铝镁合金车轮发展概况及旋压成形车轮前景研究(doc22)(1)15031.docx

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1、铝镁合金车轮发展概况及旋压成形车轮前景研究概述分析了了目前国国内外铝铝合金车车轮发展展状况、镁镁合金产产业现状状、镁合合金车轮轮发展状状况和旋旋压车轮轮研究制制造概况况，比较较了通过过旋压技技术制造造的合金金车轮的的优越性性，并对对铝镁合合金旋压压车轮的的前景进进行了展展望。前言 随着市市场全球球化的发发展，跨跨国公司司纷纷在在我国投投资，或或加大在在我国的的采购份份额。目目前，具具有较多多优势的的轻合金金材料已已逐步广广泛的应应用于各各个领域域，特别别是伴随随着汽车车、摩托托车制造造业的发发展，铝铝镁合金金材料成成形及其其车轮制制造业得得到了前前所未有有的发展展机遇。221世纪纪的经济济全球

2、化化浪潮，推推动了汽汽车工业业的市场场一体化化、分工工专业化化、产业业规模化化的快速速发展，铝铝镁合金金车轮企企业也已已形成向向多家汽汽车厂供供货、跨跨国供应应的局面面。作为汽汽车零部部件行业业的一部部分，铝铝车轮行行业的发发展与全全球汽车车行业发发展紧密密相关。从从全球看看，汽车车行业是是个成熟熟的市场场，增长长缓慢，过过去7年年(19999-20005)全全球汽车车产量的的复合增增长(CCAGRR)只有有3.66%。而而中国汽汽车市场场则进入入快速发发展时期期，同期期的复合合增长率率达199.6%。从总总量看，220055年全年年汽车产产量66653万万辆，其其中中国国的汽车车产量5570

3、万万辆。从从汽车保保有量看看，20004年年全球汽汽车保有有量约为为85,4777万辆，同同期中国国汽车保保有量为为约26694万万辆。汽车车车轮需求求主要来来自新增增汽车产产量，售售后市场场车轮需需求则与与汽车保保有量有有关。220055年全球球汽车车车轮需求求约4.13亿亿只，其其中铝车车轮需求求约1.78亿亿只。中中国市场场20005年车车轮需求求约35500万万只，其其中铝车车轮约220000万只。根据中中国汽车车工业协协会有关关车轮行行业“十十一五”发发展规划划的资料料，20004年年我国车车轮总产产销量约约55000万件件，其中中国内OOEM量量约29900万万只，其其中乘用用车车

4、轮轮16440万只只(钢制制车轮5540万万件，铝铝车轮约约11000万件件)，商商用车车车轮12260万万件。据据测算，220044年全球球汽车车车轮总需需求量约约361150万万件，其其中铝车车轮约1162996万件件。铝合金金车轮发发展概况况1 国国内外铝铝合金车车轮状况况111 国外外铝合金金车轮现现状国外铝铝合金车车轮制造造业在220世纪纪70年年代得到到快速发发展。如如北美轻轻型车铝铝车轮，119877年只占占19%，到220011年已占占到588.5%；日本本轿车装装车率超超过455%；欧欧洲超过过50%。一般轮轮毂制造造企业最最小生产产规模不不低于年年产1220万只只，产量量大

5、的企企业已超超过千万万只。其其主要市市场为面面向大中中型车辆辆整车厂厂配套供供货，有有的主要要面向维维修市场场，有的的两者兼兼而有之之。北美铝铝合金车车轮市场场发展具具有代表表性。表表1给出出北美铝铝、钢车车轮20001年年、19999年年的销售售量和市市场占有有率。可可以看出出两年间间铝合金金车轮市市场占有有率增长长7.22个百分分点，销销售量增增长近7700万万只；钢钢车轮市市场占有有率亦下下降7.2个百百分点，销销售量减减少近3300万万只。表1 北美轻轻型车车车轮市场场情况 单位：万只，%注： 北美含含美国、加加拿大、墨墨西哥轻型型卡车含含轻型厢厢式车、SSUV、皮皮卡等车车型。轿车车

