摘要：侶合金輪毅是一種成熟的鋁零件，與鋼輪毅相比，鋁合金輪毅的減重效果為2一18.5公斤。到1994年我國建成的侶合金輪毅廠將有8個，總產(chǎn)能約500萬個/年；計(jì)劃再建10個壓鑄侶合金輪毅廠，全自動升降平臺產(chǎn)能據(jù)匡算約為750萬個/年。作者就再建的10個廠提出了一些看法，并提出引進(jìn)一條半固態(tài)模掖鋁合金輪毅生產(chǎn)線的建議，這是一項(xiàng)跨世紀(jì)的高新技術(shù)。旋轉(zhuǎn)折臂升降平臺1 汽車輕量化是發(fā)展趨勢
世界汽車工業(yè)正向著輕量、高速、安全、節(jié)能、舒適、多功能、低成本、長壽命與環(huán)境污染輕的方向發(fā)展。一輛自重1360公斤的轎車，若重量下降10%，可節(jié)油8%。為了降低汽車自重，液壓垂直升降機(jī)一是改進(jìn)汽車結(jié)構(gòu)，使零部件薄壁化、中空化、小型化等，二是采用輕量化材料。到目前為止，前項(xiàng)工作已大體完成，沒有大的潛力可挖，因而，采用更多的輕量化材料就成為全球小轎車發(fā)展的趨勢。
輕量化主要是增加塑料、鋁合金、高強(qiáng)度鋼材與復(fù)合材料的使用比例。低合金化高強(qiáng)度鋼薄板至少在本世紀(jì)內(nèi)仍是車身的主要材料，用來代替普通鋼板可使零部件重量下降約10%。在汽車中使用鋁來代替鋼鐵，可使零部件重量減少很多，通常，使用l公斤鋁合金，汽車自重可下降2.25公斤。60年代后期，國外就開始用纖維增強(qiáng)塑料生產(chǎn)轎車零件。金屬基復(fù)合材料長期以來主要用于航空航天工業(yè)，80年代以來，開始用陶瓷纖維（Al2O2）增強(qiáng)的鋁合金復(fù)合材料制造汽車活塞。由于金屬基復(fù)合材料的價格昂貴，在90年代內(nèi)不可能成為汽車制造的主要材料之一。由此可見，鋁材是世界當(dāng)前轎車輕量化的首選材料。2 我國汽車摩托車工業(yè)的發(fā)展
我國汽車工業(yè)經(jīng)過30多年的努力，有了很大的發(fā)展，1992年，產(chǎn)銷就雙雙突破95萬輛，1993年總產(chǎn)量可望超過100萬輛。“八五”期間。
我國汽車工業(yè)重點(diǎn)將有計(jì)劃地從載貨汽車向轎車方向發(fā)展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，2000年前的建設(shè)方針是集中發(fā)展轎車工業(yè)和汽車零部件工業(yè)。根據(jù)國家有關(guān)部門制訂的規(guī)劃:1995年，汽車年產(chǎn)量110萬輛，保有量為800萬量；2000年，產(chǎn)量將達(dá)170萬輛（其中轎車70萬輛、微型車12萬輛、吉普車2萬輛），保有量1700萬輛。汽車產(chǎn)品結(jié)構(gòu):載貨車與轎車之比為6:4，而在載貨車中，重型、中型、輕型（含微型車）車之比為1:2:7，基本改變“缺重少輕、轎車靠進(jìn)口”的局面�，F(xiàn)在看來，1995年我國汽車產(chǎn)量有可能達(dá)到14。萬輛，2000年可達(dá)到250萬輛或更多些，特別是轎車的產(chǎn)量將以更快的速度增長。1992年，我國私人有小轎車近4萬輛，據(jù)有關(guān)部門估測，一定量的小轎車可能于1995年前后進(jìn)入中國家庭，車型為3萬多元的微型車，起步時的年需求量為20-25萬輛。我國摩托車工業(yè)于80年代進(jìn)入發(fā)展期。
截止1992年，生產(chǎn)摩托車的企業(yè)約80多家，產(chǎn)量達(dá)130萬輛，1993年的產(chǎn)量可能突破160萬輛。據(jù)估測，1995年的產(chǎn)量可達(dá)200萬輛，2000年可超過420萬輛。我國有些摩托車的質(zhì)量如重慶嘉陵摩托車等還是相當(dāng)高的，已進(jìn)入國際市場，并具有一定的競爭力。從我國汽車工業(yè)發(fā)展趨勢來看，同樣也面臨輕量化問題。3 汽車鋁合金輪靚
3.1 鋁輪毅發(fā)展簡介
1923年，賽車開始使用砂模鑄造的鋁合金輪毅，第二次世界大戰(zhàn)后，鋁輪毅用于普通汽車。1958年，有了整體鑄造的鋁輪毅，以后不久又有了鍛造鋁輪毅，1979年美國把鋁帶成形輪毅作為標(biāo)準(zhǔn)輪毅。1990年，阿盧馬克斯工程金屬工藝公司（AEMP）與索帕里奧（suPerior）工業(yè)公司合資在阿肯薩斯州菲耶特維爾市建設(shè)的全球第一個半固態(tài)模鍛（SSF）鋁合金輪毅廠投產(chǎn)，使鋁合金輪毅生產(chǎn)又進(jìn)入了一個新階段。
