汽车轻合金轮毂:
2021-03-26 16:12:52   来源:   评论:0 点击:

一、技术介绍:

铝合金轮毂以其质量轻、散热快、减震性能好、轮胎寿命长,安全可靠,外观美丽,图案丰富多彩,尺寸精确,平衡好,再加容易制造等优点,在汽车工业中脱颖而出,发展潜力巨大。世界各国的铸造铝合金轮毂都是A356合金系合金生产的。随着铝合金轮毂(A356)产量的迅速提高和工业大生产的不断发展。生产过程中逐渐显现出了诸如变质处理效果有限、铸件质量不稳定等问题。而这些问题的根源在于对A356系研究的还不够充分。

二、技术发展历程及趋势

我国在80年代末开始了铝轮毂的生产制造,随着2006年我国汽车总的产销量超过720万辆,成为世界第三大汽车生产国和世界第二大汽车消费国,我国汽车及摩托车铝轮毂年产量也超过6200万件,是世界铝轮毂生产大国,并且出口份额大。

为了满足使用功能和市场的需求,铝轮毂在结构上有整体式和多件组合式的设计;外观造型上有宽轮辐、窄轮辐、多轮辐、少轮辐等形状设计;外观式样有涂装、轮辐车亮面涂透明漆、抛光涂透明漆、电镀等外观要求;涂装的颜色有运动银、细银、亮烟灰色、黑色等不同色彩的要求,而大型化、高强度、轻量化、柔细化、美观漂亮等是铝轮毂外观和结构设计主要的发展趋势和追求的方向。

铝轮毂使用的材料有A l S i系列合金(AlSi7MgAlSi11AlSi11MgAlSi12Mg)、Mg合金、6061变形铝合金,其中以采用Sr变质的AlSi7Mg合金用量最大(约90%)。铝轮毂的成形工艺有重力铸造、低压铸造、挤压铸造、半固态铸造、锻造、旋压成形和几种工艺的组合等工艺形式。挤压铸造和半固态铸造技术,可以改善材料的金相组织,提高产品的力学性能,特别适用于制造大规格、轻量化铝轮毂;旋压成形技术是在热锻工艺基础上发展起来的塑性变形加工技术,铝轮毂在锻造制坯后利用旋压工艺使之成形,工艺技术生产的铝轮毂的力学性能,比同一规格的铸造铝轮毂提高18%以上,还可减轻约20%的质量,产品主要是大规格、轻量化铝轮毂以及赛车铝轮毂。近来又出现了一种全新概念的新型轻量化铝轮毂——内置空气铝轮毂,通过空腔技术进一步减轻轮毂20%的质量。

三、技术先进性

1.多件式铝轮毂

多件式铝轮毂有两件式和三件式,轮毂的几个部分分别用锻造和旋压工艺制造,然后用钛螺栓联接,这些产品质量轻、强度高、性能优越,但是价格昂贵,主要用于各类锦标赛赛车和高档豪华汽车。在全球各类级别的车赛中,无论是汽车还是摩托车,无论是在何种条件下,要求车辆能在短短的3s内将车速从零加速到100km/h,因此轮毂需要在赛道上能够承受由于极高的横向加速度、极高的运行速度和恶劣的条件而产生的超负荷运行状态,以及轮胎强烈的磨损而产生的温升造成的影响,在这种环境中多件式铝轮毂经受住了各种艰苦环境的考验。尽管产品质量轻,由于采用了先进的制造工艺技术,产品结构强度高,多件式的组合造型给人以厚实坚固的感觉。

2.单件式赛车铝轮毂

赛车运动是对整个车辆技术的考验,轮毂也要经受各种艰苦环境的考验。F1赛车要求采用单件式轮毂,为了确保轮毂的使用性能和车辆减重的要求,通常采用锻造制坯再利用旋压工艺成形生产,以确保产品的高性能和最轻量化,与同规格的铸造铝轮毂相比,其力学性能提高18%以上,还可减轻约20%的质量。F1赛车运动是最受人们关注的一项车赛,轮毂则要在赛道上能够承受由于极高的横向加速度、极高的运行速度和恶劣的条件而产生的超负荷运行状态,以及轮胎强烈的磨损而产生的温升带来的影响,这些专门为F1赛车设计制造的单件式铝轮毂,经受住了各种艰苦环境的考验。

3.单件式汽车铝轮毂

虽然汽车在安全、环保、节能、舒适、美观等方面的要求在不断的提高,然而乘用车铝轮毂不像赛车对性能的要求是那样的苛刻,整体式低压铸造铝轮毂足以满足其性能的要求了,但乘用车更加注重铝轮毂的外观造型和美观性设计。受赛车运动的影响和节能、美观的要求,汽车铝轮毂也在发生着变化,更富有运动感的大直径、柔细轮辐铝轮毂设计以及轻量化铝轮毂设计,是汽车铝轮毂主要的发展趋势和追求的方向。传统的铝轮毂设计大家在道路上随时可见,在此不必多说了,下面介绍几类时尚的汽车铝轮毂,这几类铝轮毂在外形及结构造型上突出的特点就是柔细的轮辐、大型化、轻量化,代表了铝轮毂的发展潮流,窄细的轮辐提供了宽阔的轮辐间空间,确保了刹车盘很好的冷却,提高了安全性。