6、、轻型型卡车市市场占有有率指分分别为铝铝、钢车车轮的市市场占有有率，小小计市场场占有率率是指占占合计的的市场占占有率。表表2给出出美国33大汽车车公司铝铝车轮装装车率增增长情况况。表2 20002年美美国3大大汽车公公司铝车车轮装车车率 单单位：% 北美铝铝合金车车轮外径径以166英寸使使用最多多，20001年年轿车使使用率占占55%以上，供供应量超超千万只只；轻型型车使用用率在559%以以上，供供应量为为12775万只只；其次次使用最最多的是是外径115英寸寸的铝轮轮，分别别占轿车车、轻型型卡车用用量的330%和和26%，供应应量均在在5000万只以以上。122 国内内铝合金金车轮现现状随着

7、我我国汽车车市场的的快速发发展，不不断引进进技术，铝铝合金车车轮的制制造和应应用也迅迅猛发展展起来。119888年我国国第一家家铝合金金车轮企企业戴卡卡铝轮毂毂制造有有限公司司成立，进进入200世纪990年代代，广东东南海中中南铝等等一批铝铝合金车车轮制造造企业迅迅速建立立起来，铝铝合金车车轮迅速速在我国国得到推推广。到到20003年，我我国摩托托车铝车车轮装车车率已超超过555%，汽汽车装车车率已超超过500%。目前全全球铝车车轮年需需求量约约1.778亿件件，中国国约20000万万件。国国际市场场对中国国汽车零零部件的的需求在在快速增增长，车车轮是零零部件出出口的重重要产品品，过去去5年车

8、车轮出口口的复合合增长率率达488.1%，055年出口口额为115.669亿美美元，006年上上半年出出口达110.449亿美美元，占占零部件件出口总总额的111%。表3 20003年我我国部分分铝合金金车轮制制造公司司概况 单位：人/百百万元/万件 注：昆昆山六丰丰为20002年年数据。东东风车轮轮为20004年年数据。资资料有限限，可能能不翔实实。在20004年年，ZCCW（万万丰奥特特）、ZZNA（中中南铝）、戴戴卡（戴戴卡），均均获“中中国名牌牌”产品品称号。万丰奥奥特公司司创建于于19994年，从从生产摩摩托车铝铝合金车车轮起步步，经过过十年飞飞速发展展，现已已成为国国内铝合合金车轮

9、轮行业发发展最快快、势头头最猛的的企业。其其旗下万万丰奥威威是一家家专业生生产汽车车铝轮的的公司，220066年铝合合金车轮轮产能约约为5440万件件，预计计20110年将将达8000110000万件。包头一一阳轮毂毂有限公公司已建建成年产产1000万只铝铝合金轮轮毂项目目，广东东台山市市富诚铝铝业有限限公司投投资1亿亿美元，已已建成投投产年产产3000万只铝铝合金轮轮毂项目目，以利利用国内内较低的的资源成成本占领领国内外外轮毂市市场。2 铝铝合金车车轮的发发展趋势势为了适适应汽车车更安全全、更节节能、降降低噪声声、污染染物排放放不断加加严的要要求，铝铝合金车车轮正在在向大直直径、轻轻量化、宽

10、宽轮辋、高高强度、更更美观等等方向发发展。以北美铝合合金车轮轮市场为为例，在在前些年年，轮毂毂直径还还是以113114英寸寸为主，现现在的主主流市场场则是以以15-16英英寸，甚甚至177英寸。如如表4所所示。从表44可以看看出，116英寸寸车轮所所占市场场份额最最大、增增长也最最快，从从19997年占占车轮市市场388.3%，到119999年上升升到455%，220011年已占占到577.7%。其次次是155、177英寸车车轮，占占总市场场份额分分别为227.662%和和11.77%。188、199、200英寸大大直径车车轮市场场上也有有表现。据预测测，未来来的几年年，188英寸直直径车轮轮

11、将会成成为轿车车车轮的的标准配配置。车车轮生产产商已开开始着手手安排222、224英寸寸及以上上车轮的的生产线线，以应应付市场场的新需需求。大大直径车车轮与轮轮胎组合合，比小小直径车车轮与轮轮胎组合合，更显显现代、霸霸气和时时髦。由由于大直直径、宽宽轮辋，使使轮胎与与地面的的接触面面积更大大，从而而增加汽汽车与地地面的附附着力和和摩擦力力，使汽汽车的操操纵性能能更好，提提高汽车车的安全全性。一一般要求求与扁平平轮胎相相匹配。但但大直径径、宽轮轮辋，也也会产生生使轮胎胎磨损加加快的不不利影响响。为了了减轻车车轮重量量、提高高强度，一一般采用用锻造工工艺、组组装式工工艺生产产车轮，可可减轻重重量2

