一、簡介
　　
　　輪(lun)轂又稱輪(lun)圈，是(shi)輪(lun)胎(tai)內(nei)廓支撐輪(lun)胎(tai)的(de)圓桶形的(de)、中心裝在軸上(shang)的(de)金屬部(bu)件。參數如下圖所示(shi)：

　　二、按材質分類
　　
　　輪(lun)轂(gu)按照材料主要(yao)分為(wei)鋼輪(lun)轂(gu)和輕(qing)合(he)(he)金(jin)(jin)輪(lun)轂(gu)，而(er)輕(qing)合(he)(he)金(jin)(jin)輪(lun)轂(gu)又以與鎂(mei)合(he)(he)金(jin)(jin)產品為(wei)主。在今天的汽車市場中，鋼質輪(lun)轂(gu)已不多見，大(da)多數車型使用的都(dou)是鋁合(he)(he)金(jin)(jin)輪(lun)轂(gu)，即輕(qing)合(he)(he)金(jin)(jin)輪(lun)轂(gu)。

　　制(zhi)造鋁(lv)制(zhi)輪(lun)轂所使用的(de)鋁(lv)合金(jin)(jin)材(cai)料(liao)包(bao)括A356、6061等(deng)(deng)。其中，A356被鑄造鋁(lv)制(zhi)輪(lun)轂大量選用。A356鋁(lv)合金(jin)(jin)具(ju)有比重小，耐侵(qin)蝕性好等(deng)(deng)特點，主要(yao)由鋁(lv)、硅、鎂、鐵、錳、鋅(xin)、銅、鈦等(deng)(deng)金(jin)(jin)屬元(yuan)素(su)組成，鋁(lv)占92%左右(you)，是一(yi)種(zhong)技術成熟的(de)鋁(lv)合金(jin)(jin)材(cai)料(liao)。

　　三、鋁合金輪轂生產工藝
　　
　　鋁合金輪轂比鋼輪轂更適合乘用車，目前其制造工藝基本可分為三種，第一種是鑄造，目前大多數汽車廠商都選擇使用鑄造工藝。第二種是鍛造，多用于高端跑車、高性能車以及高端改裝市場。第三種較為特別，是最先由日本Enkei公司投入使用的MAT旋壓技術，目前此技術在國內的應用不如前兩種多。
　　
　　1.重力鑄造法
　　
　　重力鑄造簡(jian)單的說，主要是靠鋁水自身的重力來沖填鑄模，是一(yi)種較(jiao)為早期(qi)的鑄造方法。

　　該法成本低、工序簡單且生產效率高，然而，澆注過程中夾雜物易卷入鑄件，有時還會卷入氣體，形成氣孔缺陷。重力鑄造生產的輪轂易產生縮孔縮松且內部質量較差，此外，鋁液流動性的限制也有可能導致造型復雜的輪轂良品率低。因此，汽車輪轂制造業已經很少使用該工藝了。
　　
　　2.低壓鑄造法
　　
　　低(di)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)造是鋁(lv)液在壓(ya)力作用(yong)下(xia)充(chong)入模具，在有壓(ya)力的(de)情況下(xia)進行凝固結(jie)晶的(de)工(gong)藝。同(tong)樣的(de)情況下(xia)，與重力鑄(zhu)(zhu)造相比，低(di)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)造輪(lun)轂內(nei)部組織(zhi)更為密實，強(qiang)度更高。此(ci)外，低(di)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)造利用(yong)壓(ya)力充(chong)型(xing)和補充(chong)，極大簡化澆冒系統(tong)結(jie)構，使金屬液收得率可達90%。目前低(di)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)造已成為生(sheng)(sheng)產的(de)首(shou)選(xuan)工(gong)藝，國內(nei)多數鋁(lv)合金輪(lun)轂制造企(qi)業(ye)都采(cai)用(yong)此(ci)工(gong)藝生(sheng)(sheng)產。但(dan)低(di)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)造法也有其缺點：鑄(zhu)(zhu)造時間較長，加料(liao)、換(huan)模具耗時長，設(she)備投資多等。

3.鍛造法 

熱(re)鍛(duan)（Hot forging）→RM鍛(duan)造（RM forging）→冷旋(xuan)壓（Cold spinning）→熱(re)處(chu)理（Heat treatment）→機加工（Machine work）→噴丸處(chu)理（Shot blast）→表面處(chu)理（Surface finishing）

鍛造(zao)是(shi)固(gu)體到固(gu)體的(de)(de)變(bian)化，通(tong)過(guo)拍(pai)、壓、鍛等手段來形(xing)成(cheng)輪(lun)(lun)轂(gu)樣式，這(zhe)個過(guo)程不會發生液相變(bian)化，都(dou)是(shi)固(gu)體變(bian)化。所以它的(de)(de)力(li)學性能(neng)比鑄造(zao)要高，具有強度高、抗蝕性好、尺寸精(jing)確等優(you)點。晶粒流(liu)向(xiang)與受力(li)的(de)(de)方向(xiang)一致(zhi)，因(yin)此(ci)強度、韌性與疲(pi)勞強度均顯著優(you)于鑄造(zao)鋁(lv)(lv)輪(lun)(lun)轂(gu)。同(tong)時，鍛造(zao)鋁(lv)(lv)輪(lun)(lun)轂(gu)的(de)(de)典型伸長率為12%~17%，因(yin)而能(neng)很好的(de)(de)吸收道(dao)路的(de)(de)震動和應力(li)。另外，鍛造(zao)鋁(lv)(lv)輪(lun)(lun)轂(gu)表面無(wu)氣孔(kong)，因(yin)而具有很好的(de)(de)表面處理能(neng)力(li)。

