鎂合金車輪成型工藝研究現(xiàn)狀

王星 任長久

摘要 隨著社會的發(fā)展，汽車工業(yè)得到了快速的發(fā)展，汽車產(chǎn)量也逐年增加。汽車工業(yè)的發(fā)展程度在一定程度上可以揭示這個國家的發(fā)展程度。而金屬材料作為汽車工業(yè)發(fā)展的一個重要基礎(chǔ)，時刻影響著汽車工業(yè)的發(fā)展。汽車車輪作為汽車的重要承載部件、安全構(gòu)件，直接關(guān)系著駕駛者的生命安全。當(dāng)下，汽車車輪的制作材料主要有鋼材、鋁合金、鎂合金及其他的一些復(fù)合材料。本文對鎂合金車輪成型工藝進(jìn)行一些簡單的介紹，對鎂合金作為車輪成型原料的優(yōu)點及車輪成型工藝的研究現(xiàn)狀進(jìn)行一些簡要的概述。

關(guān)鍵詞：鎂合金車輪；車輪成形工藝；研究現(xiàn)狀

近年來，鎂因其資源豐富和優(yōu)良的物質(zhì)特性受到了人們的廣泛關(guān)注。如今，車輪成型行業(yè)在面對社會和顧客提出的更輕質(zhì)、更美觀、高精度等要求后，逐漸地對鎂合金進(jìn)行了研究，將其在汽車車輪成型制造中進(jìn)行了合適的引進(jìn)。而且，在車輪工業(yè)中引起了很大的反響。尤其在當(dāng)下，面對能源匱乏、環(huán)保呼聲日漸高漲的情況，鎂合金車輪成型工藝日益得到了人們的熱烈追逐。本文就鎂合金車輪的優(yōu)勢，其成型工藝以及如今的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行一些簡單的概述。

1.鎂合金車輪的優(yōu)點

車輪作為汽車最重要的安全結(jié)構(gòu)件，在汽車的行駛過程中起著非常重要的作用。為了保證安全，汽車對車輪的質(zhì)量、塑韌性、散熱性等方面有著非常高的要求。當(dāng)鎂合金材料進(jìn)入汽車的車輪生產(chǎn)領(lǐng)域后，因為其獨特的特點引起了巨大的反響。首先，鎂合金車輪具有更高的散熱性能。汽車在行駛過程中，車輪的溫度會逐漸升溫，如果不能及時的散熱，當(dāng)積熱到達(dá)一定程度后，可能會引發(fā)安全事故。而鎂合金車輪具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，可以避免汽車長時間行駛產(chǎn)生積熱。其次是鎂合金車輪較鋼制車輪和鋁合金車輪重量更輕，這樣可以減小車輪的力矩，提高汽車的操控性能、剎車性能以及汽車的加速性能。

2.鎂合金車輪成型工藝流程步驟

如今，鎂合金車輪成型工藝流程在國內(nèi)外還沒有形成嚴(yán)格意義上的步驟規(guī)范。但鎂合金車輪在生產(chǎn)過程中的幾個重要環(huán)節(jié)是相同的。當(dāng)面對不同需求時，可以在進(jìn)行適應(yīng)的調(diào)整。它主要包括原材料的選取、鍛造工序、精加工、防腐操作、噴漆處理等幾個主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

（1）選取原材料。在鎂合金車輪成型工藝流程中，對于原材料的選取是非常重要的。一般采用圓柱體的鎂合金來進(jìn)行生產(chǎn)，因為圓柱體的鎂合金會更方便之后的鍛壓操作。

（2）鍛造工序。在鍛造工序中分為三個部分：鍛造、鍛壓和旋壓。鍛造就是利用特殊的鍛壓機(jī)械設(shè)備對鎂合金原材料進(jìn)行施壓，使其發(fā)生塑性變形。這樣不但可以獲得一定的機(jī)械性能和產(chǎn)生一定的形狀，而且通過鍛造之后鎂合金的組織晶粒度會變得非常均勻、細(xì)密，對與車輪的成型非常有利。鍛壓是指通過鍛壓設(shè)備對鎂合金進(jìn)行鍛壓，在鍛壓后就可以看到一個車輪的大體形狀。而旋壓操作是對車輛的寬度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，經(jīng)過鍛造和旋壓后獲得鎂合金車輪毛坯。