12、00%左右右。还可可采用高高强度镁镁合金、钛钛合金制制造车轮轮。但会会使成本本相应增增加。为了降降低车轮轮噪声，有有的在轮轮辐和轮轮辋之间间，加一一特殊橡橡胶结合合件。可可以大大大降低车车轮噪声声，并提提高汽车车操纵稳稳定性。为为了使车车轮更美美观，一一般采用用镀铬、抛抛光、喷喷漆、喷喷粉、加加装不锈锈钢或塑塑料毂盖盖、压铸铸花纹、改改进车轮轮设计图图案等办办法。表4 20001年北北美铝合合金车轮轮不同外外径市场场供应量量及份额额 单位位：英寸寸，万只只，% 3 国国内外铝铝合金车车轮主要要制造工工艺国内外外铝合金金车轮制制造主要要采用较较低成本本的低压压铸造工工艺，约约占全部部产量的的80

13、%以上，其其次是采采用最简简便的重重力铸造造工艺，约约占其全全部产量量的200%不，另另外，还还有少数数企业采采用锻造造法、焊焊接组装装法生产产。上海海金合利利采用挤挤压铸造造工艺，其其产品质质量都有有提高，取取得较好好的效果果。国外外最近出出现无气气孔压铸铸新工艺艺（充氧氧压铸法法），日日本轻金金属株式式会社、美美国铸锻锻公司已已开始应应用于生生产。表5 目前国国内外铝铝轮毂的的主要制制造工艺艺比较 目前低低压铸造造技术产产品无法法满足大大尺寸、高高负荷(大客车车、载货货车)以以及高端端产品市市场的需需求，尤尤其是国国内企业业在大尺尺寸车轮轮制造上上与国外外相比存存在较大大差距，而而非铸造造

14、方式生生产166吋以上上车轮在在国内尚尚属空白白。旋压铝铝轮毂由由于不受受尺寸制制约、产产品美观观、性能能良好、安安全性高高、节省省材料等等因素，其其发展势势头良好好，并属属先进成成形技术术，其技技术水平平已基本本趋于成成熟，现现已引起起较多公公司的关关注，正正逐步向向批量生生产转化化。镁合金金及车轮轮发展概概况1 镁镁合金特特点与其它它结构材材料相比比，镁合合金具有有以下几几个特点点：1) 镁合金金的密度度是钢的的23，铝的的67，塑料料的1770，是是金属结结构材料料中最轻轻的金属属，镁合合金的屈屈服强度度与铝合合金大体体相当，只只稍低于于碳钢，是是塑料的的4-55倍，其其弹性模模量更远远

15、远高于于塑料，是是它的二二十多倍倍，因此此在相同同的强度度和刚度度情况下下，用镁镁合金做做结构件件可以大大大减轻轻零件重重量，这这点对航航空工业业、船舶舶工业、汽汽车工业业、军工工、手提提电子器器材均有有很重要要的意义义。2) 镁合金金与铝合合金、钢钢、铁相相比具有有较低的的弹性模模量，在在同样受受力条件件下，可可消耗更更大的变变形功，具具有降噪噪、减振振功能，可可承受较较大的冲冲击震动动负荷。3）镁镁合金具具有良好好的加工工性能和和尺寸稳稳定性：镁合金金有相当当好的切切削加工工性能，切切削时对对刀具的的消耗很很低，切切削功率率很小。镁镁合金、铝铝合金、铸铸铁、低低合金钢钢切削同同样零件件消耗

16、的的功率比比值为：1：11.8：3.55：6.3。镁镁合金有有较高的的尺寸稳稳定性，稳稳定的收收缩率，铸铸件和加加工件尺尺寸精度度高，除除镁-铝铝-锌合合金外，大大多数镁镁合金在在热处理理过程及及长期使使用中由由于相变变而引起起的尺寸寸变化接接近于零零。2 镁镁合金行行业发展展现状目前，国国内外主主要以压压铸方法法为主导导生产制制造镁合合金结构构件，变变形产品品国外已已有冲压压车门等等产品，国国内相对对及极少少。国内内有色金金属压铸铸已有相相当的基基础，现现拥有压压铸厂点点及相关关企业总总共约330000家，压压铸机制制造厂约约有200家，年年产压铸铸件300多万吨吨。其中中铝压铸铸件占775

