淺談汽車輪轂鑄造過程中的質(zhì)量控制策略

魏俊(中信戴卡股份有限公司，河北秦皇島066000)

淺談汽車輪轂鑄造過程中的質(zhì)量控制策略

魏俊(中信戴卡股份有限公司，河北秦皇島066000)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活質(zhì)量得到了很大的提高與改善，這樣的背景下，人們對(duì)汽車的需求量日益增加，大大推動(dòng)著我國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。輪轂是汽車中的一個(gè)重要配件，在提高汽車承重性能、加強(qiáng)汽車運(yùn)行性能等方面發(fā)揮著重要作用，也有利于維護(hù)車體安全，還具有凸顯美觀、彰顯車體個(gè)性的功能。為確保汽車輪轂的質(zhì)量與性能，輪轂鑄造過程中，必須加強(qiáng)質(zhì)量控制，提高輪轂的穩(wěn)定性。本篇論文中，筆者主要對(duì)汽車輪轂鑄造過程中的質(zhì)量控制策略進(jìn)行了分析與探討，以供參考。

汽車；輪轂鑄造；質(zhì)量控制；策略

經(jīng)過近年來的不斷發(fā)展，我國(guó)汽車輪轂鑄造技術(shù)與工藝不斷發(fā)展成熟、完善，并推動(dòng)著汽車輪轂產(chǎn)量的增加，再加上汽車生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，使得我國(guó)輪轂產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展。但是，就現(xiàn)階段來說，我國(guó)在輪轂鑄造工藝方面，仍存在著鑄造質(zhì)量不高、自主研發(fā)能力不足等問題，難以有效確保汽車輪轂的鑄造質(zhì)量，這也給我國(guó)輪轂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成了一定的阻礙。面對(duì)這樣的問題，汽車輪轂鑄造過程中，必須加強(qiáng)質(zhì)量控制，改善現(xiàn)行鑄造工藝中的不足。

1 低壓鑄造的質(zhì)量控制策略

汽車輪轂鑄造過程中，低壓鑄造是一項(xiàng)較為重要的技術(shù)，其主要通過對(duì)爐中壓縮空氣的氣壓進(jìn)行控制，從而使鋁液在經(jīng)過升液管之后，能夠順利到達(dá)模具型腔，鋁液將模具型腔注滿之后，再對(duì)鋁液上層氣壓進(jìn)行控制，將鋁液凝固，輪轂結(jié)構(gòu)鑄造便可以完成。在低壓鑄造過程中，主要通過控制氣壓來實(shí)現(xiàn)鋁液成型，因此鋁液充型十分平穩(wěn)，輪轂尺寸精度也相對(duì)較高，輪轂表層也較為平滑。經(jīng)過低壓鑄造使鑄件成型之后，便需要進(jìn)行熱處理，可以實(shí)現(xiàn)鑄件內(nèi)部結(jié)構(gòu)質(zhì)量的進(jìn)一步提高，有利于提升輪轂的機(jī)械性能[1]。與此同時(shí)，低壓鑄造中，所采用的金屬型模具，也對(duì)鋁液充型提出了較高的要求。為實(shí)現(xiàn)輪轂鑄件補(bǔ)縮率的提高，應(yīng)在輪轂厚壁部位開設(shè)澆注口，對(duì)與澆注口距離較遠(yuǎn)的汽車輪轂薄壁部位，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行補(bǔ)縮，使鋁液能夠在澆筑口按照順序進(jìn)行凝固，實(shí)現(xiàn)鋁液澆注方向性的有效提升，并實(shí)現(xiàn)汽車輪轂結(jié)構(gòu)緊密性的加強(qiáng)，最終實(shí)現(xiàn)汽車輪轂鑄造質(zhì)量的提高。

2 模具局部溫度的質(zhì)量控制策略

實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬模具局部溫度的有效控制，是確保輪轂低壓鑄造質(zhì)量的前提與基礎(chǔ)。汽車輪轂低壓鑄造過程中，若是存在模具局部溫度不穩(wěn)定的問題，則會(huì)導(dǎo)致輪轂輻條補(bǔ)縮難度的大幅度增加，從而會(huì)給輪轂結(jié)構(gòu)緊密性、致密性造成嚴(yán)重的影響。面對(duì)這樣的問題，模具冷卻的時(shí)候，應(yīng)對(duì)冷卻溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，以避免輻條補(bǔ)縮困難現(xiàn)象的發(fā)生。為了能夠?qū)τ行Э刂平饘倌＞叩木植繙囟?，于輪轂輻條部位，應(yīng)當(dāng)開設(shè)冷卻通道，也就是說，將冷卻水分流裝置添加到輪轂輻條部位之上，便可以有效控制冷卻水的溫度、冷卻水的流量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模具冷卻效率的提高以及模具冷卻針對(duì)性的加強(qiáng)，最終實(shí)現(xiàn)輻條補(bǔ)縮質(zhì)量的有效提高。