4.内置空气铝轮毂

为了最大限度的减轻轮毂的质量,一种全新概念的新型轻量化铝轮毂——内置空气铝轮毂应运而生,通过空腔技术进一步减轻轮毂的质量。这种铝轮毂有单件式和两件组合式之分,单件式内置空气铝轮毂通过空腔技术,将轮毂的所有轮辐、轮辋的内外凸肩处均制成空腔,极大的减轻了轮毂的质量,与同结构铝轮毂相比减重达20%,而使用性能却得到了大大的提升;两件组合式内置空气铝轮毂则是将轮毂轮辋的内凸肩处制成空腔,大大地减轻了轮毂的质量,与同结构铝轮毂相比减重5%,提高了产品的使用性能。该类型的铝轮毂是采用铸造毛坯,利用旋压工艺完成空腔的制造。

5.色彩

为了提升铝轮毂的外在美感,也为了环保(生产过程和制成品),传统的油漆涂料涂装技术、电镀技术将逐渐减少,取而代之的是水性和粉末涂料涂装技术。铝轮毂的外观美通过涂装得以充分的体现,比较时尚的颜色有细银、亮烟灰色、运动银色;同时轮辐精车亮面和轮毂抛光,喷透明粉后的表面金属光亮色的轮毂外观,可以取代电镀,充分地体现出了产品的环保、精致和时尚气质。

四、全球十大铝合金汽车车轮制造商

1中信戴卡股份有限公司

中信戴卡是全球最大的汽车铝轮毂生产商和出口商。产品主要用于乘用车和小型、轻型商用车。2019年,共售出5463万个车轮,与年产6900万个铝车轮的产能相比,较2018年略有增长。

1988年中国经济改革开放以来,中信集团作出重大决策,在秦皇岛建立了中国第一家铝轮毂企业——中信戴卡有限公司。

目前,中信戴卡经过多年的不断发展,已成为世界领先的核心技术企业,拥有自主轻量化品牌,用于轻量化模块化新型复合零部件。

 

中信戴卡达已完成全球生产布局,在中国、北美、欧洲和非洲设有生产基地,主要生产高强度轻量化汽车零部件。

中信戴卡一直专注于巩固业务。中信戴卡铝车轮的主要客户包括全球12家领先汽车制造商,其中包括福特、通用和克莱斯勒,以及中国主要汽车制造商,包括一汽、上汽和东风。

2RONAL集团

RONAL集团是国际轻合金车轮市场的领先制造商。RONAL集团的服务覆盖了整个生产流程链——所有生产阶段,从工程设计到加工到成品,都由RONAL集团使用高科技生产设备进行。

RONAL集团由RONAL、 Speedline CorseSpeedline Truck三个品牌组成,用于制造和全球销售车轮。

RONAL集团在全球拥有约8000名员工,分布在3个大洲,运营着13个生产部门。集团年生产能力超过2100万车轮,2019年销售收入达12亿欧元。

RONAL集团是世界上率先推出一款产品的公司,该产品目前是同类产品中唯一的一款:新型RONAL R70-blue,一种具有碳中和解决方案的乘用车车轮。车轮是在德国制造的,使用100%的绿色电力,主要由重复使用的铝组成,这是100%可回收。

3 SUPERIOR工业

SUPERIOR工业成立于1957年,现已发展成为全球最大的轻型汽车铝轮毂供应商之一。车轮制造商总部位于密歇根州的南菲尔德,在北美和欧洲拥有9家制造工厂和大约8000名员工。

为应对COVID-19, SUPERIOR工业迄今已实施了临时性和永久性成本节约措施,包括休假、削减薪酬和福利、推迟业绩提升、减少差旅、人员重组以及在有条件的情况下使用政府补贴。

根据2020年第三季度的结果,出货量为440万部,比去年同期的490万部下降了约10%。出货量下降的主要原因是由于COVID-19导致欧洲主要客户的需求下降。

SUPERIOR工业2020年第三季度的净销售额为3.17亿美元,而去年同期的净销售额为3.52亿美元。该季度销量下降和铝价下跌是销量下降的主要原因,但有利的产品组合和欧元走强部分抵消了这一影响。

4 BORBET公司

Borbet GmbH是一家德国轻合金车轮制造商,是一家业主管理的家族公司,总部位于德国绍尔兰的Hallenberg-Hesborn

Borbet公司由古斯塔夫·博贝(Gustav Borbet)于1881年在威斯特伐利亚的阿尔特纳(Altena)成立,是一家黄铜铸造厂。1928年,Wilhelm Borbet将生产范围扩大到包括铝砂铸件。1962年,彼得·威廉·博贝特(Peter Wilhelm Borbet)在哈伦贝格·黑斯伯恩(Hallenberg-Hesborn)创立了今天的公司总部。最初,在新地点生产了各种铸件,1977年开始生产轻合金车轮。