17、.55%，镁镁压铸件件仅占11%左右右。上海海乾通汽汽车附件件有限公公司为上上海桑塔塔纳轿车车生产镁镁合金压压铸变速速箱外壳壳已有多多年历史史。但总总体上看看，与发发达国家家相比我我国的压压铸件综综合质量量较差（加加工余量量大、废废品率高高、合金金利用率率低、铸铸造工艺艺装备基基础条件件差、环环保和能能耗问题题较严重重、缺乏乏专门人人才和新新工艺新新产品开开发能力力）。致致使产品品价格较较高缺乏乏竞争力力。可以以说我们们现有的的基础完完全不能能适应镁镁合金产产业化的的要求。总总的讲镁镁合金的的压铸和和变形产产品生产产技术水水平现在在还很低低，相对对铝合金金，镁合合金压铸铸及变形形产品的的质量和

18、和产量的的稳定性性较差、废废品率较较高，致致使镁合合金产品品价格较较高，制制约了镁镁合金产产品的推推广应用用和新产产品的开开发。3 镁镁合金行行业发展展前景面对国国际、国国内市场场对镁合合金产品品巨大需需求和竞竞争的压压力，我我国镁合合金产业业化面临临着重大大的发展展机遇和和严峻的的挑战。镁镁合金产产业是一一项涉及及面广、技技术集成成度高的的大型系系统工程程。充分分发挥镁镁合金铸铸造及变变形技术术在产业业化中的的作用，是是实现我我国镁合合金产业业化跨跃跃式发展展的必要要条件。十一一五期期间在政政府的统统一协调调下，将将对镁镁合金开开发应用用及产业业化重重大专项项组织攻攻关，以以解决一一批共性性

19、技术、关关键技术术和配套套技术，其其关键技技术包括括有镁合合金管材材和特种种型材挤挤压技术术及应用用、镁合合金板材材轧制、冲冲压成型型及薄带带连铸技技术及应应用、镁镁合金产产品设计计与开发发等项目目。这些些项目的的研究开开发，遵遵循以企企业为主主体，产产学研结结合，按按市场机机制运作作的原则则，一定定会积极极稳妥地地使我国国镁合金金产业化化的进程程向前推推进。经经过扎扎扎实实的的工作建建立起来来的产业业化基地地，必将将发挥其其龙头和和示范作作用。我我们相信信，经过过十一一五及及今后一一段时期期各方面面扎实的的工作，我我国由镁镁大国变变为镁强强国的日日子是一一定会来来的。4 镁镁合金在在汽车工工

20、业及车车轮上的的应用近二十十年来，世世界汽车车产量持持续增长长。汽车车工业发发展程度度是一个个国家发发达程度度的重要要标志之之一，而而金属材材料是汽汽车工业业发展的的重要基基础。出出于节能能与环保保的要求求，汽车车设计专专家们想想方设法法减轻汽汽车体重重，以达达到减少少汽油消消耗和废废气排放放量的双双重效果果。镁合合金作为为最轻的的结构材材料，能能满足日日益严格格的节能能的尾气气排放的的要求；可生产产出重量量轻、耗耗油少、环环保型的的新型汽汽车。镁镁合金汽汽车零件件的好处处可简单单归纳为为：密度度小，可可减轻整整车重量量，间接接减少燃燃油消耗耗量；镁的的比强度度高于铝铝合金和和钢，比比刚度接接

21、近铝合合金和钢钢，能够够承受一一定的负负荷；镁具具有良好好的铸造造性和尺尺寸稳定定性，容容易加工工，废品品率低；镁具具有良好好的阻尼尼系数，减减振量大大于铝合合金和铸铸铁，用用于壳体体可降低低噪声，用用于座椅椅、轮圈圈可以减减少振动动，提高高汽车的的安全性性和舒适适性。镁合金金在汽车车上用作作零部件件的历史史约有770年。早早在19930年年就用于于一辆赛赛车上的的活塞和和欧宝汽汽车上的的油泵箱箱，之后后用量和和应用部部位逐渐渐增加。六六十年代代在有的的车种上上用量达达到233千克，主主要用作作阀门壳壳、空气气清洁箱箱、制动动器、离离合器、踏踏板架等等。八十十年代初初，由于于采用新新工艺，严严

