镁合金轮毂真空压铸工艺研究

任成森 韩龙 林生斌

青海盐湖特立镁有限公司

一、轮毂结构简介

（一）镁合金轮毂结构简介。构成轮毂的构件是，轮辋、轮芯和轮辐，轮毂通过这三个部分结构和轮胎及车体的中心轴进行衔接，轮毂的作用在于，首先减少路面不平造成的摩擦力，其次在道路和轮胎之间起传递摩擦力的作用，最后确保车转弯顺畅安全。所以镁合金轮毂简单的理解就是将普通的轮毂更换为镁合金的轮毂，其中的意义在于镁合金的特点是在于自身密度小、强度高、质量小的特点，在实际运用中减震性、导电性、导热性、耐腐蚀性都有着极佳的性能。

（二）镁合金轮毂的整体造型。就目前的实际情况来说，目前轻合金轮毂行业中市场上主要的轮毂产品是镁合金轮毂，也有高成本制造的组合式轮毂，但一般都应用在特殊的汽车上，而一般的镁合金轮毂所应用的都是摩托车所用，而轮毂造型的设计上除开代表着车型档次和外表以外，还保障着车体的稳定性和适用性，在外形逐渐艺术化的同时，稳定性也应该的到保障。实际情况中镁合金车轮毂主要是应用在种排量的摩托车当中，近年来因环保理念的和节能理念的提倡，电动摩托逐渐使用增多，镁合金车轮毂也已经进行应用。

（三）轮辐的实体造型。轮辐的形状没有统一的规定和要求，目前市场上的轮辐形状千奇百怪，但是无论形状是何种，其设计原则是要保证轮辐有较好的散热性，按照形式可以分为两种：铺板式轮辐和条式轮辐。另外铺板数量和轮辐形状在设计当中所需考虑的因素在于，铺板数量与保证散热功能的合理方案，铺板太多可以保证车轮毂的稳定和强度，外观也更美观，但是会使车轮毂重量增加，不利于车轮辐散热。

（四）轮辋造型设计。轮辋是和轮胎直接连接在轮毂上的，与轮辐不同的是轮辋的外观和尺寸大小都有国家相关的标准进行规定，在轮辋上最容易受到损伤的部位叫轮缘，容易遭受外力载荷的冲击而变形。国家对于轮辋进行标准规定的原因也在于轮辋的尺寸大小宽度和地面接触面积都会影响和车胎的配合性，从而影响车辆安全，一般来讲，车辋的宽度越大，轮胎接触地面面积也会增大，抓地性就十分牢靠，但同样因为抓底强所以摩擦力也较大，导致油耗多。

二、压铸技术简介

压铸是构件成型的关键工艺流程，具有稳定性和科学的性的模具在合理的温度设置下可以保证合金铸件的质量和生产效率，可以降低铸件残次品的概率。

（一）压力铸造较其他铸造工艺具有以下明显优点

①压铸的效果好，成型的构件质量高，互换性准确，不需要进行其他工序的加工处理。②形状复杂的薄壁铸件生产较为困难并无法保证治疗，而压铸可以很好地解决这个问题。③压铸特有的施工工艺会增强铸件自身的组织性，从而保障压铸构件具有较高的强度和硬度。④提高生产效率，降低生产成本，其实以实际效益来说，这也是压铸技术之所以能逐渐被广泛使用的最大原因，商业生产中，成本和经济效益肯定是有限考虑的，压铸可已通过机械进行生产运作，实现自动化生产，生产效率的提高就意味着市场竞争力的提升和经济效益的增加。

总的来说压铸技术存在着很大的优势，但并不是说压铸技术就是完美的工艺，它也存在着很多的问题，如因压铸过程不能及时排除残留气体，导致铸件存在气孔，但是这种问题是可以通过技术解决，而解决的方法就是真空压铸，真空技术在解决铸件内部气孔缺陷上面有着很大的优势。

（二）真空压铸相较普通压铸具有的优势

（1）最大可能的减少普通压铸的气孔，在提高压铸构件的力学性能有比较好的效果（2）可以有效地降低型腔背压，加快熔体充型的速度，对于薄壁铸件以及复杂形状的铸件进行生产。（3）可以进行较为广泛的合金压铸生产，因可以弱化金属流动性阻力，使得流动性较差的合金依然可以正常进行生产。（4）在真空环境下进行压铸可以很有效的避免金属遭受到污染，真空压铸的基本要求就是高密封性和高模具精度。

三、镁合金轮毂真空压铸工艺研究

在本文对镁合金轮毂进行研究的过程当中发现，真空压铸系统还不够完善，按照真空压铸的基本理论和技术要点来看，对于商业所用的真空辅助系统还需要不断地改善才能进行使用，本文所对镁合金真空压铸研究主要有如下几点。

（1）镁合金轮毂的数据模型中，根据其中的浇注排溢参数和压铸的工艺参数进行分析提供新的实验数据以供在实际操作中进行参考。（2）认真分析各部分参数以及其他影响因素对于真空压铸的影响，从根源上找出问题，从而进行分析研究，为真空压铸的试验提供数据和参数基础。（3）要对以往的真空压铸工艺数据进行系统性的试验研究和分析，然后建立设计型腔真空的模型，进行试验和分析。（4）真空压铸系统中必须要进行检测硬件的加入，设计真空度的实施检测装置，对压铸工作进行实时监测，观测分析真空度和抽气时间的关系。

结语：总而言之，针对于镁合金轮毂真空压铸工艺目前还存在着一些问题需要进行改进，本文从镁合金轮毂的基本情况开始，逐步深入研究了真空压铸的理论和特点，从而给出实际应用在真空压铸上所应该注意的技术要点和理论基础，希望能为镁合金在进行真空压铸中能取得更好的效果也希望可以解决真空压铸存在的问题上为广大研究者提供些许思路。