1、鋁鎂合金車輪發展概況及旋壓成形車輪前景研究概述分析了了目前國國內外鋁鋁合金車車輪發展展狀況、鎂鎂合金產產業現狀狀、鎂合合金車輪輪發展狀狀況和旋旋壓車輪輪研究制制造概況況，比較較了通過過旋壓技技術制造造的合金金車輪的的優越性性，并對對鋁鎂合合金旋壓壓車輪的的前景進進行了展展望。前言 隨著市市場全球球化的發發展，跨跨國公司司紛紛在在我國投投資，或或加大在在我國的的采購份份額。目目前，具具有較多多優勢的的輕合金金材料已已逐步廣廣泛的應應用于各各個領域域，特別別是伴隨隨著汽車車、摩托托車制造造業的發發展，鋁鋁鎂合金金材料成成形及其其車輪制制造業得得到了前前所未有有的發展展機遇。221世紀紀的經濟濟全球

2、化化浪潮，推推動了汽汽車工業業的市場場一體化化、分工工專業化化、產業業規模化化的快速速發展，鋁鋁鎂合金金車輪企企業也已已形成向向多家汽汽車廠供供貨、跨跨國供應應的局面面。作為汽汽車零部部件行業業的一部部分，鋁鋁車輪行行業的發發展與全全球汽車車行業發發展緊密密相關。從從全球看看，汽車車行業是是個成熟熟的市場場，增長長緩慢，過過去7年年(19999-20005)全全球汽車車產量的的復合增增長(CCAGRR)只有有3.66%。而而中國汽汽車市場場則進入入快速發發展時期期，同期期的復合合增長率率達199.6%。從總總量看，220055年全年年汽車產產量66653萬萬輛，其其中中國國的汽車車產量5570

3、萬萬輛。從從汽車保保有量看看，20004年年全球汽汽車保有有量約為為85,4777萬輛，同同期中國國汽車保保有量為為約26694萬萬輛。汽車車車輪需求求主要來來自新增增汽車產產量，售售后市場場車輪需需求則與與汽車保保有量有有關。220055年全球球汽車車車輪需求求約4.13億億只，其其中鋁車車輪需求求約1.78億億只。中中國市場場20005年車車輪需求求約35500萬萬只，其其中鋁車車輪約220000萬只。根據中中國汽車車工業協協會有關關車輪行行業“十十一五”發發展規劃劃的資料料，20004年年我國車車輪總產產銷量約約55000萬件件，其中中國內OOEM量量約29900萬萬只，其其中乘用用車車

4、輪輪16440萬只只(鋼制制車輪5540萬萬件，鋁鋁車輪約約11000萬件件)，商商用車車車輪12260萬萬件。據據測算，220044年全球球汽車車車輪總需需求量約約361150萬萬件，其其中鋁車車輪約1162996萬件件。鋁合金金車輪發發展概況況1 國國內外鋁鋁合金車車輪狀況況111 國外外鋁合金金車輪現現狀國外鋁鋁合金車車輪制造造業在220世紀紀70年年代得到到快速發發展。如如北美輕輕型車鋁鋁車輪，119877年只占占19%，到220011年已占占到588.5%；日本本轎車裝裝車率超超過455%；歐歐洲超過過50%。一般輪輪轂制造造企業最最小生產產規模不不低于年年產1220萬只只，產量量大

5、的企企業已超超過千萬萬只。其其主要市市場為面面向大中中型車輛輛整車廠廠配套供供貨，有有的主要要面向維維修市場場，有的的兩者兼兼而有之之。北美鋁鋁合金車車輪市場場發展具具有代表表性。表表1給出出北美鋁鋁、鋼車車輪20001年年、19999年年的銷售售量和市市場占有有率。可可以看出出兩年間間鋁合金金車輪市市場占有有率增長長7.22個百分分點，銷銷售量增增長近7700萬萬只；鋼鋼車輪市市場占有有率亦下下降7.2個百百分點，銷銷售量減減少近3300萬萬只。表1 北美輕輕型車車車輪市場場情況 單位：萬只，%注： 北美含含美國、加加拿大、墨墨西哥輕型型卡車含含輕型廂廂式車、SSUV、皮皮卡等車車型。轎車車