3 重力加壓鑄造的質(zhì)量控制策略

重力加壓鑄造與低壓鑄造有著很大的差異，在重力加壓鑄造中，主要通過利用重力來實(shí)現(xiàn)金屬模具鋁液填充過程。鋁液填充結(jié)束之后，在模具口施加適當(dāng)?shù)膲毫?，待鋁液凝固為止，輪轂結(jié)構(gòu)鑄造便可以完成。這個(gè)過程中，因?yàn)槭窃诮Y(jié)合了重力、壓力前提下完成了輪轂結(jié)構(gòu)鑄造，所以才將其稱為重力加壓鑄造，其是對(duì)低壓鑄造的一種改進(jìn)。在實(shí)施重力加壓鑄造的時(shí)候，金屬模具的中心有一個(gè)澆注口，通過這個(gè)澆注口將鋁液澆注到模具之中，完成后，對(duì)模具限位、壓力進(jìn)行適當(dāng)控制，通過冷卻處理，便可以得到輪轂毛坯[2]。重力加壓鑄造中，鋁液澆注方式得到了很大的改進(jìn)與優(yōu)化，在鑄型中，鋁液自下而上地充型、補(bǔ)縮，這樣的前提下，鑄型局部溫度也從頂端到注口逐漸遞減，從而實(shí)現(xiàn)了輪轂鑄件結(jié)構(gòu)整體性、緊密性的有效加強(qiáng)[3]。除此之外，重力加壓鑄造的時(shí)候，采取的澆注方式為中心澆注，將澆注系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化，有利于避免邊模澆注過程中存在的夾渣問題，同時(shí)在一定壓力下，鋁液的結(jié)晶凝固方式也有利于提高毛坯鑄造的補(bǔ)縮效果。

