一、簡介

輪轂又稱輪圈，是輪胎內(nèi)廓支撐輪胎的圓桶形的、中心裝在軸上的金屬部件。參數(shù)如下圖所示：

圖：輪轂部件參數(shù)示意圖

二、按材質(zhì)分類

輪轂按照材料主要分為鋼輪轂和輕合金輪轂，而輕合金輪轂又以鋁合金與鎂合金產(chǎn)品為主。在今天的汽車市場中，鋼質(zhì)輪轂已不多見，大多數(shù)車型使用的都是鋁合金輪轂，即輕合金輪轂。

圖：AEZ輪轂（鋁合金）

制造鋁制輪轂所使用的鋁合金材料包括A356、6061等。其中，A356被鑄造鋁制輪轂大量選用。A356鋁合金具有比重小，耐侵蝕性好等特點，主要由鋁、硅、鎂、鐵、錳、鋅、銅、鈦等金屬元素組成，鋁占92%左右，是一種技術(shù)成熟的鋁合金材料。

圖：制造鋁合金輪轂的原材料A356鋁錠

三、鋁合金輪轂生產(chǎn)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(shù)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(shù)，目前此技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用不如前兩種多。

1.重力鑄造法

重力鑄造簡單的說，主要是靠鋁水自身的重力來沖填鑄模，是一種較為早期的鑄造方法。

圖：輪轂重力鑄造示意圖

該法成本低、工序簡單且生產(chǎn)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(chǎn)的輪轂易產(chǎn)生縮孔縮松且內(nèi)部質(zhì)量較差，此外，鋁液流動性的限制也有可能導(dǎo)致造型復(fù)雜的輪轂良品率低。因此，汽車輪轂制造業(yè)已經(jīng)很少使用該工藝了。

2.低壓鑄造法

低壓鑄造是鋁液在壓力作用下充入模具，在有壓力的情況下進行凝固結(jié)晶的工藝。同樣的情況下，與重力鑄造相比，低壓鑄造輪轂內(nèi)部組織更為密實，強度更高。此外，低壓鑄造利用壓力充型和補充，極大簡化澆冒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使金屬液收得率可達90%。目前低壓鑄造已成為鋁輪轂生產(chǎn)的首選工藝，國內(nèi)多數(shù)鋁合金輪轂制造企業(yè)都采用此工藝生產(chǎn)。但低壓鑄造法也有其缺點：鑄造時間較長，加料、換模具耗時長，設(shè)備投資多等。

輪轂低壓鑄造示意圖

3.鍛造法 

熱鍛（Hot forging）→RM鍛造（RM forging）→冷旋壓（Cold spinning）→熱處理（Heat treatment）→機加工（Machine work）→噴丸處理（Shot blast）→表面處理（Surface finishing）

鍛造是固體到固體的變化，通過拍、壓、鍛等手段來形成輪轂樣式，這個過程不會發(fā)生液相變化，都是固體變化。所以它的力學(xué)性能比鑄造要高，具有強度高、抗蝕性好、尺寸精確等優(yōu)點。晶粒流向與受力的方向一致，因此強度、韌性與疲勞強度均顯著優(yōu)于鑄造鋁輪轂。同時，鍛造鋁輪轂的典型伸長率為12%~17%，因而能很好的吸收道路的震動和應(yīng)力。另外，鍛造鋁輪轂表面無氣孔，因而具有很好的表面處理能力。

但是，鍛造鋁輪轂的最大缺點是生產(chǎn)工序多，生產(chǎn)成本比鑄造的高得多。雖然鍛造輪轂的性能更好，但汽車廠商在大部分車輛上還是主要使用鑄造輪轂，只有少部分豪華車配備鍛造輪轂。不過國內(nèi)輪轂制造龍頭企業(yè)中信戴卡已成功進入乘用車鍛造輪轂生產(chǎn)線并將鍛造輪轂的成本壓縮到了千元，并已經(jīng)開始作為原配輪轂供應(yīng)國內(nèi)合資廠。

