【文章內容簡介】 種形式，共同特點是：除金屬模具外，還要有突模沖頭、模具頂出桿，一般要在沖頭上施加 700kg 左右的壓力進行鑄造，鑄件表面光潔、金相組織、各種機械性能接近于鍛件，不需復雜的表面加工就可以鍍鉻，鍍鉻成本較低、鍍鉻增加重量少 日本宇部汽車零件（ UBE）應用較成熟 鍛造 一般指熱模鍛。產品質量最好，有高密度的金相組織和良好的機械性能，重量最輕、表面最光潔、成本遠高于鑄造。一般適用于大型車輪制造。可鍛造出花紋和圖案。另外，還有鑄造鍛造法和半固態(tài)鍛造工藝正在發(fā)展中 美國鋁業(yè)公司應用較早，也有多家日本公司采用，較成熟 組裝 一般鑄造或鍛造輪輻，輪輞用成型卷材卷制，然后將輪輻、輪輞焊接成車輪，可大大減輕重量；工藝較復雜 美國海斯一萊莫斯公司應用較成熟 14 車輪的生產流程 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 → 低壓鑄 造 →x 射線探傷→ 熱處理 → 機械加工 → 動平衡檢驗 → 氣密性檢驗 → 涂裝。 （ 1） 熔化 將原材料鋁錠（ A356）經過熔煉設備，合格的鋁水必須經過抽樣成型后放到光譜儀（ Spectrumeter）里檢查成分，只有成分符合標準才允許轉下一工序。 熔煉 1 熔煉 2 鋁水 光譜儀 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、煤制氣、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(huán)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(huán)境好、清潔、使用維護方低煤制氣經濟實惠，電能容易控制、生產環(huán)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。熔化設備的關鍵在于爐溫的控制，由于需要現(xiàn)場制造，故以國產為宜，而且，施工維護便利。由于輪轂鋁合金對 Fe(鐵 )含量要求嚴格 ( 0、 12％ )，因此爐襯必須采用非金屬材料制作，配料時選用高牌號的純鋁，回爐料的比例要嚴格控制。國內已有少數(shù)廠家采購生產用液態(tài)鋁合金 ，并將液態(tài)鋁合金直接運送到生產現(xiàn)場，采用液態(tài)鋁合金直接鑄造鋁輪轂這種工藝方式，大大減少了原材料熔化時的燒損及二次熔化時能源的消耗，是鋁輪轂制造技術發(fā)展的新方向。 15 （ 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、鐘罩壓人法、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(wěn)、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。為了提高精煉效果，避免對環(huán)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于控制系統(tǒng)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 AITiB、 A1Sr 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(fā)展方向；而采用熱分析和密度當量儀進行精煉、細化、變質效果的爐前分析則是鋁液快速分析技術發(fā)展的新趨勢。 （ 3） 鑄造 采取低壓鑄造方式，鋁水在下，模具在上，用底壓方式使鋁水往上升，透過澆口鑄造成形。 X 光檢測（探傷檢查）：檢測鑄件的縮松、氣泡、渣滓等情況。 低壓鑄造 1 低壓鑄造 2 X 光探測儀 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，成為了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，其余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于爐壓的控制精度和設備的可靠性，國內廠家選用的低壓鑄造機以保溫爐為熔池式的為 16 主，模具以四開模的形式為主，模具冷卻是水氣并用，由于鋁輪轂正在朝大型化方向發(fā)展，因此設備的剛性一定要好， 并有足夠的開合模的力量。 （ 4） x 射線探傷 鋁輪轂 x 射線探傷設備采用的是工業(yè)實時成象系統(tǒng)，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，并能清晰地觀察到縮松、針孔等缺陷。