6、、輕型型卡車市市場占有有率指分分別為鋁鋁、鋼車車輪的市市場占有有率，小小計市場場占有率率是指占占合計的的市場占占有率。表表2給出出美國33大汽車車公司鋁鋁車輪裝裝車率增增長情況況。表2 20002年美美國3大大汽車公公司鋁車車輪裝車車率 單單位：% 北美鋁鋁合金車車輪外徑徑以166英寸使使用最多多，20001年年轎車使使用率占占55%以上，供供應量超超千萬只只；輕型型車使用用率在559%以以上，供供應量為為12775萬只只；其次次使用最最多的是是外徑115英寸寸的鋁輪輪，分別別占轎車車、輕型型卡車用用量的330%和和26%，供應應量均在在5000萬只以以上。122 國內內鋁合金金車輪現現狀隨著

7、我我國汽車車市場的的快速發發展，不不斷引進進技術，鋁鋁合金車車輪的制制造和應應用也迅迅猛發展展起來。119888年我國國第一家家鋁合金金車輪企企業戴卡卡鋁輪轂轂制造有有限公司司成立，進進入200世紀990年代代，廣東東南海中中南鋁等等一批鋁鋁合金車車輪制造造企業迅迅速建立立起來，鋁鋁合金車車輪迅速速在我國國得到推推廣。到到20003年，我我國摩托托車鋁車車輪裝車車率已超超過555%，汽汽車裝車車率已超超過500%。目前全全球鋁車車輪年需需求量約約1.778億件件，中國國約20000萬萬件。國國際市場場對中國國汽車零零部件的的需求在在快速增增長，車車輪是零零部件出出口的重重要產品品，過去去5年車

8、車輪出口口的復合合增長率率達488.1%，055年出口口額為115.669億美美元，006年上上半年出出口達110.449億美美元，占占零部件件出口總總額的111%。表3 20003年我我國部分分鋁合金金車輪制制造公司司概況 單位：人/百百萬元/萬件 注：昆昆山六豐豐為20002年年數據。東東風車輪輪為20004年年數據。資資料有限限，可能能不翔實實。在20004年年，ZCCW（萬萬豐奧特特）、ZZNA（中中南鋁）、戴戴卡（戴戴卡），均均獲“中中國名牌牌”產品品稱號。萬豐奧奧特公司司創建于于19994年，從從生產摩摩托車鋁鋁合金車車輪起步步，經過過十年飛飛速發展展，現已已成為國國內鋁合合金車輪

9、輪行業發發展最快快、勢頭頭最猛的的企業。其其旗下萬萬豐奧威威是一家家專業生生產汽車車鋁輪的的公司，220066年鋁合合金車輪輪產能約約為5440萬件件，預計計20110年將將達8000110000萬件。包頭一一陽輪轂轂有限公公司已建建成年產產1000萬只鋁鋁合金輪輪轂項目目，廣東東臺山市市富誠鋁鋁業有限限公司投投資1億億美元，已已建成投投產年產產3000萬只鋁鋁合金輪輪轂項目目，以利利用國內內較低的的資源成成本占領領國內外外輪轂市市場。2 鋁鋁合金車車輪的發發展趨勢勢為了適適應汽車車更安全全、更節節能、降降低噪聲聲、污染染物排放放不斷加加嚴的要要求，鋁鋁合金車車輪正在在向大直直徑、輕輕量化、寬

10、寬輪輞、高高強度、更更美觀等等方向發發展。以北美鋁合合金車輪輪市場為為例，在在前些年年，輪轂轂直徑還還是以113114英寸寸為主，現現在的主主流市場場則是以以15-16英英寸，甚甚至177英寸。如如表4所所示。從表44可以看看出，116英寸寸車輪所所占市場場份額最最大、增增長也最最快，從從19997年占占車輪市市場388.3%，到119999年上升升到455%，220011年已占占到577.7%。其次次是155、177英寸車車輪，占占總市場場份額分分別為227.662%和和11.77%。188、199、200英寸大大直徑車車輪市場場上也有有表現。據預測測，未來來的幾年年，188英寸直直徑車輪輪

