一种汽车轮毂制造技术

本发明专利技术涉及一种汽车轮毂，属于汽车设计和制造的技术领域。本发明专利技术的汽车轮毂由铝合金制成并且包括轮盘和轮圈，轮盘的中间设置有中心孔，轮圈由外侧向内侧依次设置有外轮缘、胎圈部以及内轮缘；胎圈部以及内轮缘之间形成有沿着轮圈外周向分布的环形空间，环形空间通过位于其内的侧壁分隔形成多个气室，每个气室的上壁上均设置有可连通至车胎内部空间的通孔。本发明专利技术的汽车轮毂设置有共振吸声结构且由改进的铝合金铸造而成，具有良好的刚度和尺寸稳定性，可以获得更好的车轮降噪性能，并改进耐磨以及耐蚀性能。

A car hub

The invention relates to an automobile wheel hub, which belongs to the technical field of automobile design and manufacture. The wheel hub of the invention is made of an aluminum alloy and includes a wheel disk and a wheel ring, and a center hole is arranged in the middle of the wheel. The rim is arranged in turn from the outer side to the inside, and the outer rim and the inner rim are arranged in turn; the ring space is formed between the rim and the inner rim, and the annular space is located through its circular space. A plurality of air chambers are formed in the inner side walls, and through holes on the upper walls of each air chamber are connected to the inner space of the tire. The automobile wheel hub of the invention has a resonant sound absorption structure and is made by an improved aluminum alloy. It has good stiffness and dimensional stability, can obtain better wheel noise reduction performance, and improve wear resistance and corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车轮毂
本专利技术涉及汽车设计和制造的
，更具体地说，本专利技术涉及一种汽车轮毂。
技术介绍
汽车轮毂是指汽车轮胎内以轴为中心用于支撑轮胎的圆柱形金属部件，即车轮中心安装车轴的部位。汽车轮毂是连接制动鼓、轮盘和半轴的重要零部件，其通常由钢或铝合金铸造或锻造而成。钢制轮毂由于重量大、外形粗糙，虽然价格较低但目前已经较少使用，而铝合金轮毂具有重量轻、舒适性好、造型美观等特点，目前在轿车上的应用比例已经超过了90％。铝合金轮毂的表面硬度较低，耐磨性较差，而汽车车轮上容易附着粉尘、污垢等杂质，容易通过装饰孔、工艺孔等进入铝合金轮毂的内外表面从而发生磨损、腐蚀而导致外观产生蚀孔以及生锈，虽然采用铬酸盐处理可以显著提高耐磨、耐腐蚀性能，但六价铬为一类致癌物质，目前铬酸盐的使用已经收到严格限制，现有技术开发了替代铬酸盐的非铬酸盐化学处理工艺，但处理形成的膜层难以满足严酷条件下的使用要求，其耐蚀性能难以满足长期的耐久性防护要求。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种汽车轮毂及其制备方法。