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      省油耐用美觀鋁輪轂的四種鍛造方法

      常規鍛造


      鍛造是鋁輪轂應用較早的成形工藝之一。鍛造鋁輪轂具有強度高、抗蝕性好、尺寸精確、加工量小等優點,一般情況其重量僅相當于同尺寸鋼輪的1/2或更低一些。鍛造鋁輪轂的晶粒流向與受力的方向一致,其強度、韌性與疲勞強度均顯著優于鑄造鋁輪轂。


      同時,性能具有很好地再現性,幾乎每個輪轂具有同樣的力學性能。鍛造鋁輪轂的典型伸長率為12%~17%,因而能很好的吸收道路的震動和應力。通常鑄造輪轂具有相當強的承受壓縮力的能力,但承受沖擊、剪切與拉伸載荷的能力則遠不如鍛造鋁輪轂。鍛造輪轂具有更高的強度重量比。


      另外,鍛造鋁輪轂表面無氣孔,因而具有很好的表面處理能力,不但能保證涂層均勻一致,結合牢靠,而且色彩也好。鍛造鋁輪轂的最大缺點是生產工序多,生產成本比鑄造的高得多。


      鑄造鍛造法


      它是將鑄件作為鍛造工序的坯料使用,對其進行塑性加工的方法。由于將鍛造作為零件最終成形的工序,因此可以消除鑄造缺陷,改善制品的組織結構,使產品的力學性能比鑄件大大提高,同時又充分發揮了鑄造工藝在成形復雜件方面的優勢,使形狀復雜的產品鍛造工序減少,材料利用率大大提高,生產成本降低。


      用鑄造鍛造技術生產鋁輪轂,其性能完全可以達到鍛件的力學性能指標,但生產成本可以比普通鍛造件下降30%。目前,該工藝自1996年9月成功地應用到批量生產中以來,已被多家日本公司采用,經濟效果良好。目前大陸只有少數幾個企業(主要在臺灣六和系統)在采用這種工藝,設備和技術來自保加利亞。


      半固態模鍛工藝


      所謂半固態模鍛,就是將半固態坯料加熱到有50%左右體積液相的半固態狀態后一次模鍛成形,獲得所需的接近尺寸成品零件的工藝,這是一種介于固態成形和液態成形之間的嶄新工藝。


      半固態模鍛的優點:零件在模內收縮較小,易于近終化成形,機械加工量減少;半固態模鍛件表面平整光滑、內部組織致密,晶粒細小,力學性能高于壓鑄和擠壓鑄造件;成形不易裹氣,宏觀氣孔和顯微疏松比常規鑄件中的少得多;成形溫度低,模具壽命長。


      近10年來,半固態成形技術在國外獲得了廣泛的應用,已逐步成為各先進工業國家競相發展的一個新領域,被專家學者稱為21世紀新一代新興的金屬成形技術。預計在相當長的一段時期內,半固態成形的主要市場是汽車工業,應用最成功和最廣泛的是汽車鋁合金零件。


      美國已建成數家鋁合金半固態模鍛工廠,其中美國的AEMP公司與Superior工業公司合作于1992年在阿肯色州,建成了全球首家半固態模鍛鋁合金汽車輪轂廠。用半固態模鍛代替低壓鑄造生產ZL101鋁合金車輪轂,不僅能減少機械加工量和提高生產率,而且還可以提高機械性能,減輕質量。


      鍛造旋壓


      比較高端的成形工藝,目前國內只有10%左右企業采用該工藝進行生產,產品主要供應國內外的大巴、貨車及高端轎車市場。優點是產品內在質量好、產品強度高質量輕;缺點是設備造價高,傳統鍛造工藝制造的產品輪輻造型只能靠銑削加工來完成,金屬利用率低且生產效率也不高。鍛造分傳統鍛造和碾鍛,碾鍛可直接鍛出輪輻的造型。


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