11、將會成成為轎車車車輪的的標準配配置。車車輪生產產商已開開始著手手安排222、224英寸寸及以上上車輪的的生產線線，以應應付市場場的新需需求。大大直徑車車輪與輪輪胎組合合，比小小直徑車車輪與輪輪胎組合合，更顯顯現代、霸霸氣和時時髦。由由于大直直徑、寬寬輪輞，使使輪胎與與地面的的接觸面面積更大大，從而而增加汽汽車與地地面的附附著力和和摩擦力力，使汽汽車的操操縱性能能更好，提提高汽車車的安全全性。一一般要求求與扁平平輪胎相相匹配。但但大直徑徑、寬輪輪輞，也也會產生生使輪胎胎磨損加加快的不不利影響響。為了了減輕車車輪重量量、提高高強度，一一般采用用鍛造工工藝、組組裝式工工藝生產產車輪，可可減輕重重量2

12、00%左右右。還可可采用高高強度鎂鎂合金、鈦鈦合金制制造車輪輪。但會會使成本本相應增增加。為了降降低車輪輪噪聲，有有的在輪輪輻和輪輪輞之間間，加一一特殊橡橡膠結合合件。可可以大大大降低車車輪噪聲聲，并提提高汽車車操縱穩穩定性。為為了使車車輪更美美觀，一一般采用用鍍鉻、拋拋光、噴噴漆、噴噴粉、加加裝不銹銹鋼或塑塑料轂蓋蓋、壓鑄鑄花紋、改改進車輪輪設計圖圖案等辦辦法。表4 20001年北北美鋁合合金車輪輪不同外外徑市場場供應量量及份額額 單位位：英寸寸，萬只只，% 3 國國內外鋁鋁合金車車輪主要要制造工工藝國內外外鋁合金金車輪制制造主要要采用較較低成本本的低壓壓鑄造工工藝，約約占全部部產量的的80

13、%以上，其其次是采采用最簡簡便的重重力鑄造造工藝，約約占其全全部產量量的200%不，另另外，還還有少數數企業采采用鍛造造法、焊焊接組裝裝法生產產。上海海金合利利采用擠擠壓鑄造造工藝，其其產品質質量都有有提高，取取得較好好的效果果。國外外最近出出現無氣氣孔壓鑄鑄新工藝藝（充氧氧壓鑄法法），日日本輕金金屬株式式會社、美美國鑄鍛鍛公司已已開始應應用于生生產。表5 目前國國內外鋁鋁輪轂的的主要制制造工藝藝比較 目前低低壓鑄造造技術產產品無法法滿足大大尺寸、高高負荷(大客車車、載貨貨車)以以及高端端產品市市場的需需求，尤尤其是國國內企業業在大尺尺寸車輪輪制造上上與國外外相比存存在較大大差距，而而非鑄造造

14、方式生生產166吋以上上車輪在在國內尚尚屬空白白。旋壓鋁鋁輪轂由由于不受受尺寸制制約、產產品美觀觀、性能能良好、安安全性高高、節省省材料等等因素，其其發展勢勢頭良好好，并屬屬先進成成形技術術，其技技術水平平已基本本趨于成成熟，現現已引起起較多公公司的關關注，正正逐步向向批量生生產轉化化。鎂合金金及車輪輪發展概概況1 鎂鎂合金特特點與其它它結構材材料相比比，鎂合合金具有有以下幾幾個特點點：1) 鎂合金金的密度度是鋼的的23，鋁的的67，塑料料的1770，是是金屬結結構材料料中最輕輕的金屬屬，鎂合合金的屈屈服強度度與鋁合合金大體體相當，只只稍低于于碳鋼，是是塑料的的4-55倍，其其彈性模模量更遠遠

15、遠高于于塑料，是是它的二二十多倍倍，因此此在相同同的強度度和剛度度情況下下，用鎂鎂合金做做結構件件可以大大大減輕輕零件重重量，這這點對航航空工業業、船舶舶工業、汽汽車工業業、軍工工、手提提電子器器材均有有很重要要的意義義。2) 鎂合金金與鋁合合金、鋼鋼、鐵相相比具有有較低的的彈性模模量，在在同樣受受力條件件下，可可消耗更更大的變變形功，具具有降噪噪、減振振功能，可可承受較較大的沖沖擊震動動負荷。3）鎂鎂合金具具有良好好的加工工性能和和尺寸穩穩定性：鎂合金金有相當當好的切切削加工工性能，切切削時對對刀具的的消耗很很低，切切削功率率很小。鎂鎂合金、鋁鋁合金、鑄鑄鐵、低低合金鋼鋼切削同同樣零件件消耗

