摘要:铝合金轮毂是当前应用较为广泛的轮毂种类之一,要想对铝合金轮毂内在质量做到有效控制,则需要从以下几方面着手:铸造、热处理、机加工、涂装。对此,本文以铝合金轮毂的质量控制为研究对象,首先对轮毂展开介绍对象,再逐一从铸造、热处理、机加工、涂装等四方面阐述相关品控工作,以实现铝合金轮毂各项性能指标都可达到最优状态。
关键词:铝合金;汽车轮毂;质量控制
一、铝合金轮毂的相关内容
(一)轮毂的简单介绍
轮毂是安装和支承轮胎的部件,为车辆底盘的重要部件,轮毂从材质方面出发可划分为钢制轮毂与铝合金轮毂这两大类,要对其展开探究,则先要了解二者的优势与劣势,下文将对二者的优势与劣势展开分析。
(二)钢制轮毂与铝合金轮毂的优势与劣势
钢制轮毂为采用钢作为原材料制作而成的轮毂,钢制轮毂的主要优势在于工艺简单、成本低廉,有着极强的承载能力,但由于钢制轮毂以钢为原材料,导致重量大,惯性阻力较大,散热性也较为不尽人意,钢材料的延展性稍差,外观造型可塑性不强,并容易受到潮湿环境的影响导致生锈。
铝合金轮毂则于钢制轮毂完全相反,铝合金轮毂的重量远小于钢制轮毂的重量,拥有较小的惯性阻力,提高了汽车直线行驶的性能,并且由于惯性阻力小的因素,车轮单元滚动的阻力会变小,油耗也得以降低,除此之外,铝合金的延展性极强,能够做出各类造型,在打造个性化轮毂上也有着极强的应用效果。
因此,钢制轮毂多用于低配车型和卡车,铝合金轮毂则多为中高配车型的标配。
二、铝合金轮毂内在质量控制的相关探究
在生产铝合金轮毂的实际过程中,成型工艺、热处理、机加工、涂装等都是决定铝合金轮毂整体质量的关键部分,缺一不可,因此下文从成型工艺、热处理、机加工、涂装等四个方面出发,分别介绍这四个部分对铝合金轮毂整体质量的作用与影响。
(一)成型过程中的质量控制
铝合金轮毂成型工艺分成铸造、铸旋与锻造三种,铸造的强度稍差与锻造轮毂,而铸造的铝合金轮毂具有更强的韧性;锻造铝合金轮毂的可靠性要高于铸造的铝合金轮毂,但锻造工艺的生产成本过于高昂,一般仅用于高档车辆配套,在行业普及程度不高;铸旋采用轮辐铸造、轮辋旋压的方式,重量和单件制造成本介于铸造和锻造之间,该种成型方式需在完整铸造线的基础上增加旋压设备,还需增加锻造技术人员进行旋压毛坯和模具设计,因此也没有得到较广泛的推广,行业内铝合金轮毂仍以铸造工艺为主。
铸造有两种制造方式,分别为重力铸造与低压铸造。重力铸造的制作工序简单,只需将处于液态的铝合金导入相应的铸模当中再等待其降温冷却即可,这是铸造铝合金轮毂较低成本的一种成型方式;而低压铸造铝合金轮毂则较为繁琐,需要利用低压将液态的铝合金压入铸模当中,减少铝合金各类分子间的空隙,使得分子分布更加均匀,相较于前者重力铸造而言,低压铸造的安全性更为强悍,造型也可更加的精致、复杂。
铸造过程中要注意充型和冷却参数设置,铸造过程监控铝液温度和密度,对铸造毛坯进行外观质量检测、X光检测,抓好这几点,以此铸造出优质的铝合金轮毂。
(二)热处理过程中的质量控制
热处理是铝合金轮毂制造过程中的重要工序,热处理加工参数将直接决定铝合金轮毂内部分子结晶状态,影响最终呈现出的产品机械性能和疲劳强度。
热处理为批量加工,因此必须对热处理环节实时全过程质量控制,引进相应技术并结合自身的实际情况制定相应的规程,避免热处理环节出现问题,从而引发批量的质量事故。
(三)机加工过程中的质量控制
影响机加工质量的关键因素主要有以下几点:第一,工作人员的专业素质与个人素养;第二,设备的精良程度;第三,量具存在的差异;第四,在测量过程中可能会出现的些许误差;第五,毛坯质量不良使工作效率受到影响,最终影响生产质量。
操作人员一定要具备基本技能与专业素质,在工作实施前要对产品图纸做全面了解,考虑设备加工能力合理设置加工程序,保证加工设备的正常运转以及加工尺寸精度;设备、工装和刀具的使用需考虑适用于加工工件精度要求,不可为了降低设备成本而选择精度较低的生产设备,导致加工尺寸偏差;测量方面的采用适用的检查器具和工装,定期校准并做测量系统分析,尽量减少测量误差;每到工序需按照控制计划要求,由品控人员进行检查,保证下转毛坯质量,并做好加工前测量,确定毛坯加工量,保证尺寸符合设计要求。
(四)涂装过程中的质量控制
涂装过程中主要做好相关的工作规范,例如待处理工件的存放及设备布置,设备的布置设计要避免各类的污染,交叉污染方面也需要考虑到,工件转运过程也需要加以保护,避免受到水体浸湿、粉尘等不必要污染,以及碰撞、刮擦导致毛坯损伤;相关的前处理工作要到位,前处理过程中就要对所有的粉末与液体涂料进行相关蚀刻工作等等,这些都是铝合金轮毂涂装过程中需要关注的重点内容,只有强抓这些方面,避免不必要的损耗,才能够真正起到质量控制的作用。
三、新型轮毂的简单介绍
镁合金是近些年来话题讨论度最为活跃的金属材料,镁合金的散热能力以及消震性能更为强悍,相较于钢制轮毂与铝合金轮毂而言,性能得到了极大的优化,因此当下我国也在致力于这方面的研究与思考,希望能够早日将镁合金轮毂普及化。
碳纤维复合材料轮毂是现代科技的产物,它的轴向强度和模量高,耐高温性能更强,耐疲劳性也尤为突出,导电性能都热性能以及散热性能等都是各式轮毂中的佼佼者,因此也已作为行业新型轮毂的热点研究方向。
对于这些新型轮毂,涉及到成型工艺和热处理工艺质量控制方法会有所不同,特别是碳纤维复合材料轮毂为非金属材料成型,成型尺寸较金属件能有更有效的控保证,在后续加工方面,可采用现有铝合金轮毂的质量控制方法操作。
四、小结与展望
早期的轮毂生产注重实用属性,而现在则要求在使用的基础上能够最大化的彰显自身的个性,可以说随着时代的发展与变迁,轮毂已经从汽车装修器件中必不可少的“部件”中发展出自己的新作用,逐步向着“装饰品”的方向前进,这对轮毂生产者而言无疑是新一轮的挑战。以目前市场情况来说,铝合金轮毂虽然综合优势较突出,但由于价格相对钢制轮毂较高,主要作为中、高配车型的标配,普及度仍有很大提升空间,因此,我们下一步的任务就是要做轻量化研究,并加强生产过程质量控制,降低生产成本,提高铝合金轮毂的普及度,进一步推进铝合金轮毂的发展。
参考文献
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