22、格限制制了铁、铜铜、镍等等杂质元元素的含含量，镁镁合金的的耐蚀性性得到了了解决，同同时，成成本下降降又大大大促进了了镁合金金在汽车车上的应应用。从从九十年年代开始始，欧美美、日本本、韩国国的汽车车商都逐逐渐开始始把镁合合金用于于许多汽汽车零件件上。镁合金金压铸件件在汽车车上的应应用已经经显示出出长期的的增长态态势。在在过去十十年里，其其年增长长速度超超过155%。在在欧洲，已已经有3300种种不同的的镁制部部件用于于组装汽汽车，每每辆欧洲洲生产的的汽车上上平均使使用2.5kgg镁。乐乐观的估估计认为为，出于于减重的的需求，每每辆汽车车对镁的的需求将将提高至至701200kg。目前，汽汽车仪表表

23、、座位位架、方方向操纵纵系统部部件、引引擎盖、变变速箱、进进气歧管管、轮毂毂、发动动机和安安全部件件上都有有镁合金金产品的的应用。福特汽汽车公司司已开始始用镁合合金来制制造悬架架零件、制制动盘和和制动钳钳等；而而日本119900年每辆辆汽车用用镁量仅仅5公斤斤，预计计20000年底底将增至至2100公斤，占占汽车重重量的225%，仅仅次于铝铝材而超超过钢铁铁的重量量。50多多年来，经经过不断断的技术术革新，镁镁合金在在摩托车车上的应应用也不不断在广广度和深深度上进进行扩展展，应用用车型从从赛车扩扩展到运运动型摩摩托、轻轻便型摩摩托、概概念型摩摩托，覆覆盖欧美美日十几几种主要要摩托车车品牌，镁镁

24、合金应应用部件件涵盖动动力系统统，传动动系统以以及各种种摩托车车附件四四十余种种，其中中仅英国国的Dyymayy轮毂就就应用多多达4000种车车型。国国内摩托托车镁合合金轮毂毂的应用用目前尚尚属空白白，重庆庆隆鑫率率先试制制出型号号为LXXl500的“镁镁合金绿绿色概念念摩托车车”，在在国内引引起了广广泛的关关注，所所采用的的12个个零部件件如今已已有3个个实现了了规模化化生产。5 镁镁合金车车轮的发发展趋势势在国际际化节能能与环保保的要求求下，国国外已有有部分企企业试制制并生产产镁合金金轮毂，其其应用领领域包含含高档摩摩托车和和高级轿轿车，随随着镁合合金相关关技术的的不断研研究发展展，其成成

25、本必将将降低，未未来的车车轮将逐逐步普及及铝镁合合金材料料。目前前国内尚尚无系统统化研究究生产镁镁合金轮轮毂的企企业，因因此国内内镁合金金轮毂的的发展潜潜力极大大，现已已有极少少企业开开始研制制镁合金金轮毂。6 镁镁合金成成形技术术目前压压铸镁合合金产品品用量大大于变形形产品，但但经过锻锻造、挤挤压或轧轧制等工工艺生产产出的变变形镁合合金产品品具有更更高的强强度，更更好的延延展性，具具有铸造造镁合金金产品无无法取代代的优良良性能，国国际镁协协会(IIMA)在他制制定的开开发与应应用镁合合金三个个阶段中中，长期期的目标标就是要要开发变变形镁合合金。镁镁合金可可以用轧轧制、挤挤压、冲冲压、热热锻及

26、超超塑性成成形等方方式进行行加工。因因此,开开发变形形镁合金金,是其其未来更更长远的的发展趋趋势。1)轧轧制镁合金金在室温温下塑性性很低，轧轧制加工工比较困困难，因因此最好好用热轧轧与温轧轧。适于于轧制的的镁合金金牌号有有Mg-Mn系系的MBBl，MMB8，MMg-AA1-ZZn系的的AZ331B和和Mg-Li系系LAll41，可可以生产产厚板，中中板和薄薄板。镁镁合金薄薄板用于于制造汽汽车车体体组件之之外板(如车门门，罩盖盖，护板板，顶板板等)，可可大大减减轻重量量。2)挤挤压目前，镁镁合金管管、棒、带带、型材材主要采采用挤压压方法加加工成型型，因为为挤压工工业最适适用于低低塑性材材料的成成

