一、簡(jiǎn)介

輪圈，是輪胎內(nèi)廓支撐輪胎的圓桶形的、中心裝在軸上的金屬部件。

二、按材質(zhì)分類(lèi)

輪圈按照材料主要分為鐵輪圈和輕合金輪圈，而輕合金輪轂又以鋁合金與鎂合金產(chǎn)品為主。在今天的汽車(chē)市場(chǎng)中，鐵制輪圈已不多見(jiàn)，大多數(shù)車(chē)型使用的都是鋁合金輪圈，鋁車(chē)輪。

制造鋁制輪圈所使用的鋁合金材料包括A356、6061等。其中，A356被鑄造鋁制輪圈大量選用。A356鋁合金具有比重小，耐侵蝕性好等特點(diǎn)，主要由鋁、硅、鎂、鐵、錳、鋅、銅、鈦等金屬元素組成，鋁占92%左右，是一種技術(shù)成熟的鋁合金材料。

制造鋁合金輪圈的原材料A356鋁錠↑↑

三、鋁合金輪圈生產(chǎn)工藝

鋁合金輪圈比鋼輪圈更適合乘用車(chē)，目前其制造工藝基本可分為三種，第 一種是鑄造，目前大多數(shù)汽車(chē)廠商都選擇使用鑄造工藝。第二種是鍛造，多用于高端跑車(chē)、高性能車(chē)以及高端改裝市場(chǎng)。第三種較為特別，是*先由日本Enkei公司投入使用的MAT旋壓技術(shù)，目前此技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用不如前兩種多。

1、重力鑄造法

重力鑄造簡(jiǎn)單的說(shuō)，主要是靠鋁水自身的重力來(lái)沖填鑄模，是一種較為早期的鑄造方法。

該法成本低、工序簡(jiǎn)單且生產(chǎn)效率高，然而，澆注過(guò)程中夾雜物易卷入鑄件，有時(shí)還會(huì)卷入氣體，形成氣孔缺陷。重力鑄造生產(chǎn)的輪圈易產(chǎn)生縮孔縮松且內(nèi)部質(zhì)量較差，此外，鋁液流動(dòng)性的限制也有可能導(dǎo)致造型復(fù)雜的輪轂良品率低。因此，汽車(chē)輪圈制造業(yè)已經(jīng)很少使用該工藝了。

2、低壓鑄造法

低壓鑄造是鋁液在壓力作用下充入模具，在有壓力的情況下進(jìn)行凝固結(jié)晶的工藝。同樣的情況下，與重力鑄造相比，低壓鑄造輪轂內(nèi)部組 織更為密實(shí)，強(qiáng)度更高。此外，低壓鑄造利用壓力充型和補(bǔ)充，極大簡(jiǎn)化澆冒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使金屬液收得率可達(dá)90%。目前低壓鑄造已成為鋁輪圈生產(chǎn)的首 選工藝，國(guó)內(nèi)多數(shù)鋁合金輪圈制造企業(yè)都采用此工藝生產(chǎn)。但低壓鑄造法也有其缺點(diǎn)：鑄造時(shí)間較長(zhǎng)，加料、換模具耗時(shí)長(zhǎng)，設(shè)備投資多等。 

3、鍛造法

熱鍛（Hot forging）→RM鍛造（RM forging）→冷旋壓（Cold spinning）→熱處理（Heat treatment）→機(jī)加工（Machine work）→噴丸處理（Shot blast）→表面處理（Surface finishing）

鍛造是固體到固體的變化，通過(guò)拍、壓、鍛等手段來(lái)形成輪轂樣式，這個(gè)過(guò)程不會(huì)發(fā)生液相變化，都是固體變化。所以它的力學(xué)性能比鑄造要高，具有強(qiáng)度高、抗蝕性好、尺寸精 確等優(yōu)點(diǎn)。晶粒流向與受力的方向一致，因此強(qiáng)度、韌性與疲勞強(qiáng)度均顯著優(yōu)于鑄造鋁輪圈。同時(shí)，鍛造鋁輪轂的典型伸長(zhǎng)率為12%~17%，因而能很好的吸收道路的震動(dòng)和應(yīng)力。

另外，鍛造鋁輪圈表面無(wú)氣孔，因而具有很好的表面處理能力。

但是，鍛造鋁輪圈的*大缺點(diǎn)是生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)成本比鑄造的高得多。雖然鍛造輪圈的性能更好，但汽車(chē)廠商在大部分車(chē)輛上還是主要使用鑄造輪圈，只有少部分豪華車(chē)配備鍛造輪圈。不過(guò)國(guó)內(nèi)輪圈制造龍頭企業(yè)中信戴卡已成功進(jìn)入乘用車(chē)鍛造輪圈生產(chǎn)線并將鍛造輪圈的成本壓縮到了千元，并已經(jīng)開(kāi)始作為原配輪圈供應(yīng)國(guó)內(nèi)合資廠。

4、擠壓鑄造法

擠壓鑄造也稱為液態(tài)模鍛，是集鑄造和鍛造特點(diǎn)于一體的工藝方法——將一定量的金屬液體直接澆入敞開(kāi)的金屬型內(nèi)，通過(guò)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(guò)程中產(chǎn)生一定量的塑性變形。優(yōu)點(diǎn)：充型平穩(wěn)，金屬直接在壓力下結(jié)晶凝固，所以鑄件不會(huì)產(chǎn)生氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷，且組 織致密，機(jī)械性能比低壓鑄造件高且投資大大低于低壓鑄造法。缺點(diǎn)：與傳統(tǒng)鍛造產(chǎn)品一樣，需要銑削加工來(lái)完成輪輻的造型。日本已有相當(dāng)部分的汽車(chē)鋁輪轂采用擠壓鑄造工藝生產(chǎn)，從澆注金屬液到取出鑄件整個(gè)過(guò)程都由計(jì)算機(jī)來(lái)控制，自動(dòng)化程度非常高。目前世界各國(guó)都把擠壓鑄造作為汽車(chē)鋁輪圈生產(chǎn)的方向之一。

5、特種成型：旋壓技術(shù)

旋壓技術(shù)*先在日本投入使用，嚴(yán)格而言還應(yīng)算是鑄造中的一種，指的是在輪圈整體鑄造出型后再利用專用設(shè)備對(duì)受力處進(jìn)行旋轉(zhuǎn)加壓處理，使得被處理位置金屬內(nèi)部分子排列發(fā)生改變，具體的分割面相比起一般鑄造產(chǎn)品呈現(xiàn)密度更高的纖維狀，從而改變整體金屬力學(xué)的工藝方法。旋壓技術(shù)制造的輪圈的質(zhì)量、強(qiáng)度、延伸性等特性都已接近于鍛造輪圈，且現(xiàn)對(duì)于鍛造輪圈來(lái)說(shuō)，更易生產(chǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，MAT旋壓技術(shù)既可相對(duì)保證輪轂制造成本，同時(shí)還可使鑄造輪圈打造出與鍛造輪圈相近的重量和強(qiáng)度。只是國(guó)內(nèi)技術(shù)不成熟，成本較高，故應(yīng)用不多。