16、的的功率比比值為：1：11.8：3.55：6.3。鎂鎂合金有有較高的的尺寸穩穩定性，穩穩定的收收縮率，鑄鑄件和加加工件尺尺寸精度度高，除除鎂-鋁鋁-鋅合合金外，大大多數鎂鎂合金在在熱處理理過程及及長期使使用中由由于相變變而引起起的尺寸寸變化接接近于零零。2 鎂鎂合金行行業發展展現狀目前，國國內外主主要以壓壓鑄方法法為主導導生產制制造鎂合合金結構構件，變變形產品品國外已已有沖壓壓車門等等產品，國國內相對對及極少少。國內內有色金金屬壓鑄鑄已有相相當的基基礎，現現擁有壓壓鑄廠點點及相關關企業總總共約330000家，壓壓鑄機制制造廠約約有200家，年年產壓鑄鑄件300多萬噸噸。其中中鋁壓鑄鑄件占775

17、.55%，鎂鎂壓鑄件件僅占11%左右右。上海海乾通汽汽車附件件有限公公司為上上海桑塔塔納轎車車生產鎂鎂合金壓壓鑄變速速箱外殼殼已有多多年歷史史。但總總體上看看，與發發達國家家相比我我國的壓壓鑄件綜綜合質量量較差（加加工余量量大、廢廢品率高高、合金金利用率率低、鑄鑄造工藝藝裝備基基礎條件件差、環環保和能能耗問題題較嚴重重、缺乏乏專門人人才和新新工藝新新產品開開發能力力）。致致使產品品價格較較高缺乏乏競爭力力。可以以說我們們現有的的基礎完完全不能能適應鎂鎂合金產產業化的的要求。總總的講鎂鎂合金的的壓鑄和和變形產產品生產產技術水水平現在在還很低低，相對對鋁合金金，鎂合合金壓鑄鑄及變形形產品的的質量和

18、和產量的的穩定性性較差、廢廢品率較較高，致致使鎂合合金產品品價格較較高，制制約了鎂鎂合金產產品的推推廣應用用和新產產品的開開發。3 鎂鎂合金行行業發展展前景面對國國際、國國內市場場對鎂合合金產品品巨大需需求和競競爭的壓壓力，我我國鎂合合金產業業化面臨臨著重大大的發展展機遇和和嚴峻的的挑戰。鎂鎂合金產產業是一一項涉及及面廣、技技術集成成度高的的大型系系統工程程。充分分發揮鎂鎂合金鑄鑄造及變變形技術術在產業業化中的的作用，是是實現我我國鎂合合金產業業化跨躍躍式發展展的必要要條件。十一一五期期間在政政府的統統一協調調下，將將對鎂鎂合金開開發應用用及產業業化重重大專項項組織攻攻關，以以解決一一批共性性

19、技術、關關鍵技術術和配套套技術，其其關鍵技技術包括括有鎂合合金管材材和特種種型材擠擠壓技術術及應用用、鎂合合金板材材軋制、沖沖壓成型型及薄帶帶連鑄技技術及應應用、鎂鎂合金產產品設計計與開發發等項目目。這些些項目的的研究開開發，遵遵循以企企業為主主體，產產學研結結合，按按市場機機制運作作的原則則，一定定會積極極穩妥地地使我國國鎂合金金產業化化的進程程向前推推進。經經過扎扎扎實實的的工作建建立起來來的產業業化基地地，必將將發揮其其龍頭和和示范作作用。我我們相信信，經過過十一一五及及今后一一段時期期各方面面扎實的的工作，我我國由鎂鎂大國變變為鎂強強國的日日子是一一定會來來的。4 鎂鎂合金在在汽車工工