Borbet的商标是其创新的技术和开创性的设计。著名的BORBET a轮于1987年首次在全球获得成功。

Borbet公司在全球拥有9家分公司,年销售额超过10亿美元。公司是全球公认的卓越设计和高质量生产的专家。

5 IOCHPE-MAXION

Iochpe-Maxion是一家全球性公司,是汽车车轮生产的全球领导者,也是美洲汽车结构部件的主要生产商之一。

公司在全球14个国家设有31个生产基地,拥有15000名员工,能够按照客户要求的条款、质量和竞争力标准为全球客户提供服务。

集团的主要业务包括两个部门:Maxion车轮和Maxion结构部件。

Maxion Wheels铝轮毂生产用于轻型车辆,而该公司还生产钢轮。

美铝车轮公司

美铝车轮是铝锻造车轮的全球领导者,1948年率先成为第一个锻造的铝制卡车车轮的公司,并为该公司开始了一个全新的行业。

美国铝业公司的卡车车轮一直在帮助客户节省燃料和减少维护,通过用轻铝取代重钢车轮,该公司仍然是其生产的第一名。

美国铝业车轮制造整体锻铝车轮皮卡,运动型多功能车(suv),休闲汽车(RVs),货车和其他车辆。

美国铝业还推出了一种新的轻型铝车轮,采用了新的车轮技术,适用于所有主要的卡车oem。新车轮重39磅。美国铝业公司提供的最轻的铝轮。

7万丰汽车车轮

万丰汽车是行业内首批上市公司之一,年产量4000万套规模,实现了全球领先的细分行业。

万丰汽车车轮成立于20019月,并于200611月成功上市,成为中国汽车车轮行业首家上市公司。公司主要从事汽车铝轮、摩托车铝轮的研发、制造和销售。

万丰车轮与德国梅赛德斯-奔驰、宝马、大众等世界豪华车品牌建立了长期合作关系;美国通用、福特、克莱斯勒;日本丰田、本田、日产;现代、标致雪铁龙、菲亚特、哈雷、雅马哈、铃木等。

8立中车轮集团

立中车轮集团前身为河北立中有色金属集团投资成立于1995年。集团现有铝合金车轮年生产能力1500万只。

立中轮毂是技术与艺术的完美结合。立中集团已与宝马、克莱斯勒、通用、现代、马自达、日产、铃木、菲亚特、雷诺、长城、吉利、上汽等全球客户建立了良好的合作关系。

9 TOPY工业

Topy工业是世界领先的综合车轮制造商之一,它生产各种类型的车轮,用于各种用途——乘用车、卡车、客车、小型和大型工程车辆——以满足汽车和工程机械行业的各种需求。

Topy的成功在于其技术实力、卓越的设计和质量保证体系,三者结合在一起,生产出无数的高精度产品。作为车轮行业的领导者,Topy正在应对当今行业中一些最严峻的挑战,包括减轻重量和提高稳定性。

Topy委托使用最新的铸造分析技术,为众多汽车制造商提供异常强大、重量轻的铝车轮。

这个集成系统包含了从设计到制造的整个生产过程。在乘用车市场,Topy凭借大直径镀膜产品和混合动力车轮塑料部件赢得了时尚买家的好评。

10 UNI车轮集团

UNI车轮集团是欧洲领先的汽车铝轮毂制造商之一,也是全球为数不多的铝轮毂行业技术领导者之一。

车轮公司提供专业的赛车系列与高科技车轮。该公司已经生产高质量的铝车轮主要在低压铸造超过40年。

 

UNI车轮集团是欧洲第三大汽车行业OEM车轮供应商,也是欧洲配件市场(AM)合金车轮的市场领先制造商。该公司视自己为汽车行业的主要合作伙伴之一,通过减轻合金车轮的重量来最佳地减少二氧化碳排放。

总体而言,汽车合金车轮市场正处于增长阶段,这是因为对轻量化车轮的需求不断增加,这些车轮具有与钢车轮相同的强度,同时具有较高的热稳定性和延展性。汽车合金车轮是一种轻量化车轮,可以提高汽车的转向和速度。由于天气条件的变化,对轻量化和耐腐蚀合金车轮的需求不断增加,这是推动汽车合金车轮市场增长的关键因素。汽车合金车轮支持无内胎轮胎,也提供更好的刹车抓地力。

五 相关专家

戴卡轮毂制造有限公司  王坤、李勇

2. 上海万丰奥特集团 陈爱莲

3. 华泰铝轮毂有限公司 张新颖

4. 上海金合利铝轮毂制造有限公司 黄荣发

5. 中国汽车技术研究中心 刘斌 赵航

6. 天阳铝合金车轮有限公司 王艳宾


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