4.擠壓鑄造法

擠壓鑄造也稱為液態(tài)模鍛，是集鑄造和鍛造特點于一體的工藝方法——將一定量的金屬液體直接澆入敞開的金屬型內(nèi)，通過沖頭以一定的壓力作用于液體金屬上，使之充填、成形和結(jié)晶凝固，并在結(jié)晶過程中產(chǎn)生一定量的塑性變形。優(yōu)點：充型平穩(wěn)，金屬直接在壓力下結(jié)晶凝固，所以鑄件不會產(chǎn)生氣孔、縮孔和縮松等鑄造缺陷，且組織致密，機械性能比低壓鑄造件高且投資大大低于低壓鑄造法。缺點：與傳統(tǒng)鍛造產(chǎn)品一樣，需要銑削加工來完成輪輻的造型。日本已有相當(dāng)部分的汽車鋁輪轂采用擠壓鑄造工藝生產(chǎn)，從澆注金屬液到取出鑄件整個過程都由計算機來控制，自動化程度非常高。目前世界各國都把擠壓鑄造作為汽車鋁輪轂生產(chǎn)的方向之一。

圖：輪轂擠壓鑄造工藝過程示意圖

5.特種成型：MAT旋壓技術(shù)

MAT旋壓技術(shù)最先由日本Enkei公司投入使用，嚴(yán)格而言還應(yīng)算是鑄造中的一種，指的是在輪圈整體鑄造出型后再利用專用設(shè)備對受力處進行旋轉(zhuǎn)加壓處理，使得被處理位置金屬內(nèi)部分子排列發(fā)生改變，具體的分割面相比起一般鑄造產(chǎn)品呈現(xiàn)密度更高的纖維狀，從而改變整體金屬力學(xué)的工藝方法。MAT旋壓技術(shù)制造的輪轂的質(zhì)量、強度、延伸性等特性都已接近于鍛造輪轂，且現(xiàn)對于鍛造輪轂來說，更易生產(chǎn)?？偟膩碚f，MAT旋壓技術(shù)既可相對保證輪轂制造成本，同時還可使鑄造輪轂打造出與鍛造輪轂相近的重量和強度。只是國內(nèi)技術(shù)不成熟，成本較高，故應(yīng)用不多。

圖：采用MAT旋壓技術(shù)的Enkei Racing Revolution系列RS05RR輪轂

四、知名輪轂品牌

1.RAYS（日韓系）

日本著名的輪轂制造商，所生產(chǎn)的產(chǎn)品是典型日系輪轂，幾乎所有日系車型都可以找到與之相對應(yīng)參數(shù)的改裝輪轂。日韓系輪轂品牌也比較豐富，與RAYS類似的品牌還包括了WORK，ADVAN，ENKEI以及BuddyClub等。

2.BBS（德系）

總部位于德國，寶馬、奧迪、保時捷、大眾、奔馳、路虎等汽車品牌的原配供應(yīng)商；更是法拉利與瑪莎拉蒂跑車的輪轂供應(yīng)商。

3.OZ（歐美系）

意大利著名輪轂制造商，推出的各種輪轂產(chǎn)品提供給包括大眾，梅賽德斯奔馳，捷豹，阿爾法羅密歐，福特，蓮花，鈴木等在內(nèi)的各大汽車品牌，而使OZ家喻戶曉的重要標(biāo)志是其贊助和支持了各種國際汽車賽事如F1車手大獎賽等。

4.TWG（The Wheel Group·歐美系）

美國最大的汽車改裝輪轂經(jīng)銷商之一，總部位于美國洛杉磯。旗下12個品牌包括定位高端的豪華系列Baccarat, Mazzi, Veloche, Touren，以及定位中端市場的Ion, Akita, DIP, Sacchi, Detroit, MPW, Ridler, Mayhem，產(chǎn)品尺寸可覆蓋所有乘用車需求。

5.中信戴卡（國產(chǎn)系）

國產(chǎn)輪轂的領(lǐng)軍品牌——全球最大的鋁車輪和鋁制底盤零部件供應(yīng)商；國內(nèi)汽車零部件行業(yè)出口量第一；鋁車輪年產(chǎn)量達到3500萬只，每秒就有一只鋁車輪下線，全球配套800萬輛整車。