（3）車床精加工。通過人工對毛坯進(jìn)行修邊和倒角的處理，再經(jīng)過車床的精加工，就可以獲得鎂合金車輪既定生產(chǎn)的造型。

（4）防腐操作。眾所周知，鎂是一種非常活潑的金屬，特別容易在潮濕的環(huán)境中發(fā)生腐蝕，所以對鎂合金車輪進(jìn)行防腐操作就顯得尤為重要。一般的防腐采用的是微弧氧化方式。整個防腐流程包括堿洗，超聲波洗，水洗，微弧氧化，兩道水洗，烘干等步驟。進(jìn)行微弧氧化前的幾道水洗式目的為了去除鎂合金車輪表面的雜質(zhì)和油脂，方便進(jìn)行微弧氧化。微弧氧化是在在高溫、電場的環(huán)境中，通過電源在鎂合金車輪上施加電壓，使車輪表面的金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生作用，進(jìn)而可以在車輪的表面形成一層陶瓷膜，從而達(dá)到防腐的目的。而最后的水洗和烘干目的是輔助形成最終車輪需要的陶瓷膜。

（5）噴漆處理。根據(jù)不同的生產(chǎn)需求對鎂合金車輪進(jìn)行不同顏色的噴漆處理。

3.鎂合金車輪成型工藝研究現(xiàn)狀

世界上的汽車車輪廠商一直在積極地研發(fā)更輕質(zhì)的車輪，現(xiàn)如今鍛造鋁合金車輪是比較常見的，鋁合金車輪比起傳統(tǒng)的鋼制車輪，在質(zhì)量、散熱及振動性方面取得了非常大的進(jìn)步，而鋁合金車輪的價格也是非常親民的。但是，當(dāng)下鍛造鎂合金車輪相比鋁合金車輪，在車輪的重量、強度等各方面還可以取得更大的進(jìn)步。比如，可以在鋁合金車輪原重量情況下再減輕近三分之一的重量，同時可以保證車輪的強度、抗震性不會受到影響。以前，在國外的發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)有企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在對鎂合金車輪成型工藝進(jìn)行研究，同時開始進(jìn)行鎂合金車輪的制造，雖然鎂合金車輪成型工藝較最初得到了一定的發(fā)展，但還沒有形成完善的鎂合金車輪成型工藝研究報告，而且制造成本非常高，工藝流程復(fù)雜，所以沒有得到大范圍的推廣。隨著科技的進(jìn)步和社會的不斷發(fā)展，鎂合金車輪成型工藝還是引起了世界各國的廣泛關(guān)注。面對國內(nèi)外市場對鎂合金車輪產(chǎn)品的巨大需求和競爭壓力，我國的鎂合金車輪成型工藝面臨著重大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。雖然，我國一些領(lǐng)先的汽車廠商已經(jīng)在嘗試研發(fā)生產(chǎn)鎂合金車輪，但由于鎂合金車輪成型的工藝有待提高，鎂合金車輪還沒有形成規(guī)?；a(chǎn)。因此，我國的鎂合金車輪成型市場還沒有完全開發(fā)，具有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)撃?。我國必須抓住這個機(jī)遇，積極地對鎂合金車輪車型工藝進(jìn)行研究，只有這樣，才能實現(xiàn)我國車輪制造產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

4.結(jié)語

傳統(tǒng)的鋼制車輪成型技術(shù)已不能滿足現(xiàn)如今社會與人們對其提出的要求，而鎂合金車輪相比鋁合金車輪有其獨特的優(yōu)勢，如今，正受到人們的熱烈追捧。更輕的車輪也意味著汽車可以獲得更快的加速度、剎車性能以及燃油經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點，更能滿足社會與人民的需求。國外已經(jīng)有部分企業(yè)在生產(chǎn)鎂合金車輪并將其應(yīng)用到了汽車生產(chǎn)當(dāng)中。目前，我國國內(nèi)還沒有系統(tǒng)化鎂合金車輪進(jìn)行生產(chǎn)，因此鎂合金車輛成型工藝在我國的發(fā)展?jié)摿Ψ浅４?，而且有著長遠(yuǎn)的發(fā)展趨勢。

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