一种汽车轮毂，其由铝合金制成并且包括用于连接车轴的轮盘和用于安装轮胎的轮圈，所述轮盘的中间设置有中心孔，所述中心孔的外侧沿着圆周方向等间隔的设置有多个螺栓孔；所述轮圈由外侧向内侧依次设置有外轮缘、胎圈部以及内轮缘；其特征在于：所述胎圈部以及所述内轮缘之间形成有沿着所述轮圈外周向分布的环形空间，所述环形空间通过位于其内的侧壁分隔形成多个气室，每个气室的上壁上均设置有可连通至车胎内部空间的通孔。其中，所述铝合金为Al-Si-Mg系铝合金，作为优选地，所述铝合金的元素组成为：6.50～7.50wt％的Si、0.35～0.45wt％的Mg、0.05～0.20wt％的Zr、0.10～0.25wt％的Sb、0～0.10wt％的Cu、0～0.10wt％的Mn、0～0.10wt％的Zn、0～0.15wt％的Fe，以及余量的Al以及不可避免的杂质元素。所述铝合金进行包括固溶处理和时效处理的热处理工艺，在505～520℃进行一级固溶处理，时间为3.0～6.0小时，然后在530～550℃进行二级固溶处理，时间为0.5～2.0小时；最后在170～180℃进行时效处理，时间为6～10小时。所述铝合金在20～100℃的热膨胀系数为18.6～20.5μm·(m·K)-1，抗拉强度可达到280～315MPa。其中，所述汽车轮毂经过化学处理，所述化学处理的水溶液含有2～10g/L的Mn2+、0.5～3.0g/L的Fe2+、3～20g/L的磷酸根离子、1.0～10.0g/L的钼酸根离子、1.0～10.0g/L的硝酸根离子。所述水溶液的pH值为1.5～4.0，优选为1.8～3.5。化学处理形成厚度为0.1～2.0μm的化学转化涂层。其中，所述水溶液不包含Cr3+、Cr6+、氟以及过氧化物。其中，所述水溶液含有二硫代氨基甲酸盐化合物。作为优选地，所述水溶液还可以进一步含有0.1～2.0g/L的Co2+。其中，化学处理的温度可为室温至90℃的温度范围，优选地，化学处理的温度为25～50℃的温度范围，化学处理的时间为30～300秒。其中，化学转化涂层上还形成有厚度为10～100μm的丙烯酸树脂保护膜。本专利技术的汽车轮毂具有以下有益效果：本专利技术的汽车轮毂设置有共振吸声结构且由改进的铝合金铸造而成，具有良好的刚度和尺寸稳定性，可以获得更好的车轮降噪性能，并改进耐蚀性能。附图说明图1为本专利技术的汽车轮毂的剖视结构示意图。图2为本专利技术的汽车轮毂的侧视结构示意图。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术所述的汽车轮毂做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1所示，本专利技术的汽车轮毂，包括用于连接车轴的轮盘20和用于安装轮胎的轮圈30，轮盘20的中间设置有中心孔10，所述中心孔10的外侧沿着圆周方向等间隔的设置有多个螺栓孔21，所述轮盘20上还设置有多个减重孔22。轮圈30由外侧向内侧依次设置有外轮缘31、胎圈部33以及内轮缘32。胎圈部33以及所述内轮缘32之间形成有沿着所述轮圈30外周向分布的环形空间，所述环形空间通过位于其内的侧壁51分隔形成多个气室50，每个气室50的上壁上均设置有可连通至车胎内部空间的通孔52，气室50与车胎内部空间贯通可形成空腔共振吸声结构。本专利技术的汽车轮毂可通过常规的铸造、热处理以及涂装工艺得到，在本专利技术中，所述沿着所述轮圈30外周向分布的环形空间可通过在铸造以及热处理工序之间的热加工以及焊接工序形成，在涂装时为了防止处理液进入气室50内。在现有技术中，因A356铝合金流动性好，被普遍用于铸造铝合金汽车轮毂的制备，但这类铝合金的铸态组织中常有树枝状的粗大结晶组织，影响了强度和韧性，为此在现有技术中通常通过添加变质元素例如Sr、Na以及稀土元素等来进行变质处理，以期获得良好的力学性能，另外A356铝合金的热膨胀系数较高，也导致轮毂的刚度和尺寸稳定性较差，影响了车轮的降噪性能以及耐磨性能等。而本专利技术在常用A356.2铝合金的基础上，在熔炼的过程中添加适量的锆和锑，不影响熔融铝合金的流动性和铸造性能，而且有利于提高铝合金轮毂的抗拉强度和尺寸稳定性，进而可以获得更好的车轮降噪性能，并改进耐磨性能。