近十多年来,世界性能源问题变得越来越严重,这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍,汽车重量每减少50kg,每升燃油行驶的距离可增加2km;汽车重量每减轻 1%,燃油消耗下降0.6%~1%。汽车用铝合金具有密度小、耐蚀性好等特点,且汽车用铝合金的塑性优良,铸、锻、冲压工艺均适用,最适合汽车零部件生产的压铸工艺。

轮毂的基本数据
汽车用铝合金在汽车中的应用史已经很长,汽车用铝合金进入汽车的应用最早可以追溯到1899年,之后铝一直应用于运动跑车和赛车,而真正将汽车用铝合金带入汽车轻量化量产阶段的厂商是奥迪。1994年奥迪汽车公司开发了全球第一辆全铝车身框架轿车——第一代Audi A8。

奥迪A8
汽车用铝合金是最早成为钢材替代品的汽车制造材料,目前汽车用铝合金已成为汽车制造中用量仅次于钢材和铸铁的材料。铝代钢仍可以通过减轻车重所减少的油耗来帮助消费者节约用车成本。
汽车用铝合金在汽车制造中的应用主要包括:发动机用铝合金、轮毂用铝合金、车身板件用铝合金以及其他部位用铝合金。今天,我们介绍的是轮毂用铝合金。
汽车轻量化与铝合金轮毂
轮毂是汽车上最重要的安全零件之一,有钢制轮毂和铝制轮毂之分。轮毂的质量和可靠性不但关系到车辆和车上人员物资的安全性,还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能,这就要求轮毂动平衡好、疲劳强度高、有好的刚度和弹性、尺寸和形状精度高、质量轻等,铝轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求,在安全性、舒适性和轻量化等方面表现突出,博得了市场青睐,正逐步代替钢制轮毂成为最佳选择。

低压铸造
在过去的 10 年,全球铝合金汽车轮毂以 7.6%的年增长率增长。与使用钢轮毂相比,目前在绝大部分乘用车上装配的汽车用铝合金轮毂重量大幅度减轻,在相同尺寸和相同强度条件下,汽车用铝合金轮毂的质量仅相当于钢轮毂的一半,轻质的汽车用铝合金轮毂不仅使车辆动力表现更优,而且可显著提升车辆的节油性能和车轮的散热性能。目前其制造工艺基本可分为三种:第一种是铸造,目前大多数汽车厂商都选择使用铸造工艺。第二种是锻造,多用于高端跑车、高性能车以及高端改装市场。第三种较为特别,是最先由日本Enkei公司投入使用的MAT旋压技术。
现阶段国内轮毂生产大多使用低压铸造技术。低压铸造是铝液在压力作用下充入模具,在有压力的情况下进行凝固结晶的工艺。同样的情况下,与重力铸造相比,低压铸造轮毂内部组织更为密实,强度更高。此外,低压铸造利用压力充型和补充,极大简化浇冒系统结构,使金属液收得率可达90%。
低压铸造工艺的突破——“水雾冷却”法

中南车轮生产车间
广东高力集团旗下中南车轮,是目前中国最早、最知名和最具规模的汽车用铝合金车轮制造商之一。在低压铸造工艺的使用过程中,创新性地选用了“水雾冷却”的方法——在配备了低压铸造设备的同时,中南车轮研究团队经过反复的试验,改进了20多个方案,成功掌握了“水雾冷却法”,成为了国内首家使用这种冷却工艺进行汽车用铝合金车轮量产的企业。