但是(shi)，鍛(duan)(duan)造鋁輪(lun)轂(gu)(gu)的(de)最(zui)大缺點是(shi)生產工序多，生產成(cheng)本比鑄造的(de)高得多。雖然鍛(duan)(duan)造輪(lun)轂(gu)(gu)的(de)性能更(geng)好，但汽車(che)廠商在大部(bu)分車(che)輛上還是(shi)主要使用(yong)鑄造輪(lun)轂(gu)(gu)，只有(you)少部(bu)分豪華車(che)配(pei)備鍛(duan)(duan)造輪(lun)轂(gu)(gu)。不過國(guo)內(nei)輪(lun)轂(gu)(gu)制造龍(long)頭(tou)企(qi)業中信戴卡(ka)已成(cheng)功進入(ru)乘用(yong)車(che)鍛(duan)(duan)造輪(lun)轂(gu)(gu)生產線并將鍛(duan)(duan)造輪(lun)轂(gu)(gu)的(de)成(cheng)本壓縮到(dao)了千元，并已經開始作(zuo)為(wei)原配(pei)輪(lun)轂(gu)(gu)供(gong)應國(guo)內(nei)合資廠。

4.擠(ji)壓(ya)鑄造法

擠(ji)壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)也稱為液(ye)態模鍛(duan)，是集鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)和鍛(duan)造(zao)(zao)(zao)(zao)特點(dian)于一(yi)體(ti)的(de)(de)工藝(yi)方法——將一(yi)定量(liang)的(de)(de)金(jin)屬(shu)液(ye)體(ti)直接(jie)澆入敞開的(de)(de)金(jin)屬(shu)型內，通過沖頭以一(yi)定的(de)(de)壓(ya)(ya)力作用于液(ye)體(ti)金(jin)屬(shu)上，使之(zhi)充(chong)(chong)填、成形和結晶(jing)凝(ning)固，并在結晶(jing)過程中產(chan)生一(yi)定量(liang)的(de)(de)塑性(xing)變形。優點(dian)：充(chong)(chong)型平穩，金(jin)屬(shu)直接(jie)在壓(ya)(ya)力下結晶(jing)凝(ning)固，所以鑄(zhu)(zhu)件不會產(chan)生氣孔、縮孔和縮松等鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)缺陷，且組(zu)織致密，機(ji)械性(xing)能比低壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)件高且投(tou)資大(da)大(da)低于低壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)法。缺點(dian)：與(yu)傳統(tong)鍛(duan)造(zao)(zao)(zao)(zao)產(chan)品一(yi)樣(yang)，需(xu)要銑(xian)削加(jia)工來完成輪輻(fu)的(de)(de)造(zao)(zao)(zao)(zao)型。日本(ben)已有相當部分的(de)(de)汽車(che)鋁(lv)輪轂采用擠(ji)壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)工藝(yi)生產(chan)，從澆注金(jin)屬(shu)液(ye)到取出(chu)鑄(zhu)(zhu)件整個過程都由計算機(ji)來控制，自動(dong)化程度(du)非常高。目(mu)前世界各國(guo)都把擠(ji)壓(ya)(ya)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)作為汽車(che)鋁(lv)輪轂生產(chan)的(de)(de)方向之(zhi)一(yi)。

圖(tu)：輪轂擠壓鑄造工藝(yi)過程示意圖(tu)

5.特種成型：MAT旋壓技術

MAT旋(xuan)壓(ya)技(ji)術最先由日本(ben)(ben)Enkei公司投入使(shi)(shi)用(yong)(yong)，嚴格而言(yan)還(huan)應算是鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)中的(de)(de)一(yi)種，指的(de)(de)是在輪(lun)(lun)(lun)圈(quan)整體鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)出型后再(zai)利用(yong)(yong)專用(yong)(yong)設備對(dui)受力(li)處進行旋(xuan)轉加壓(ya)處理(li)，使(shi)(shi)得被(bei)處理(li)位置金屬內部分(fen)子(zi)排列發生改變，具(ju)體的(de)(de)分(fen)割面(mian)相比起一(yi)般鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)產品呈現密度(du)更高(gao)(gao)的(de)(de)纖維狀，從而改變整體金屬力(li)學的(de)(de)工藝(yi)方法。MAT旋(xuan)壓(ya)技(ji)術制造(zao)(zao)的(de)(de)輪(lun)(lun)(lun)轂的(de)(de)質量(liang)、強(qiang)度(du)、延(yan)伸性等(deng)特性都已接近于(yu)鍛造(zao)(zao)輪(lun)(lun)(lun)轂，且現對(dui)于(yu)鍛造(zao)(zao)輪(lun)(lun)(lun)轂來(lai)說(shuo)，更易生產。總(zong)的(de)(de)來(lai)說(shuo)，MAT旋(xuan)壓(ya)技(ji)術既可相對(dui)保(bao)證輪(lun)(lun)(lun)轂制造(zao)(zao)成(cheng)本(ben)(ben)，同時還(huan)可使(shi)(shi)鑄(zhu)(zhu)造(zao)(zao)輪(lun)(lun)(lun)轂打造(zao)(zao)出與鍛造(zao)(zao)輪(lun)(lun)(lun)轂相近的(de)(de)重量(liang)和強(qiang)度(du)。只是國內技(ji)術不(bu)成(cheng)熟，成(cheng)本(ben)(ben)較高(gao)(gao)，故應用(yong)(yong)不(bu)多。

圖：采用(yong)MAT旋壓技術(shu)的(de)Enkei Racing Revolution系(xi)列RS05RR輪(lun)轂