【本田的轮毂是怎么做的】汽车轮毂材料及生产工艺

轮毂作为汽车的重要组成部分，不仅对汽车的安全性和可操作性有重要影响，而且对汽车的节能和环境保护也有重要影响。近年来，随着汽车轮毂的轻量化，汽车轮毂材料的选择中，质量轻、各方面性能好、表面质量高、可回收利用、价格低的材料越来越轻。总的来说，目前汽车轮毂材料主要包括三类：钢铁材料、合金材料和复合材料。同时，加工制作工艺也多种多样。

钢铁材料

钢铁材料是最早的汽车轮毂材料，早在1905年就已经出现了钢铁扰流板轮毂。钢铁材料用于制造汽车轮毂的主要优点是强度高、耐磨和冷却性能好。此后，随着技术的发展，出现了越来越多的轻型汽车轮毂材料，但由于钢铁轮毂制作工艺简单、性能好、成本低，仍在一定程度上占据汽车轮毂市长/市场份额。

1.1碳钢

一般来说，钢轮毂需要使用碳钢材料，该轮毂需要用碳钢轮盘和圆柱轮焊接。通过在车轮上加工圆孔，可以有效改善制动轮盘的通风，同时不会降低对外力量的阻力。碳钢材料最大的优点是价格低，一般动力性能机车也能满足，但不适合特定类型的汽车。特别是，首先碳钢材料低阻力，碳钢轮毂不能对刹车盘进行大幅度冷却，因此不适合高性能、安全性高的汽车。第二，碳钢强度低，要满足要求，必须增加轮盘和车轮的厚度，但这增加了轮毂的重量，不能满足当今汽车轮毂的轻量化要求，重量的增加增加了轮毂的惯性，增加了没有悬浮结构的车轮的制动阻力和控制系统阻力，最终无法控制汽车的运动方向。此外，碳钢轮毂的表面不易装饰精美的图案，缺乏美感，因此不适合用于一些豪华车和跑车。

1.2球墨铸铁

九墨铸铁在综合力学性能方面具有很强的优越性，经常用于制造汽车轮毂。但是旧墨珠铁路也有碳钢的缺点，其生产过程难度大，形状也不容易控制，在实际应用中受到很大的制约。

1.3其他钢铁材料

另一种合金钢通常用于制造高强度、可塑性、焊接性和可加工性好的汽车轮毂。在实际应用中，通常通过成型的车轮和轮盘进行焊接。要尽可能减轻重量。近年来，国外还出现了钢板冷变形加工轮和轮盘技术，焊接方法也进行了更新。

合金材料

2.1铝合金

2.1.1铝合金轮毂的优点

铝合金轮毂在业界如此受欢迎的原因是：(1)重量轻。铝轮毂比传统的钢轮毂重量轻，一般比钢轮毂轻30% ~ 40%，因此旋转惯性和汽车的加速性也很强，制动所需的能量更少，能效更高。(2)振动和振动小：铝合金轮毂精度高，与轮胎有分离性，可以减少行驶时的振动和振动，保持更加稳定的车身中心，提高平衡性能，从而改善汽车的驾驶性能。(3)热性能好：汽车轮子的热源主要来自刹车、轮胎和路面摩擦。汽车高速行驶时，车轮温度大幅上升，轮胎爆裂的危险较高，铝合金轮毂具有较高的酸温系数，表面结构设计也有助于散热。即使汽车连续刹车，车轮温度也不会太高，穿刺发生率也会降低。

2.1.2铝合金轮毂生产工艺

目前铝合金轮毂的生产制作主要有以下几种应用。

工艺：

（1）铸造工艺：铝合金轮毂常常具有丰富的花色品种，而且适应性强、成本低廉，所以非常适合运用铸造工艺来进行制作，据统计，全世界约有八成以上的铝合金轮毂都属于铸造轮毂，而铸造工艺又可具体分为重力铸造工艺、挤压铸造工艺、低压铸造工艺以及压力铸造工艺等多种；

（2）锻造工艺：锻造工艺的优点是加工量小、尺寸精确、强度高以及抗蚀性好，锻造而成的铝合金轮毂通常重量较轻，受力方向与晶粒流向相同，拥有高韧性和高疲劳强度，每个轮毂力学性能相同，典型伸长率可达12%～17%，承受冲击力、剪切力以及拉伸载荷的性能较强，以及表面没有气孔，易处理，涂层均匀，美观性好，但同时其制作工艺也更加复杂以及成本较高；

（3）半固态模锻法：其属于介于固态与液态成形之间的工艺，与锻造工艺类似，工量较少，内部组织致密，表面光滑平整，力学性能好，气孔少，模具寿命长，虽然目前在我国尚处于初级阶段，但在未来拥有很大的发展前景。

2.2镁合金

镁合金材料的主要优点是：屈服强度与铝合金相似，而比铝合金、钢铁材料等弹性模量低，同样受力下可消耗的变形功更大，可减振、降噪以及承受较大冲击震动负荷；加工性能与铸造性能较好，具有较强的切削加工性能，易于加工处理；拥有良好的电磁屏蔽性能、导热性能以及耐磨性；尺寸和收缩率稳定，铸件尺寸精度高；可回收利用，符合可持续发展要求和环保节能要求。因此，目前镁合金材料也渐渐在汽车轮毂的加工制造中得到了广泛应用。利用镁合金材料所制作出来的汽车轮毂，具有抗振性能好、比强度高、摩擦不起火花、受外力退让性好、截面设计自由度大以及切削性能好等优势。而其制作工艺则与铝合金轮毂类似。

◆复合材料◆

复合材料属于现代新型材料，可用于制造汽车车身、轮毂、发动机架、传动轴等多个部位。复合材料在性能上比传统材料具有很大的优势，例如其比强度高、比模量高，因此制作出来的部件质量较小、刚性较大；拥有良好的化学稳定性；拥有良好的减摩、耐磨及自润滑性；还拥有较高的韧性、抗热冲击性、导电性、导热性以及耐热性。另外，有的复合材料还具备更多的性能，如耐辐射性、耐烧蚀性、耐蠕变性等。这些性能，大大提高了汽车轮毂的质量，同时还能够满足其轻量化要求和节能要求。复合材料的制作方法也较多，除传统铸造法外，还有粉末冶金法：将金属粉末与增强颗粒进行混合，经去气、热压固结、轧制、挤压等步骤制作而成；原位反应合成法：通过元素与元素、化合物间的化学反应来合成更高强度、更好性能的复合材料，工艺简单，成本较低。

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