1 序言
汽车作为现代化的交通工具，其数量越来越多。车轮是汽车必须的、基本的和重要的部件，其安全性、经济性及外观质量是目前使用者关注的主要指标。不同车辆的轮毂结构不同、材料不同，其加工工艺也不相同。通过分析车辆轮毂常使用的材料及加工方法，着重介绍具有深槽结构的家用汽车铝合金轮毂加工工艺及其特点。
2 汽车轮毂的材料及制造现状
2.1 轮毂结构与材料
轮毂是汽车支撑轮胎的圆形结构，由轮辋和轮辐组成，轮辋和轮辐可以是整体式的、永久联接式的和可拆卸式的。轮辋常使用的结构有深槽轮辋和平底轮辋，并在此结构上有不同的改进，比如对开式轮辋、半深槽轮辋、平底宽轮辋及全斜底轮辋，用于不同的场合。汽车轮毂
深槽轮辋如图1所示，断面中部呈凹槽形，有凸缘结构，用于安放轮胎，肩部向中间倾斜4°～6°。该结构简单，刚度大，质量较小，对于尺寸小、弹性大的轮胎安装比较方便，因此适用于轿车及轻型越野车。平底轮辋是货车常用的结构形式。
图1 深槽轮辋
常见的汽车轮毂有钢质轮毂和铝合金轮毂。钢质轮毂强度高，常用于大型载货汽车，质量较重；铝合金轮毂质量相较要轻很多，相同体积的铝合金轮毂比钢质轮毂轻2/3左右，符合如今低碳的使用理念，且导热快，散热性能好。
图2 永久联接式轮毂结构
2.2 轮毂常用加工方法
目前铝合金轮毂的生产方法有铸造法、锻造法、冲压法和旋压法。我国铝合金轮毂仍然以低压铸造为主，随着技术的发展，其加工工艺不断进行变革。
铝合金的铸造工艺主要有4种：重力铸造、低压铸造、反压铸造和挤压铸造。大部分的铝合金车轮采用低压铸造生产，这是铝合金车轮铸造工艺中的主要技术。铸造车轮需要准备铸型，熔炼金属，浇筑冷却凝固成形后取出铸件，工序多、设备大，产品容易出现缩孔、缩松等质量缺陷，特别是铸件尺寸较薄的情况下，更容易出现质量问题。
为了解决铸件容易出现的问题，铝合金车轮也在使用锻造-旋压工艺生产，其生产过程为：预制锻坯→模锻成形→旋压成形→热处理→CNC机械加工。锻件在满足使用要求的前提下，有更小的壁厚、更高的强度，具有明显的优势。
3 轮毂加工特性分析
永久联接式轮毂结构如图2所示，其轮辋和轮辐单独生产后，可以采用焊接的方式进行联接。深槽轮辋属于套筒类结构，壁厚度较小，尺寸相差不大，可以使用板料通过压力加工的方式进行生产，以此为原理设计轮辋的制造工艺；对于轮辐，可以沿用旋压工艺配以机械加工。随着制造技术的不断发展，编制的加工工艺应融合信息化技术，利于实现自动化生产，将信息化、智能化和绿化的特点融入到车轮毂的现代化生产中。
4 轮毂的锻压成形工艺
加工前先分析零件结构特点及技术要求，选择合适的毛坯；通过切削加工或者压力加工的方法，改变工件的形状、尺寸、位置和性质，最后形成满足要求的零件。对于深槽轮毂，除了传统的铸造成型工艺，使用锻压成形工艺可以获得性能更加优良的产品。轮辋的毛坯选择精
度较高的板料，通过卷圆、焊接及焊缝处理后进行压力加工，形成轮辋结构，然后和轮辐进行焊接，组成完整轮毂。
4.1 卷圆
毛坯材料经过开卷、平整后剪切，酸洗后作为被加工对象。加工成轮毂的第一步是形状的变化，需要使薄板变形，成为和轮辋结构相似的圆筒状。为了减轻劳动强度、提高加工质量，可以利用自动取料机取料后，使用卷圆机把钢板卷成圆形。自动滚圆如图3所示，不过此时的圆筒状零件不是封闭的圆形。
4.2 焊接
利用焊接技术把开口位置焊接，形成封闭圆筒状加工对象。轮辋的焊接采用闪光对焊技术，在焊缝处不需要额外添加焊接材料，利用电阻热加热融化钢板间对接接头触点，达到预定温度时迅速施加顶锻力，使两个分离表面的金属原子之间接近到晶格距离，完成焊接。其焊缝是母材金属在高温热变形的过程中形成的，该焊接方法具有省时、省力和省能源的优点。为了使焊接后的零件符合技术要求，在焊接前增加一步压平工艺，以减小焊接后非焊接原因产
生的误差。焊接原因产生的误差通过相应的手段来解决，利用焊缝刨渣机去掉轮辋焊接后产生的焊渣（见图4），得到平整的焊接表面，然后压平并强化刨渣后的焊缝，最后进行滚压，使得焊缝和母材平齐，并使用冲切机构切除焊缝两端头。
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