20、業及車車輪上的的應用近二十十年來，世世界汽車車產量持持續增長長。汽車車工業發發展程度度是一個個國家發發達程度度的重要要標志之之一，而而金屬材材料是汽汽車工業業發展的的重要基基礎。出出于節能能與環保保的要求求，汽車車設計專專家們想想方設法法減輕汽汽車體重重，以達達到減少少汽油消消耗和廢廢氣排放放量的雙雙重效果果。鎂合合金作為為最輕的的結構材材料，能能滿足日日益嚴格格的節能能的尾氣氣排放的的要求；可生產產出重量量輕、耗耗油少、環環保型的的新型汽汽車。鎂鎂合金汽汽車零件件的好處處可簡單單歸納為為：密度度小，可可減輕整整車重量量，間接接減少燃燃油消耗耗量；鎂的的比強度度高于鋁鋁合金和和鋼，比比剛度接接

21、近鋁合合金和鋼鋼，能夠夠承受一一定的負負荷；鎂具具有良好好的鑄造造性和尺尺寸穩定定性，容容易加工工，廢品品率低；鎂具具有良好好的阻尼尼系數，減減振量大大于鋁合合金和鑄鑄鐵，用用于殼體體可降低低噪聲，用用于座椅椅、輪圈圈可以減減少振動動，提高高汽車的的安全性性和舒適適性。鎂合金金在汽車車上用作作零部件件的歷史史約有770年。早早在19930年年就用于于一輛賽賽車上的的活塞和和歐寶汽汽車上的的油泵箱箱，之后后用量和和應用部部位逐漸漸增加。六六十年代代在有的的車種上上用量達達到233千克，主主要用作作閥門殼殼、空氣氣清潔箱箱、制動動器、離離合器、踏踏板架等等。八十十年代初初，由于于采用新新工藝，嚴嚴

22、格限制制了鐵、銅銅、鎳等等雜質元元素的含含量，鎂鎂合金的的耐蝕性性得到了了解決，同同時，成成本下降降又大大大促進了了鎂合金金在汽車車上的應應用。從從九十年年代開始始，歐美美、日本本、韓國國的汽車車商都逐逐漸開始始把鎂合合金用于于許多汽汽車零件件上。鎂合金金壓鑄件件在汽車車上的應應用已經經顯示出出長期的的增長態態勢。在在過去十十年里，其其年增長長速度超超過155%。在在歐洲，已已經有3300種種不同的的鎂制部部件用于于組裝汽汽車，每每輛歐洲洲生產的的汽車上上平均使使用2.5kgg鎂。樂樂觀的估估計認為為，出于于減重的的需求，每每輛汽車車對鎂的的需求將將提高至至701200kg。目前，汽汽車儀表表

23、、座位位架、方方向操縱縱系統部部件、引引擎蓋、變變速箱、進進氣歧管管、輪轂轂、發動動機和安安全部件件上都有有鎂合金金產品的的應用。福特汽汽車公司司已開始始用鎂合合金來制制造懸架架零件、制制動盤和和制動鉗鉗等；而而日本119900年每輛輛汽車用用鎂量僅僅5公斤斤，預計計20000年底底將增至至2100公斤，占占汽車重重量的225%，僅僅次于鋁鋁材而超超過鋼鐵鐵的重量量。50多多年來，經經過不斷斷的技術術革新，鎂鎂合金在在摩托車車上的應應用也不不斷在廣廣度和深深度上進進行擴展展，應用用車型從從賽車擴擴展到運運動型摩摩托、輕輕便型摩摩托、概概念型摩摩托，覆覆蓋歐美美日十幾幾種主要要摩托車車品牌，鎂鎂

24、合金應應用部件件涵蓋動動力系統統，傳動動系統以以及各種種摩托車車附件四四十余種種，其中中僅英國國的Dyymayy輪轂就就應用多多達4000種車車型。國國內摩托托車鎂合合金輪轂轂的應用用目前尚尚屬空白白，重慶慶隆鑫率率先試制制出型號號為LXXl500的“鎂鎂合金綠綠色概念念摩托車車”，在在國內引引起了廣廣泛的關關注，所所采用的的12個個零部件件如今已已有3個個實現了了規模化化生產。5 鎂鎂合金車車輪的發發展趨勢勢在國際際化節能能與環保保的要求求下，國國外已有有部分企企業試制制并生產產鎂合金金輪轂，其其應用領領域包含含高檔摩摩托車和和高級轎轎車，隨隨著鎂合合金相關關技術的的不斷研研究發展展，其成成