27、形加工工。大部部分变形形镁合金金如AZZ31BB，ZMM21,ZK660A,HK331等均均可用挤挤压法生生产。挤挤压法生生产的零零件，其其力学性性能较压压铸法生生产的要要高很多多，而且且表面光光洁，无无需再经经打磨，可可用于汽汽车承载载件如坐坐架、底底盘框、轮轮毂和汽汽车窗框框等。3)冲冲压镁合金金在常温温下不宜宜冲压，一一般；中中压温度度都必须须在1550以上，在在1755时，镁镁合金板板杯形件件拉伸时时的拉伸伸比可达达2.00，在2225时可达达3.00，超过过了铝合合金和低低碳钢的的的常温温拉伸成成形极限限(它们们分别为为2.66和2.2)。德德国大众众汽车公公司开发发出镁合合金汽车车

28、覆盖件件的热冲冲压成形形技术，加加工出汽汽车的门门板。4)等等温锻造造镁合金金在常温温下容易易脆裂，锻锻造温度度须在2200以上至至4000之间。但但镁合金金在高温温下，尤尤其在超超过4000时产生生腐蚀氧氧化以及及晶粒粗粗大，锻锻造温度度范围较较窄。而而镁合金金导热系系数较大大(880wm.cc)几乎乎为钢的的2倍，接接触模具具后降温温很快，塑塑性降低低，变形形抗力增增加，充充填性能能下降，因因此镁合合金锻造造较难，而而适合于于采用等等温锻造造。我国国已用等等温锻造造工艺成成功的成成形了复复杂的镁镁合金飞飞机上机机匣。5)超超塑成形形镁合金金塑性较较低，用用常规变变形方法法加工较较难，近近年

29、来美美、日等等国科学学家对镁镁合金的的超塑成成形技术术进行了了研究。研研究表明明，很多多变形镁镁合金在在一定的的条件下下具有超超塑性，可可以一次次成形复复杂的零零件。镁合金金在工业业上的研研究开发发和应用用，可以以说是方方兴未艾艾。它既既体现出出众多优优越性符符合现代代技术发发展的要要求，也也提出了了一系列列需要进进一步研研究解决决的问题题，以不不断扩大大它的应应用范围围。7 旋旋压成形形镁合金金车轮旋压成成形车轮轮提高了了产品制制造精度度和强度度，机械械加工余余量大大大减少。目目前，国国内外已已有企业业及研究究机构开开始着手手研究镁镁合金旋旋压成形形技术，但但尚无旋旋压成形形镁合金金车轮技技

30、术研究究报告，在在国外该该技术已已在铝合合金车轮轮上有成成功的应应用经验验。随着着国内镁镁合金产产业化的的飞速发发展，镁镁合金旋旋压车轮轮必将有有一个巨巨大的市市场需求求。旋压成成形铝镁镁合金车车轮新技技术及前前景1 旋旋压成形形技术1.11定义旋压是是一种综综合了锻锻造、挤挤压、拉拉伸、弯弯曲、环环轧、横横轧和滚滚挤等工工艺特点点的少无无切削加加工的先先进工艺艺，将金金属筒坯坯、平板板毛坯或或预制坯坯用尾顶顶顶紧在在旋压机机芯模上上，由主主轴带动动芯棒和和坯料旋旋转，同同时旋压压轮从毛毛坯一侧侧将材料料挤压在在旋转的的芯模上上，使材材料产生生逐点连连续的塑塑性变形形，从而而获得各各种母线线形

31、状的的空心旋旋转体零零件。旋旋压工艺艺的加工工原理如如图1。图1 根据旋旋压加工工过程中中毛坯厚厚度的变变化情况况，一般般将旋压压工艺分分为普通通旋压和和强力旋旋压两种种。普通通旋压过过程中毛毛坯的厚厚度基本本保持不不变，成成型主要要依*坯坯料沿圆圆周的收收缩及沿沿半径方方向上的的伸长变变形来实实现，其其重要特特征是在在成型过过程中可可以明显显看到坯坯料外径径的变化化。强力力旋压工工艺主要要依*坯坯料厚度度的减薄薄来实现现成形，坯坯料外径径基本保保持不变变。车轮旋旋压指使使用旋轮轮(或成成形轮)将回转转体锻坯坯或管状状毛坯进进行局部部连续旋旋转压缩缩以成形形其内外外截面形形状的成成形方法法。该

