清华大学张磊铝合金轮毂成形新工艺标准解读

近日，我国汽车制造学好宣布公布团体标准：《汽车用铝合金直锻工艺轮毂技术条件》（T/CSAE200－2021）。该规范由汽车新能源技术革新经营战略明确提出，清华天津市高端装备制造研究所带头，协同安徽省吉奥汽车控股集团有限责任公司、林州鼎鑫镁业高新科技有限责任公司、内蒙古自治区华唐盛业再生能源有限责任公司、奇瑞股权有限责任公司、中铝原材料运用研究所有限责任公司等企业一同研发。该规范明确提出了选用直锻加工工艺成型的轮圈特性标准及实验方式。

规范研发情况

汽车新能源是车辆快速发展的发展趋势。试验证实，若汽车重量减少10%，汽柴油高效率可提升6%-8%；车辆总体品质每降低100kg，油耗可减少0.3-0.6升；汽车重量减少1%，耗油量可减少0.7%。汽车重量由两部份构成：簧下品质、簧上品质，在其中簧下品质一般包含车轱辘、扭簧、减振器及其其他有关构件；簧上品质一般包含窗框、动力装置、传动系统、旅客等。实验说明：缓解1KG簧下品质的效率相当于缓解15kg簧上品质。在簧上品质一致的情形下，缓解簧下品质能够有效的提高车辆的加速性、可靠性及其操纵性。轮圈归属于簧下品质，并且是联系到汽车安全性的关键零部件。现阶段绝大多数车辆安裝的轮圈为锻造铝轮毂（以新能源客车为主导）或钢制车轱辘（以商用汽车为主导）。煅造铝轮毂净重比锻造铝轮毂的重量较轻10%上下，比钢制轮圈重量较轻2/3上下。因而，选用煅造铝轮毂合乎汽车新能源发展趋势的发展趋势。

现阶段，销售市场上的煅造铝轮毂铸钢件的典型性成型生产流程如图所示1所显示，实际为：预锻（20MN-50MN四柱液压机）+终锻（80MN-120MN四柱液压机）+冲孔机裁边钻孔+冲压。该步骤煅造工艺流程多、每一个步骤均必须提前准备一套模貝、一台锻造设备。煅造铝轮毂成型工艺流程繁杂，造成其费用较高。煅造铝轮毂的费用情况是限定其普遍生产制造和运用的首要拦路虎。

图1轮圈铸钢件基本煅造步骤《汽车用铝合金直锻工艺轮毂技术条件》恰好是在这个情况下兴起的。直锻加工工艺成型轮圈防止基本煅造繁杂的步骤步骤，根据闭试挤压成型加工工艺由胚料立即成型轮圈

规范具体内容

本规范适用选用直锻加工工艺成型的铝合金型材新能源客车轮圈和铝合金型材商用汽车轮圈，对物理性能、动态性弯折疲劳测试、动态性轴向疲劳测试、冲击试验及有关检验办法实现了分析并得出有关规定。关键包含：

1)得出了轮圈直锻加工工艺的确切界定；

2)得出了轮圈物理性能规范标值及抽样部位；

3)得出了直锻加工工艺成型的新能源客车和商用汽车轮圈动态性弯折疲劳测试最少循环系统频次及实验方式；

4)得出了直锻加工工艺成型的新能源客车和商用汽车轮圈动态性轴向疲劳测试最少循环系统频次及实验方式；

5)得出了直锻加工工艺成型的新能源客车和商用汽车轮圈冲击试验方式

现阶段，直锻加工工艺早已使用于在林州鼎鑫镁业高新科技有限责任公司大批量生产轮圈全过程中，典型性样品净重减少10%之上。▎作者介绍曹磊，清华副研究员，关键从业超重型武器装备和铸钢件成型加工工艺科学研究。2012年和2014年得到省级科技创新一等奖，2016年得到國家科技创新二等奖，陕西省组织部第六批“陕西省‘百人计划’项目实施计划”获奖者。