25、本必將將降低，未未來的車車輪將逐逐步普及及鋁鎂合合金材料料。目前前國內尚尚無系統統化研究究生產鎂鎂合金輪輪轂的企企業，因因此國內內鎂合金金輪轂的的發展潛潛力極大大，現已已有極少少企業開開始研制制鎂合金金輪轂。6 鎂鎂合金成成形技術術目前壓壓鑄鎂合合金產品品用量大大于變形形產品，但但經過鍛鍛造、擠擠壓或軋軋制等工工藝生產產出的變變形鎂合合金產品品具有更更高的強強度，更更好的延延展性，具具有鑄造造鎂合金金產品無無法取代代的優良良性能，國國際鎂協協會(IIMA)在他制制定的開開發與應應用鎂合合金三個個階段中中，長期期的目標標就是要要開發變變形鎂合合金。鎂鎂合金可可以用軋軋制、擠擠壓、沖沖壓、熱熱鍛及

26、超超塑性成成形等方方式進行行加工。因因此,開開發變形形鎂合金金,是其其未來更更長遠的的發展趨趨勢。1)軋軋制鎂合金金在室溫溫下塑性性很低，軋軋制加工工比較困困難，因因此最好好用熱軋軋與溫軋軋。適于于軋制的的鎂合金金牌號有有Mg-Mn系系的MBBl，MMB8，MMg-AA1-ZZn系的的AZ331B和和Mg-Li系系LAll41，可可以生產產厚板，中中板和薄薄板。鎂鎂合金薄薄板用于于制造汽汽車車體體組件之之外板(如車門門，罩蓋蓋，護板板，頂板板等)，可可大大減減輕重量量。2)擠擠壓目前，鎂鎂合金管管、棒、帶帶、型材材主要采采用擠壓壓方法加加工成型型，因為為擠壓工工業最適適用于低低塑性材材料的成成

27、形加工工。大部部分變形形鎂合金金如AZZ31BB，ZMM21,ZK660A,HK331等均均可用擠擠壓法生生產。擠擠壓法生生產的零零件，其其力學性性能較壓壓鑄法生生產的要要高很多多，而且且表面光光潔，無無需再經經打磨，可可用于汽汽車承載載件如坐坐架、底底盤框、輪輪轂和汽汽車窗框框等。3)沖沖壓鎂合金金在常溫溫下不宜宜沖壓，一一般；中中壓溫度度都必須須在1550以上，在在1755時，鎂鎂合金板板杯形件件拉伸時時的拉伸伸比可達達2.00，在2225時可達達3.00，超過過了鋁合合金和低低碳鋼的的的常溫溫拉伸成成形極限限(它們們分別為為2.66和2.2)。德德國大眾眾汽車公公司開發發出鎂合合金汽車車

28、覆蓋件件的熱沖沖壓成形形技術，加加工出汽汽車的門門板。4)等等溫鍛造造鎂合金金在常溫溫下容易易脆裂，鍛鍛造溫度度須在2200以上至至4000之間。但但鎂合金金在高溫溫下，尤尤其在超超過4000時產生生腐蝕氧氧化以及及晶粒粗粗大，鍛鍛造溫度度范圍較較窄。而而鎂合金金導熱系系數較大大(880wm.cc)幾乎乎為鋼的的2倍，接接觸模具具后降溫溫很快，塑塑性降低低，變形形抗力增增加，充充填性能能下降，因因此鎂合合金鍛造造較難，而而適合于于采用等等溫鍛造造。我國國已用等等溫鍛造造工藝成成功的成成形了復復雜的鎂鎂合金飛飛機上機機匣。5)超超塑成形形鎂合金金塑性較較低，用用常規變變形方法法加工較較難，近近年

