

該方法是利用氦氣質譜分

析的原理

，

能夠快速自動檢測氦氣的泄漏情況

(

漏氣速率≤

1

〓

10-6Pacm3/s)

，

考慮到生產的自動化程

度，在設備的工件進出口端要有輸送料道系統，合格品與非合格品能夠自動分離，該技術是氣密性檢

驗技術的新趨勢，設備以進口為佳。

8

、塗裝

鋁輪轂的外觀式樣有塗裝、輪輻車亮麵塗透明漆、拋光塗透明漆、電鍍等，塗裝的顏色有銀

灰色、運動銀、細銀、煙灰色、黑色等。

塗裝是鋁輪轂生產的最後一道工序

，

其目的是提高鋁輪轂的耐腐蝕性和美感

，

為瞭確保塗裝

的質量，生產現場要求清潔無塵。塗裝的方法有手動噴和自動噴，手動噴塗的塗層厚度及噴塗質量不

易控製，自動噴塗可將塗層厚度的精度控製在

10mm

、且均勻，厚度可根據顧客的要求進行調節；噴

槍有靜電噴槍和空氣噴槍，後者隻適用於噴油漆；塗裝的工藝流程是：預處理→噴底粉→噴色漆→噴

透明漆

，

特殊的也有預處理→噴色漆→噴透明漆或預處理→噴透明漆

，

但後兩種工藝塗層的耐腐蝕性