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鍛造鋁合金車輪研究現(xiàn)狀

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鍛造鋁合金車輪最早是由美國鋁業(yè)于1948年發(fā)明,并在以后60多年時(shí)間里其性能得到了不斷改進(jìn)和提高。美國鋁業(yè)作為目前鍛造鋁合金車輪生產(chǎn)企業(yè)全球領(lǐng)導(dǎo)者,擁有最多規(guī)格的產(chǎn)品,產(chǎn)品類型涉及鍛造中、小型轎車車輪、公共大轎車車輪及重型車車輪等,在全球商用車輛鋁合金車輪市場(chǎng)占有率極高,壟斷了鍛造鋁合金車輪的市場(chǎng)。除美國鋁業(yè)以外,其它較著名的車輪制造企業(yè)還有:美國的ARE公司、超級(jí)工業(yè)國際公司,德國的羅那公司、BBC公司、SRS公司,日本的托皮公司、日立、ENKETT公司、豐田等公司。

目前國外鍛造鋁合金車輪應(yīng)用范圍極廣,包括高端轎車、商用客車、載貨卡車、摩托車等。在美洲,美國、巴西、加拿大等都是鍛造鋁合金車輪需求大國,商用車鍛造鋁車輪的裝配率非常高。整車企業(yè)福特、通用、克萊斯勒等都已經(jīng)在其生產(chǎn)的高端轎車、輕型皮卡等車型上普遍使用鍛造鋁合金車輪。在歐洲,保時(shí)捷、寶馬、奔馳、奧迪等高端轎車車輪普遍使用OttoFuchs公司生產(chǎn)的鍛造鋁合金車輪,同時(shí)雷諾、沃爾沃、戴姆勒等企業(yè)的載貨汽車、大型客車以及掛車上也裝配了鍛造鋁合金車輪,但裝配比例小于美國。在亞洲一些國家,近些年鍛造鋁合金車輪的裝配率也在不斷提高,如韓國、日本等。

隨著汽車產(chǎn)業(yè)日益國際化,鋁合金車輪制造產(chǎn)業(yè)的國際市場(chǎng)逐步打開。2004年,我國首條鍛造鋁合金車輪生產(chǎn)線在中信戴卡車輪制造有限公司投產(chǎn)使用。據(jù)統(tǒng)計(jì),

2013 年我國鋁合金車輪制造行業(yè)排名前四位的公司分別為中信戴卡、立中車輪、萬豐奧特、六豐機(jī)械,這四家集團(tuán)公司里中信戴卡及萬豐奧特通過進(jìn)口德國旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)建立了鋁合金車輪鍛造生產(chǎn)線。此外浙江戴卡宏鑫科技有限公司鋁合金車輪鍛造生產(chǎn)線采用從日本進(jìn)口的旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)。由于試驗(yàn)設(shè)備的缺乏,制約了我國鍛造鋁合金車輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

工藝研究方面:2008 年,東北輕合金有限責(zé)任公司的鄭超和傅英祥對(duì)鍛旋鋁合金車輪表面氣泡進(jìn)行了分析,并針對(duì)原因制定了相應(yīng)的解決措施;同年,燕山大學(xué)的張慶玲等人利用有限元分析軟件對(duì)鍛造鋁合金車輪擺動(dòng)輾壓制坯工序進(jìn)行了數(shù)值模擬;2009 年武漢理工大學(xué)的華林教授及韓星會(huì)對(duì)環(huán)形件及柱件的擺動(dòng)輾壓成形、軋制成形的工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)方法和有限元分析的研究;2011 年,鄭州日產(chǎn)汽車有限公司的張亞南、武漢理工大學(xué)王華君等對(duì)圓環(huán)件擺輾過程中塑性鉸演化與影響因素;同年,武漢理工大學(xué)的蔡改貧、徐建波、翁海珊對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)擺動(dòng)輾壓精密成形機(jī)理進(jìn)行了研究;2013 年,中信戴卡股份有限公司試驗(yàn)中心的孫愛軍等人對(duì)鍛造鋁合金車輪及檢測(cè)方法進(jìn)行了相關(guān)研究。

與國外發(fā)展、應(yīng)用情況相比,我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展,產(chǎn)能及出口量持續(xù)增長(zhǎng),總體發(fā)展趨勢(shì)良好的情況下,鋁合金車輪工業(yè)的發(fā)展依然存在一些問題:

(1)幾乎所有車輪產(chǎn)品都是由客戶提出要求或提供開發(fā)好的產(chǎn)品,致使產(chǎn)品和市場(chǎng)都掌握在客戶手中,使我國車輪產(chǎn)業(yè)處于非常被動(dòng)的地位。

(2)目前生產(chǎn)節(jié)能型鋁合金鍛造車輪專用旋轉(zhuǎn)輾鍛壓力機(jī)在美國、日本和印度都有應(yīng)用,但我國還完全依賴于進(jìn)口,鍛造鋁合金車輪的工藝技術(shù)仍然被德國公司所壟斷。

(3)與歐美國家相比較,我國汽車車輪產(chǎn)業(yè)起步晚,制造技術(shù)還不成熟,從而造成生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量難以達(dá)到市場(chǎng)要求,廢品率也相對(duì)較高,近而又導(dǎo)致新的資源浪費(fèi),提高了車輪的生產(chǎn)成本。由于車輪生產(chǎn)成本的提高,又會(huì)產(chǎn)生一系列的連鎖反應(yīng),進(jìn)而影響我國鍛造鋁合金車輪的市場(chǎng)占有率。

因此,大力開展鍛造鋁合金車輪生產(chǎn)工藝的研究,為我國鍛造鋁合金車輪的發(fā)展提供先進(jìn)的成形工藝技術(shù),實(shí)現(xiàn)我國鍛造鋁合金車輪產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,打破國外對(duì)我國鍛造鋁合金車輪的技術(shù)壟斷。