29、來美美、日等等國科學學家對鎂鎂合金的的超塑成成形技術術進行了了研究。研研究表明明，很多多變形鎂鎂合金在在一定的的條件下下具有超超塑性，可可以一次次成形復復雜的零零件。鎂合金金在工業業上的研研究開發發和應用用，可以以說是方方興未艾艾。它既既體現出出眾多優優越性符符合現代代技術發發展的要要求，也也提出了了一系列列需要進進一步研研究解決決的問題題，以不不斷擴大大它的應應用范圍圍。7 旋旋壓成形形鎂合金金車輪旋壓成成形車輪輪提高了了產品制制造精度度和強度度，機械械加工余余量大大大減少。目目前，國國內外已已有企業業及研究究機構開開始著手手研究鎂鎂合金旋旋壓成形形技術，但但尚無旋旋壓成形形鎂合金金車輪技技

30、術研究究報告，在在國外該該技術已已在鋁合合金車輪輪上有成成功的應應用經驗驗。隨著著國內鎂鎂合金產產業化的的飛速發發展，鎂鎂合金旋旋壓車輪輪必將有有一個巨巨大的市市場需求求。旋壓成成形鋁鎂鎂合金車車輪新技技術及前前景1 旋旋壓成形形技術1.11定義旋壓是是一種綜綜合了鍛鍛造、擠擠壓、拉拉伸、彎彎曲、環環軋、橫橫軋和滾滾擠等工工藝特點點的少無無切削加加工的先先進工藝藝，將金金屬筒坯坯、平板板毛坯或或預制坯坯用尾頂頂頂緊在在旋壓機機芯模上上，由主主軸帶動動芯棒和和坯料旋旋轉，同同時旋壓壓輪從毛毛坯一側側將材料料擠壓在在旋轉的的芯模上上，使材材料產生生逐點連連續的塑塑性變形形，從而而獲得各各種母線線形

31、狀的的空心旋旋轉體零零件。旋旋壓工藝藝的加工工原理如如圖1。圖1 根據旋旋壓加工工過程中中毛坯厚厚度的變變化情況況，一般般將旋壓壓工藝分分為普通通旋壓和和強力旋旋壓兩種種。普通通旋壓過過程中毛毛坯的厚厚度基本本保持不不變，成成型主要要依*坯坯料沿圓圓周的收收縮及沿沿半徑方方向上的的伸長變變形來實實現，其其重要特特征是在在成型過過程中可可以明顯顯看到坯坯料外徑徑的變化化。強力力旋壓工工藝主要要依*坯坯料厚度度的減薄薄來實現現成形，坯坯料外徑徑基本保保持不變變。車輪旋旋壓指使使用旋輪輪(或成成形輪)將回轉轉體鍛坯坯或管狀狀毛坯進進行局部部連續旋旋轉壓縮縮以成形形其內外外截面形形狀的成成形方法法。該

32、過過程綜合合了普旋旋和強旋旋，在旋旋壓過程程中，將將毛坯同同心地適適當裝夾夾在適當當的芯模模中，當當主軸帶帶動毛坯坯旋轉后后，數控控系統自自動控制制旋輪運運動軌跡跡，按規規定的形形狀軌跡跡作往復復運動，當當每次改改變方向向時給以以一定大大小的橫橫向進給給，逐步步地使毛毛坯緊貼貼模具形形面，從從而得到到要求截截面尺寸寸的工件件。為了了避免工工件產生生起皺和和破裂，應應根據變變形程度度，將變變形過程程分為若若干道次次進行，即即旋輪要要作多次次往復運運動，且且每次之之前均給給以一定定的進給給量，有有時根據據材料的的性能，可可能需更更換芯模模和進行行中間熱熱處理或或者進行行加熱旋旋壓等。1.22 旋壓

33、壓技術在在不同領領域的應應用旋壓產產品形狀狀各式各各樣（如如圖2示示），通通過旋壓壓可完成成成形、縮縮徑、收收口、封封底、翻翻邊、卷卷邊、壓壓筋等各各種工作作，其產產品廣泛泛應用于于各行各各業（表表6）。圖2 旋壓成成型的工工件形狀狀 表6 各種旋旋壓制件件 2 旋旋壓技術術應用于于車輪制制造的優優越性2.11 技術術先進性性其工藝藝過程為為鍛造退火旋壓熱處理理機械械加工表面處處理（噴噴涂或電電鍍）工工藝，關關鍵技術術為旋壓壓加工，屬屬材料精精凈成形形，成形形產品精精度高，較較之鑄造造材料結結構致密密，強度度高。如如圖3示示，為旋旋壓輪輞輞及整體體輪轂。圖3-1 旋旋壓輪輞輞及整體體輪轂 2.