4 熱處理的質(zhì)量控制策略

為實(shí)現(xiàn)輪轂鑄件質(zhì)量的提高，必須要對(duì)輪轂鑄件實(shí)施熱處理。輪轂熱處理具有連續(xù)生產(chǎn)、批量投入的特點(diǎn)，因此若是熱處理中存在質(zhì)量問題，便會(huì)給整個(gè)工序帶來巨大的不良影響。首先，輪轂熱處理全過程中，應(yīng)對(duì)所有有可能對(duì)熱處理質(zhì)量產(chǎn)生影響的因素實(shí)施全面控制，鼓勵(lì)全員參與到質(zhì)量控制中來，構(gòu)建以預(yù)防為主、檢驗(yàn)與預(yù)防高效結(jié)合的質(zhì)量主動(dòng)控制模式，也就是將被動(dòng)的質(zhì)量把關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的質(zhì)量控制，預(yù)防熱處理缺陷的出現(xiàn)，最終達(dá)到提高熱處理質(zhì)量，延長(zhǎng)鋁合金輪轂使用壽命、強(qiáng)化鋁合金輪轂安全可靠性的目的。其次，熱處理原材料，會(huì)給熱處理質(zhì)量帶來很大的影響?；诖?，必須對(duì)熱處理原材料實(shí)施嚴(yán)格的復(fù)檢，避免材料錯(cuò)用、材料混批等問題的出現(xiàn)，在最大限度上確保熱處理質(zhì)量[4]。再次，人為因素也在熱處理中產(chǎn)生著非常大的影響。究其原因在于，熱處理過程中的每一個(gè)步驟，都需要人來完成。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)全體工作人員的培訓(xùn)，使其正確認(rèn)識(shí)熱處理各個(gè)步驟的原理、熟練掌握熱處理各個(gè)步驟的具體操作方法，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)熱處理質(zhì)量的有效控制。一名合格的輪轂熱處理操作人員，不僅要具備豐富的理論知識(shí)，還要正確認(rèn)識(shí)熱處理過程中的各項(xiàng)質(zhì)量控制要點(diǎn)、質(zhì)量控制難點(diǎn)，并全面了解各要點(diǎn)、難點(diǎn)的各種影響因素。一名優(yōu)秀的熱處理操作人員，應(yīng)在日常工作中，不斷鍛煉自己的能力、豐富自身的知識(shí)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、汲取教訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)自身專業(yè)水平、綜合素質(zhì)的不斷提高。然后，輪轂鑄件成型之后，應(yīng)利用熱處理技術(shù)、磁力探傷工藝，對(duì)輪轂鑄件實(shí)施質(zhì)量檢測(cè)，包括鑄件的屈服強(qiáng)度、承重能力、力學(xué)性能等方面的實(shí)際情況。熱處理過程中，針對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的不同，還要對(duì)淬火溫度進(jìn)行合理的調(diào)整。例如，對(duì)于輪轂毛坯，若是熱處理過程中的淬火溫度過高，就容易造成鑄件表層發(fā)生脫碳、過燒的問題，進(jìn)而給輪轂毛坯接下來的加工造成嚴(yán)重的影響。熱處理精加工過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量控制的重視，為了實(shí)現(xiàn)磁力探傷靈敏度的提高，可以在輪轂鑄件之中壓入獨(dú)特的標(biāo)識(shí)碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)輪轂鑄造質(zhì)量的有效控制[5]。最后，熱處理現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過程中，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境也對(duì)輪轂熱處理質(zhì)量產(chǎn)生著非常大的影響?；诖?，必須加強(qiáng)對(duì)熱處理作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的質(zhì)量控制。根據(jù)熱處理流程、熱處理質(zhì)量控制要求，在輪轂熱處理作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)設(shè)置明顯的分區(qū)以及標(biāo)牌指示，包括未熱處理區(qū)、性能待檢區(qū)、不合格區(qū)、返工品區(qū)以及廢品區(qū)等，不同狀態(tài)、不同工序的輪轂產(chǎn)品，應(yīng)存放在對(duì)應(yīng)的區(qū)域之中，還要設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)識(shí)，從源頭上杜絕不合格產(chǎn)品、未熱處理產(chǎn)品誤入下一工序。此外，也要加強(qiáng)對(duì)員工的正確引導(dǎo)，避免員工出現(xiàn)在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)吸煙、隨地亂扔煙頭、在工作臺(tái)上休息等不文明行為，使員工自覺及時(shí)整理工裝及相關(guān)生產(chǎn)物料，切實(shí)踐行規(guī)范制度的要求，及時(shí)清理作業(yè)區(qū)域中存在的廢料、雜物，保持工作環(huán)境井然有序、施工現(xiàn)場(chǎng)干凈整潔，實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境質(zhì)量控制效果的提高，最終實(shí)現(xiàn)汽車輪轂鑄造全過程中質(zhì)量控制效果的提高。

5 結(jié)語

綜上所述，汽車輪轂鑄造過程中存在諸多風(fēng)險(xiǎn)因素，任何一個(gè)環(huán)節(jié)稍有不慎，便會(huì)給汽車輪轂鑄造質(zhì)量造成非常大的影響，基于此，必須加強(qiáng)質(zhì)量控制，采取有效的措施，確保汽車輪轂鑄造質(zhì)量。本研究中，筆者主要對(duì)低壓鑄造、模具局部溫度、重力加壓鑄造以及熱處理的質(zhì)量控制策略進(jìn)行了分析，通過采取有效的質(zhì)量控制策略，實(shí)現(xiàn)輪轂鑄造質(zhì)量控制效果的提高，才能為輪轂的安全、穩(wěn)定生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。

[1]李勇,徐興,孫曉東,江浩斌,曲亞萍.輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究概況及發(fā)展綜述[J].電機(jī)與控制應(yīng)用,2017,44(06):1-7+18.

[2]李以農(nóng),楊陽,孫偉,楊超.電動(dòng)汽車底盤一體化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與展望[J].世界科技研究與發(fā)展,2016,38(03):481-491.

[3]孫明江,段敏,韓海蘭,謝鯤鵬,趙劍.輪轂電機(jī)電動(dòng)汽車電子差速控制影響因素分析[J].汽車工程師,2015,(11):54-57.

[4]劉躍鵬,祝朋飛.某車型后輪轂總成密封性能改善[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2015,(06):234-235.

[5]劉宏磊,周宏驥,王英鋒.鋁合金輪轂連續(xù)式熱處理爐節(jié)能改造[J].金屬加工(熱加工),2013,(S1):64-65.

魏俊（1989-），男遼寧省丹東市人助理工程師本科主要從事鋁車輪鑄造工藝工作