1981年，美國凱澤鋁及化學(xué)公司用擠壓方法首次生產(chǎn)鋁合金轎車整體輪毅，其直徑為457.2毫米，用于裝備80年代中期前輪驅(qū)動的小型轎車。鍛造鋁合金輪毅的韌性好，強(qiáng)度與精度均較高，表面質(zhì)量也相當(dāng)好；缺點(diǎn)是生產(chǎn)工序多，成本也比鑄造的高。帶材成形輪毅在重量和價格方面均低于鍛造鋁輪毅的，其重量僅相當(dāng)于鋼輪毅的60%。擠壓鋁合金輪毅不但在性能方面優(yōu)于鍛造的與鑄造的，而且在重量方面也比它們的輕得多，不過生產(chǎn)成本較高。半固態(tài)模鍛鋁合金輪毅是一種高新技術(shù)產(chǎn)品，其性能不但比鑄造輪毅的好，與固態(tài)鍛造的相當(dāng)，而且生產(chǎn)成本也低一些，成品率幾乎可達(dá)100%。3.2 鋁合金輪毅的效益
由于鋁的價格比鋼的高，鋁輪毅制造工藝也比鋼輪毅的復(fù)雜，所以鋁輪毅初始成本較高。它們的價格比大致是，鋼輪毅:鋁帶成形輪毅:鑄鋁輪毅:半固態(tài)模鍛鋁輪毅:鍛造鋁輪毅=l:2.5:3:3.5:6。然而。
由于鋁合金的密度低，疲勞性能好，采用鋁合金輪毅可使汽車的自重顯著下降。汽車自重下降所帶來的經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。因此，采用鋁合金輪毅是合算的。當(dāng)前，日本是世界上生產(chǎn)鋁輪毅最多的國家。為了研究與發(fā)展鋁合金輪毅，日本輕金屬協(xié)會于1973年就成立了“輕金屬車輪委員會”，同年開始批量生產(chǎn)轎車鋁合金輪毅，1977年成批生產(chǎn)載貨卡車與大客車輪毅，1979年成批生產(chǎn)摩托車鋁合金輪毅。在所生產(chǎn)的鋁合金輪毅中，鑄造的約占85%，鍛造的為15%；按車種分，則汽車的為90%左右，摩托車的只約占10%。在1977-1951年的4年中，日本鋁合金輪毅的年平均增長率為155.17%。3.2.1 鋁合金輪毅的減重效果
與鋼輪毅相比，一個鋁合金輪毅的減重效果，如表1所列，可見減重效果很顯著。表1 汽車鋁合金輪毅的減重效果
3.2.2 鋁合金輪毅卡車節(jié)油效果
日本川西泰夫等用鋼輪毅車總重為14.7噸、鋁合金輪毅車總重為14.5噸的兩輛載貨卡車進(jìn)行了耗油量試驗(yàn)。試驗(yàn)車速為90、80、60、40、30及20公里/小時。
試驗(yàn)結(jié)果見表2。由所列數(shù)據(jù)可見，車速為60公里/小時，節(jié)油效果最為顯著。表2 鋼輪毅、鋁合金輪毅卡車的節(jié)油效果
3.2.3 鋁合金輪毅車加速效益
川西泰夫等對鋁合金輪毅及鋼輪毅卡車作了加速試驗(yàn)，測定了它們由50公里/小時加速到70公里/小時所需的時間與耗油量。結(jié)果見表3。由于鋁合金輪毅效益顯著，所以汽車鋁合金輪毅的用量在日益增多。1991年，美國汽車工業(yè)雖不景氣，但鋁合金輪毅的銷售量卻由1990年的12.8百萬個上升到13.2百萬個，即增加了3.1%1992年的需求量可比1990年的增加21%。表3 鋁合金輪毅與鋼輪毅卡車加速時間試驗(yàn)
4 我國鋁合金輪毅工業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展
1989年，我國首家汽車鋁合金輪毅廠一一秦皇島市戴卡鋁輪毅有限公司投產(chǎn)以來，已投產(chǎn)與在建的有:廣東省南海市中南鋁加工有限公司鋁輪毅廠、江蘇省常州市鋁合金輪毅廠、吉林省渾江鋁業(yè)總公司輪毅工程、無錫錦繡輪毅有限公司、南京鋁合金輪毅廠、深圳鋁合金輪毅廠、福州鋁合金輪毅有限公司、西南鋁加工廠等9家，它們的總設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力約500萬個/年。
我國已建成的鋁合金輪毅廠大多是中外合資的，產(chǎn)品大多全部外銷。如戴卡鋁輪毅有限公司、中南鋁加工有限公司輪毅廠的產(chǎn)品基本全部出口渾江鋁業(yè)總公司輪毅工程產(chǎn)能為6個類型、36個規(guī)格的汽車鋁輪毅50萬個/年，預(yù)計(jì)1994年10月份試生產(chǎn)，建設(shè)周期15月，產(chǎn)品由美國巴龍環(huán)球服務(wù)公司包銷10年無錫市吳縣玉祁無錫錦繡輪毅有限公司可望于1994年4月份試車，年產(chǎn)摩托車鋁合金輪毅18萬個，產(chǎn)品20%外銷，該公司是由無錫鋁合金廠、韓國都瑞公司、香港星資發(fā)展有限公司共同組建的在南京和深圳各計(jì)劃建設(shè)的汽車鋁合金輪毅廠的產(chǎn)能均為50萬個/年，可于1995年建成，全部裝備由美國加利福尼亞公司提供，前者的投資為1180萬美元，后者的為1360萬美元，產(chǎn)品首先出口到北美洲與歐洲。5 鋁合金輪毅的半固態(tài)模鍛
5.1 半固態(tài)模鍛工藝簡介
鋁合金的半固態(tài)模鍛又稱觸變鍛造（thixoforging），美國馬薩諸塞理工學(xué)院（MIT）M.弗利明斯（F1emings）教授的物理博士研究生D.斯潘塞（Spencer）于1971。