缺陷的識別有人工識別和程序自動識別等方式，并有圖象處理和存儲功能。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(fā)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(tǒng)，合格品與非合格品能夠自動 分離，帶有生產統(tǒng)計軟件功能的設備是行業(yè)中的應用發(fā)展趨勢。 （ 5） 熱處理 熱處理的目的是提高車輪的機械性能，即提高車輪的抗拉強度、延伸率和硬度。 熱處理 機械性能 鋁輪轂的熱處理工藝為固熔加時效處理 (T6 處理 )，工藝要求爐溫均勻性 177。5 ℃ 。熱處理設備按爐型分為周期爐、連續(xù)爐，按能源形式分為天然氣、電能。輪轂在爐內的放置多采用料架，產品分開放置以防輪轂變形。連續(xù)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(xù)熱處理爐的爐溫均勻性好 (177。3 ℃ )、產品質量好、生產效率高、節(jié)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(xù)熱處理爐是該類設備的發(fā)展方向。小批量間歇式生產時可以使用周期爐。由于連續(xù)熱處理爐的生產量大，因此設備的可靠性和控制水平十分重要， 17 為了工藝的可追述性，要配備溫度記錄儀。為方便操作，提高車間面積利用率，熱處理生產線以 U 型布置或雙層布置為佳。該設備以國產為宜，施工維護便利。 （ 6） 機械加工 用數(shù)控車床對鑄件毛坯進行機械加工，包括對輪輞、安裝面、中心孔的加工；用加工中心加工螺栓孔、氣門孔及裝飾孔等。徑向 /橫向跳動量測試：目的是檢驗車輪機加工的精確性，用以保證汽車行駛的安全 性和穩(wěn)定性。車輪平衡測試：目的是檢測車輪的平衡性，用以保證汽車的平順性。三坐標測量：目的是檢查 PCD 的位置度，以使車輪能準確地裝在汽車上。氣密性試驗：對每個車輪做氣密檢測，用以確保車輪裝上輪胎后不漏氣。全尺寸檢驗：是用于檢查新品是否符合客戶圖紙要求。 在鋁輪轂的加工方面， 國內廠家一般是采用進口或國產的單軸立式或臥式數(shù)控機床，高精度 CNC 加工單元，切削液冷卻，傳統(tǒng)的加工順序是在線外去除冒口，然后以毛坯外圓定位先車后鉆，對于鋁輪轂而言加工精度是足夠的了。為了減少加工工序、提高生產效率和加工精度，同時滿足環(huán)保的 要求，新的技術是采用高精度 CNC 雙軸立式加工單元，無切削液的干式加工 刀具微潤滑空氣冷卻方式，加工順序是先鉆后車，以產品螺栓孔定位，車削轉速至少2500r／ min，并將去冒口在鉆床上完成，減少了鉆冒口工序，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(shù)廠家選用的氣密性檢驗方法，設備以國產為主。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 110～ Pacm ／ 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(tǒng)，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） 涂裝 表面處理也就是給每一個車輪穿上漂亮的外衣，并使車輪在惡劣的環(huán)境中工作不變色、不腐蝕、不老化。涂裝也就是最為常見噴漆工藝， Gacosia 產品全面采用德國涂裝技術和設備，確保每一個車輪都完美無瑕。電鍍 ——經拋光、前處理、鍍亞光鎳、鍍銅、鍍半光鎳、鍍鉻后，一個個時尚美麗的電 鍍產品就面世了，電鍍產品由于其特有的光澤，可以讓座駕顯得更加光彩奪目、奢華飄逸！鹽霧試驗：對車輪成品做試驗，看看是否脫漆和電鍍不穩(wěn)定，目的是考驗車輪的抗腐蝕能力。 18 鋁輪轂的外觀式樣有涂裝、輪輻車亮面涂透明漆、拋光涂透明漆、電鍍等，涂裝的顏色有銀灰色、運動銀、細銀、煙灰色、黑色等。由于電鍍工藝對環(huán)保的影響大，應用量正在逐步減少，涂裝為主導工藝。涂裝是鋁輪轂生產的最后一道工序，其目的是提高鋁輪轂的耐腐蝕性和美感，為了確保涂裝的質量，生產現(xiàn)場要求清潔無塵。