34、22 車輪輪旋壓技技術車輪旋旋壓技術術是近幾幾年才發發展起來來的車輪輪成形新新工藝方方法，主主要針對對鋁鎂合合金材料料的輪轂轂（圖33），也也有部分分輪轂采采用鋼質質。國外外17英英寸以下下轎車鋁鋁輪的生生產以鍛鍛坯或環環坯經旋旋壓成形形已逐步步成為主主流。近近幾年國國外用鍛鍛造、旋旋壓工藝藝制造了了22、224英寸寸載重汽汽車無內內胎鋁車車輪，以以其造型型美觀、重重量輕、強強度高成成為鋼輪輪的強勁勁競爭點點。傳統的的輪轂制制造工藝藝方法是是在較低低壓力(一般在在2060KKPa)下澆注注（鑄造造或真空空鑄造）熱處理理機械械加工最后表表面處理理，該方方法適合合大批量量生產、生生產率高高、合格格

35、率較高高、鋁液液利用率率較高，但但表面質質量欠佳佳、成本本稍高、技技術難度度高，而而采用鍛鍛造退退火旋旋壓熱熱處理機械加加工表表面處理理（噴涂涂或電鍍鍍）工藝藝方法生生產的輪輪轂，大大大提高高了制造造精度，有有較致密密的金相相組織和和較好的的機械性性能，易易達到輪輪轂變壁壁厚等強強度要求求，而且且重量輕輕、表面面光潔，機機械加工工余量大大大減少少。此工工藝在德德國等較較發達國國家已發發展成為為成熟技技術，目目前國內內已有較較少企業業在使用用該新技技術研究究試制鋁鋁車輪。圖圖4為車車輪旋壓壓幾種主主要方式式。圖4 車輪旋旋壓方式式 車輪旋旋壓一般般可采用用板材劈劈開式旋旋壓（圖圖4-aa）、預預

36、制鍛坯坯旋壓（圖圖4-cc）、無無縫管材材縮徑旋旋壓（圖圖4-bb）三種種工藝方方式。劈劈開式旋旋壓工藝藝是將圓圓盤狀板板坯用劈劈開輪通通過分層層工藝，使使毛坯在在厚度方方向中部部被劈成成兩份，再再用成型型輪漸步步旋壓成成形；鍛鍛坯強旋旋工藝是是將鍛坯坯進行若若干道次次的強旋旋，從而而達到輪輪輞型面面尺寸要要求。2.22 所具具有的優優點1） 節省原原材料。避避免了通通過機加加方式生生產時切切削掉大大量毛坯坯材料的的情況，可可直接旋旋壓，無無需對表表面進行行精加工工。旋壓壓技術還還可旋制制出變截截面厚度度的輪轂轂，在滿滿足車輪輪強度指指標要求求的前提提下，可可適當減減薄輪轂轂厚度，從從而減少少

37、了原材材料用量量和車輪輪重量。2） 鋁鎂合合金有很很好的導導熱性能能，可大大大延長長汽車、摩摩托車輪輪胎使用用壽命，特特別是高高負載卡卡車輪胎胎的壽命命。（根根據歐洲洲車輪生生產商“AALCOOA”公公司測試試數據，鋁鋁合金輪輪轂使輪輪胎最長長可延長長20的使用用壽命）。3） 實現變變壁厚等等強度要要求，強強度性能能良好。輪輪輞厚度度較易控控制，能能方便的的滿足車車輪等強強度的性性能要求求，能較較好的保保證產品品精度及及強度要要求。在在相同情情況下，同同一規格格的旋壓壓（鍛造造）鋁合合金車輪輪的力學學性能比比鑄造輪輪高約118%以以上，而而質量要要輕155%。4） 車輪內內外表面面質量良良好，無無序后續續精加工工，減少少了工序序。旋壓壓后的產產品無需需精加工工就能達達到很好好的表面面精度，減減少了加加工工序序。5） 外形美美觀。由由于旋壓壓輪輞壁壁厚較易易控制，因因此在滿滿足等強強度要