32、过过程综合合了普旋旋和强旋旋，在旋旋压过程程中，将将毛坯同同心地适适当装夹夹在适当当的芯模模中，当当主轴带带动毛坯坯旋转后后，数控控系统自自动控制制旋轮运运动轨迹迹，按规规定的形形状轨迹迹作往复复运动，当当每次改改变方向向时给以以一定大大小的横横向进给给，逐步步地使毛毛坯紧贴贴模具形形面，从从而得到到要求截截面尺寸寸的工件件。为了了避免工工件产生生起皱和和破裂，应应根据变变形程度度，将变变形过程程分为若若干道次次进行，即即旋轮要要作多次次往复运运动，且且每次之之前均给给以一定定的进给给量，有有时根据据材料的的性能，可可能需更更换芯模模和进行行中间热热处理或或者进行行加热旋旋压等。1.22 旋压

33、压技术在在不同领领域的应应用旋压产产品形状状各式各各样（如如图2示示），通通过旋压压可完成成成形、缩缩径、收收口、封封底、翻翻边、卷卷边、压压筋等各各种工作作，其产产品广泛泛应用于于各行各各业（表表6）。图2 旋压成成型的工工件形状状 表6 各种旋旋压制件件 2 旋旋压技术术应用于于车轮制制造的优优越性2.11 技术术先进性性其工艺艺过程为为锻造退火旋压热处理理机械械加工表面处处理（喷喷涂或电电镀）工工艺，关关键技术术为旋压压加工，属属材料精精净成形形，成形形产品精精度高，较较之铸造造材料结结构致密密，强度度高。如如图3示示，为旋旋压轮辋辋及整体体轮毂。图3-1 旋旋压轮辋辋及整体体轮毂 2.

34、22 车轮轮旋压技技术车轮旋旋压技术术是近几几年才发发展起来来的车轮轮成形新新工艺方方法，主主要针对对铝镁合合金材料料的轮毂毂（图33），也也有部分分轮毂采采用钢质质。国外外17英英寸以下下轿车铝铝轮的生生产以锻锻坯或环环坯经旋旋压成形形已逐步步成为主主流。近近几年国国外用锻锻造、旋旋压工艺艺制造了了22、224英寸寸载重汽汽车无内内胎铝车车轮，以以其造型型美观、重重量轻、强强度高成成为钢轮轮的强劲劲竞争点点。传统的的轮毂制制造工艺艺方法是是在较低低压力(一般在在2060KKPa)下浇注注（铸造造或真空空铸造）热处理理机械械加工最后表表面处理理，该方方法适合合大批量量生产、生生产率高高、合格格

35、率较高高、铝液液利用率率较高，但但表面质质量欠佳佳、成本本稍高、技技术难度度高，而而采用锻锻造退退火旋旋压热热处理机械加加工表表面处理理（喷涂涂或电镀镀）工艺艺方法生生产的轮轮毂，大大大提高高了制造造精度，有有较致密密的金相相组织和和较好的的机械性性能，易易达到轮轮毂变壁壁厚等强强度要求求，而且且重量轻轻、表面面光洁，机机械加工工余量大大大减少少。此工工艺在德德国等较较发达国国家已发发展成为为成熟技技术，目目前国内内已有较较少企业业在使用用该新技技术研究究试制铝铝车轮。图图4为车车轮旋压压几种主主要方式式。图4 车轮旋旋压方式式 车轮旋旋压一般般可采用用板材劈劈开式旋旋压（图图4-aa）、预预

36、制锻坯坯旋压（图图4-cc）、无无缝管材材缩径旋旋压（图图4-bb）三种种工艺方方式。劈劈开式旋旋压工艺艺是将圆圆盘状板板坯用劈劈开轮通通过分层层工艺，使使毛坯在在厚度方方向中部部被劈成成两份，再再用成型型轮渐步步旋压成成形；锻锻坯强旋旋工艺是是将锻坯坯进行若若干道次次的强旋旋，从而而达到轮轮辋型面面尺寸要要求。2.22 所具具有的优优点1） 节省原原材料。避避免了通通过机加加方式生生产时切切削掉大大量毛坯坯材料的的情况，可可直接旋旋压，无无需对表表面进行行精加工工。旋压压技术还还可旋制制出变截截面厚度度的轮毂毂，在满满足车轮轮强度指指标要求求的前提提下，可可适当减减薄轮毂毂厚度，从从而减少少