具体来说，在本专利技术中所述的铝合金的元素组成为：6.50～7.50wt％的Si、0.35～0.45wt％的Mg、0.05～0.20wt％的Zr、0.10～0.25wt％的Sb、0～0.10wt％的Cu、0～0.10wt％的Mn、0～0.10wt％的Zn、0～0.15wt％的Fe，以及余量的Al以及不可避免的杂质元素。在现有技术中一般将Sr、Sb、稀土元素等作为铸造铝合金的变质剂使用，而在本专利技术的铝合金体系中Zr和Sb作为合金化元素添加，并且添加的Zr和Sb相比于单独添加的Sb或Zr显著增强了强化效果，使得所述铝合金具有更高的抗拉强度，并且也降低了铝合金的热膨胀系数，提高了热稳定性。作为示例性地，本专利技术的铝合金可在电磁感应炉中熔炼得到，熔炼过程中合金液的最高温度为770℃，在本专利技术中可采用A356.2铝合金作为原料进行熔炼，在熔炼过程中加入合金化元素Sr和Zr进行孕育处理，随后加入NaCl进行变质处理，NaCl的用量为合金液重量的0.5～0.9％。铸造后进行包括固溶处理和时效处理的热处理工艺，具体来说，优选在505～520℃进行一级固溶处理，时间为3.0～6.0小时，然后在530～550℃进行二级固溶处理，时间为0.5～2.0小时；最后在170～180℃进行时效处理，时间为6～10小时。本专利技术所述的铝合金在20～100℃的热膨胀系数为18.6～20.5μm·(m·K)-1，抗拉强度可达到280～315MPa，而通常的变质A356铝合金的热膨胀系数为21.5～22.8μm·(m·K)-1。实施例1在感应坩埚炉中，以A356.2铝合金锭作为熔炼原料，熔炼过程中控制温度不高于770℃，并且在约750℃左右加入Zr和Sb进行孕育处理，然后采用NaCl进行变质处理，随后控制浇铸的温度为670～690℃，所述铝合金的元素组成为：6.91wt％的Si、0.39wt％的Mg、0.08wt％的Zr本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车轮毂，其由铝合金制成并且包括用于连接车轴的轮盘和用于安装轮胎的轮圈，所述轮盘的中间设置有中心孔，所述中心孔的外侧沿着圆周方向等间隔的设置有多个螺栓孔；所述轮圈由外侧向内侧依次设置有外轮缘、胎圈部以及内轮缘；其特征在于：所述胎圈部以及所述内轮缘之间形成有沿着所述轮圈外周向分布的环形空间，所述环形空间通过位于其内的侧壁分隔形成多个气室，每个气室的上壁上均设置有可连通至车胎内部空间的通孔。

【技术特征摘要】
1.一种汽车轮毂，其由铝合金制成并且包括用于连接车轴的轮盘和用于安装轮胎的轮圈，所述轮盘的中间设置有中心孔，所述中心孔的外侧沿着圆周方向等间隔的设置有多个螺栓孔；所述轮圈由外侧向内侧依次设置有外轮缘、胎圈部以及内轮缘；其特征在于：所述胎圈部以及所述内轮缘之间形成有沿着所述轮圈外周向分布的环形空间，所述环形空间通过位于其内的侧壁分隔形成多个气室，每个气室的上壁上均设置有可连通至车胎内部空间的通孔。2.根据权利要求1所述的汽车轮毂，其特征在于：所述铝合金为Al-Si-Mg系铝合金。3.根据权利要求2所述的汽车轮毂，其特征在于：所述铝合金的元素组成为：6.50～7.50wt％的Si、0.35～0.45wt％的Mg、0.05～0.20wt％的Zr、0.10～0.25wt％的Sb、0～0.10wt％的Cu、0～0.10wt％的Mn、0～0.10wt％的Zn、0～0.15wt％的Fe，以及余量的Al以及不可避免的杂质元素。4.根据权利要求3所述的汽车轮毂，其特征在于：所述铝合金进行包括固溶处理和时效处理的热处理工艺，在505～520℃进行一级固溶处理，时间为3.0～6.0小时，然后在530～550℃进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋东虹，赵倩倩，时振涛，
申请(专利权)人：河南少林客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41