涂裝的方法有手動噴和自動噴，手動噴涂的涂層厚度及噴涂質量不 易控制，自動噴涂可將涂層厚度的精度控制在 10gm、且均勻， __厚度可根據顧客的要求進行調節(jié)；噴槍有靜電噴槍和空氣噴槍，后者只適用于噴油漆；涂裝的工藝流程是：預處理一噴底粉一噴色漆一噴透明粉，特殊的也有預處理一噴色漆一噴透明粉或預處理一噴透明粉，但后兩種工藝涂層的耐腐蝕性不如前者。目前采用的先進的工藝和設備是預處理一噴底粉一噴色漆一噴透明粉的涂裝自動生產線。先進的涂裝自動生產線由表面預處理、烘干、靜電粉末噴涂、噴漆、固化等組成，傳輸系統(tǒng)以地面鏈的方式將鋁輪轂水平放置、鋁輪轂可自轉為好，并帶有搬運機器人、粉末回 收系統(tǒng)、粉末更換系統(tǒng)和廢水處理裝置。采用的自動化涂裝工藝裝備中，選用了靜電噴槍和高速靜電旋杯噴槍技術 (轉速 2oooor／ min 以上 )、環(huán)保型無鉻化預處理技術、噴粉技術、環(huán)保型水性漆技術， 由于生產線的生產效率高、節(jié)省涂料、對環(huán)保好，是鋁輪轂涂裝技術發(fā)展的新趨勢，其中噴槍、處理劑、粉劑、水性漆以進口產品為佳，目前只有個別廠家在使用。 六、 項目規(guī)劃、建筑面積及生產車間工藝技術設備方案 建設構想 本項目的建設原則如下： 第一期 ： 50 萬 OEM市場 ， 表面處理設備一期一次實施；檢測設備一期采購 高端 可靠性設備 。 第二期 ： 200萬 OEM、海外出口 市場。 項目組成內容 本鋁輪轂項目由生產車間，質保體系，研發(fā)中心和鋁切屑回收處理，動力站房及廢水處理站等組成。主要內容敘述如下： 生產車間設有鑄造、熱處理車間（承擔鋁合金錠熔化、變質、精煉鑄造，成型毛坯固溶熱處理，時效硬化、鑄件清整及隨線檢測等生產任務）；機械加工車間（承擔鋁輪轂精加工及隨線檢測等生產任務）；涂裝車間（承擔精加工后的鋁輪轂清洗、粉末涂裝、色涂裝、透明漆涂 19 裝及隨線檢測等生產任務）。 質保體系除隨線檢測外，還承擔成品入庫前與人庫后的成品檢驗和測試。 研發(fā)中心承擔新產品和新模具的設計及開發(fā)等工作。 鋁切屑處理車間承擔收集機加工出來的鋁切屑，經過焙燒烘干、打包后存放運出。 建筑面積 （ 1） 總圖布置 本項目廠區(qū)的總平面布置原則是：聯(lián)合廠房 30000 平方米，辦公樓 1000 平方米，宿舍 1200平方米。 （ 2） .生產車間廠房組成 整個生產廠房由一座 整體 廠房組合而成，布置鑄造及熱處理。北端布置機械加工、噴涂前處理和檢測中心及產品包裝鋁屑處理 ,布置涂裝及倉庫。生產廠房北側頂端設置三層辦公輔助樓，其中并布置部分檢測設備儀器。 （ 3） 建筑面積 序號 建筑物名稱 層數(shù) 建筑面積（ m178。） 1 整體聯(lián)合廠房 30000 2 辦公樓 一 1000 3 宿舍 三 1200 合計 65000 20 生產車間工藝技術設備方案 （ 1） 說明 前處理工藝中，對部分鏡面車削的輪轂，需進行再次處理和粉末噴涂。為滿足不同產品的工藝要求，前處理中的清洗機設雙鈍化工位。 （ 2） 鑄造及熱處理車間 1)、車間任務及年生產綱領 年生產鋁輪轂 200萬件，全年合格鑄件重量 15000 噸。 2)、生產組織和工作制度 鑄造及熱處理車間由熔煉、鑄造、切邊清整、固溶熱處理、時效硬化處理和拋丸精整表面等工序組成。 鑄造及熱處理車間采 用四班三運轉工作制生產，設備年時基數(shù)為 10560小時。 3)、鑄件毛坯生產主要工藝說明 本鋁輪轂項目采用鑄造工藝生產鋁輪轂鑄件毛坯。其工藝流程為采用鋁合金錠進廠后，通過分光儀進行化學成份檢查，合格鋁錠送熔煉保溫爐熔化后精煉，鋁液經澆包注入鑄造機鑄造出成型輪轂毛坯。 經外觀尺寸和鑄肌檢查、切邊、整修及 X 光探傷檢測后，合格鋁合金輪轂毛坯再進行固溶熱處理和人工時效硬化處理，最后經拋丸精整表面后送往機械加工車間。 4)、鑄造及熱處理車間擬引進的主要設備 a) 鑄造機 根據生產綱領，擬引進 18臺套鑄造機。生產效率 1012 只 /小時 臺 b) 連續(xù)式天然氣熔煉保溫爐 根據生產綱領，擬引進 1 臺套集熔化、精煉保溫為一體的連續(xù)式天然氣熔煉保溫爐，每臺套生產 3噸 /小時。 c) 剪邊切冒口設備 根據生產綱領，擬購置 4 臺套專用剪邊切冒口設備，每臺套生產效率 44 件 /小時。 d) 鑄件拋丸機 根據生產綱領，擬購置 1 臺連續(xù)式鑄件拋丸機，每臺生產效率 300件 /小時。 e) 單體式固溶化熱處理爐及人工時效硬化處理爐。 根據生產綱領，擬引進單體固溶化熱處理爐 6臺套及人工時效硬化處理爐 3臺套，生產效率 200 件 /小時。 5)、車間人員 21 鑄造及熱處理車間工人： 100 人。 6)、車間面積 ： 30000㎡ 鑄造及熱處理車間廠房