37、了原材材料用量量和车轮轮重量。2） 铝镁合合金有很很好的导导热性能能，可大大大延长长汽车、摩摩托车轮轮胎使用用寿命，特特别是高高负载卡卡车轮胎胎的寿命命。（根根据欧洲洲车轮生生产商“AALCOOA”公公司测试试数据，铝铝合金轮轮毂使轮轮胎最长长可延长长20的使用用寿命）。3） 实现变变壁厚等等强度要要求，强强度性能能良好。轮轮辋厚度度较易控控制，能能方便的的满足车车轮等强强度的性性能要求求，能较较好的保保证产品品精度及及强度要要求。在在相同情情况下，同同一规格格的旋压压（锻造造）铝合合金车轮轮的力学学性能比比铸造轮轮高约118%以以上，而而质量要要轻155%。4） 车轮内内外表面面质量良良好，

38、无无序后续续精加工工，减少少了工序序。旋压压后的产产品无需需精加工工就能达达到很好好的表面面精度，减减少了加加工工序序。5） 外形美美观。由由于旋压压轮辋壁壁厚较易易控制，因因此在满满足等强强度要求求的情况况下，可可灵活设设计造形形，美观观可*。6） 节约成成本。生生产制造造成本大大为减少少，批量量化生产产更有利利于节约约成本。7） 市场前前景广阔阔。由于于先进的的技术和和产品良良好的性性能，用用旋压方方法生产产的车轮轮市场前前景广阔阔。8） 属先进进特种成成形技术术，是目目前成形形大尺寸寸车轮的的较少方方法之一一，利润润空间极极大。（目目前常规规尺寸铝铝车轮利利润率约约为455%550%）。

39、9） 技术难难度及复复杂程度度较之真真空铸造造简单方方便，容容易实施施。3 技技术成熟熟性3.11轮毂旋旋压设备备轮毂旋旋压机具具有较高高的自动动化程度度，配套套上下料料机器人人、周转转带，是是规模化化生产线线中的关关键设备备，能达达到每分分钟生产产244件的生生产节拍拍。具有有立式和和卧式两两种结构构，旋轮轮头可正正负向高高速工作作进给，在在一个工工步可完完成粗旋旋和精整整过程，辅辅助工序序少，产产品质量量及效率率较高（图图5）。图5 德国莱莱菲尔德德轮毂旋旋压机（卧卧式）国外旋旋压机制制造企业业有德国国莱菲尔尔德、WWF，西西班牙DDENNN，国内内有长春春55所所、北京京金时特特、北航航

40、工艺研研究所等等。这些些国外企企业具有有较悠久久的旋压压设备制制造历史史和丰富富经验，在在国内有有大量的的旋压设设备正在在使用，技技术较为为成熟。国国内企业业近年也也设计制制造了一一些设备备并投入入使用，其其综合性性能基本本能满足足市场要要求。3.22 工艺艺技术旋压成成形轮毂毂技术在在德国已已发展成成熟，并并有产品品应用于于市场。目目前国内内虽没有有成熟产产品，但但已有个个别在旋旋压领域域具有权权威的企企业已基基本试验验成功，比比如西安安航天动动力机械械厂、山山东济宁宁车轮厂厂等，相相信很快快将会有有具有自自主知识识产权的的产品投投放市场场。4 前前景旋压成成形法是是在热锻锻工艺基基础上发发

41、展起来来的，锻锻造制坯坯后进行行旋压成成形，提提高了制制造精度度和强度度，机械械加工余余量大大大减少。旋旋压轮毂毂由于不不受尺寸寸制约、产产品美观观、性能能良好、安安全性高高、节省省材料、节节约能源源等因素素，其发发展势头头良好，旋旋压技术术属先进进成形技技术，其其铝合金金车轮旋旋压技术术水平已已基本趋趋于成熟熟，在国国内已引引起较多多公司的的关注，正正逐步向向批量生生产转化化。另外外，已有有企业及及研究机机构开始始着手研研究镁合合金旋压压成形技技术，但但目前尚尚无旋压压成形镁镁合金车车轮技术术研究报报告。随随着国内内铝镁合合金产业业化的飞飞速发展展，铝镁镁合金旋旋压车轮轮必将有有一个巨巨大的市市场需求求。5 规规模化生生产条件件要达到到规模化化生产必必须要有有可*的的原材料料来源，建建立合适适的生产产线，以以批量化化生产模模式经营营，产品品规格要要多样化化，市场场定位要要明确，确确立一个个以上的的战略合合作采购购商，并并具有先先进的管管理模式式，能适适应市场场的变化化.