CNC 加工:铝轮毂加工和维修解决方案

合金汽车轮毂
杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


在现代汽车领域,铝是用于制造轮辋的主要材料。钢轮毂和铝合金轮毂在汽车轮毂领域最为常见。如今,铝合金轮毂正在逐步取代钢轮毂。多样化、吸引人的铝合金轮毂可以经过精密加工,以增强其美感。  

汽车的车轮经常运动,这使得它们容易受到损坏,例如裂纹或路缘石撞击。修理轮辋是一种经济高效的过程,可以使我们的车辆焕发新的美感。然而,经常会出现有关修复过程的有效性和复杂性以及所涉及的潜在风险的问题。

如果轮圈的主要结构永久损坏,则不建议进行修补。相反,如果损坏仅限于轮辋的无关紧要的部分, 数控加工 可以是一个有价值的解决方案,可以保护资源并将轮辋恢复到最佳状态。

本文将全面介绍轮毂操作所涉及的技术流程。

铝合金车轮的好处

铝轮圈

与钢制车轮相比,铝合金车轮具有明显的优势。铝合金轮毂的密度较小,约为钢轮毂的三分之一,因此比相同体积的钢轮毂轻约三分之二。研究表明,使用铝合金车轮可使车辆重量减轻10%,并可提高燃油效率6%至8%。因此,推广使用铝合金车轮对于节能减排、践行低碳生活方式具有重要意义。

铝具有高导热性,而钢具有低导热性。因此,在相同条件下,铝合金轮毂比钢轮毂表现出更优越的散热性能。

此外,铝合金轮毂以其时尚美观的外观而闻名。通过时效,铝合金可以得到强化,同时 铸造铝合金 轮毂无 时效处理拥有 强度低,但易于加工和成型。  

汽车铝合金轮毂的结构分析

为了满足功能和市场需求,铝合金车轮被设计成多种结构,包括整体式和多件式组合。此外,它们有多种形状,例如宽辐条、窄辐条、多辐条和少辐条。出于安全考虑,铝合金轮毂的外观和结构设计都必须符合安全和功能要求。对于标准乘用车,一体式铝合金车轮足以满足其性能标准。

汽车轮毂的结构如下图所示,可分为轮辋和轮毂两部分。里面对各部分进行了详细的功能分析。  

汽车铝合金轮毂结构
图片来源:mechanicalaluminum.com

汽车铝合金轮毂的性能要求

铝合金车轮有多种类型和结构,根据车型和型号的不同,要求也不同。然而,强度和精度是全面的基本共同要求。根据市场调查,轮毂应具有以下特性:

  • 正确且适当的材料、形状和尺寸,可实现最佳的轮胎功能、轮胎互换性和通用性。
  • 行驶过程中垂直和横向振动极小,不平衡度和惯性矩低。
  • 足够的强度、刚度和动态稳定性,同时保持轻量化设计。
  • 与车轴和轮胎有效分离。
  • 卓越的耐用性。
  • 制造工艺能够满足稳定的产品质量、成本效益、多样化和大规模生产的要求。  

使用 CNC 加工修复损坏的轮辋

根据损坏原因和程度,铝轮损坏一般可分为三种类型:

  1. 第一种类型是由于路边停车时与路面和路缘石的摩擦而发生的。
  2. 第二种类型涉及显着的变形和扭曲,通常在高速遇到大坑洼或高脊时出现。
  3. 第三种以断裂为特征,多发生在高速冲击和撞击的情况下。  

CNC 轮辋修复的注意事项

这三种情况的修复方法有所不同,并且结果也因情况而异。一些修复过程可能会带来新的风险:

表面磨损修复是最常见的情况。由于不影响轮毂的支撑结构,仅表面需要细化。在实践中,第一步涉及 喷砂 和抛光。轮毂在修补前必须进行消光和抛光。主要方法是对轮毂进行喷砂处理,为后续的美容处理打下坚实的基础。

下一步是用砂纸打磨。通过无尘喷砂去除大部分轮毂缺陷后,使用更细的水砂纸进一步打磨细节。

随后,将轮毂打磨并找平后,用铝腻子填充划痕。此步骤类似于修理汽车时涂抹腻子 钣金虽然轮毂采用的是比汽车钣金所用的合金腻子更复杂、更柔韧的合金腻子。

对于磨损间隙稍大、需要良好填充效果的情况,可采用铝焊对铝合金进行填充整平。

填充完成后,对修复体进行抛光,以确保最终的金属表面与原始平坦表面大致对齐。

最后进行专业喷漆结束整个过程。此步骤与大多数车间的金属板喷漆类似,区别主要在于颜色变化和喷漆均匀性的审查。  

用于轮辋修复的 CNC 加工

后续阶段与使用直接相关 数控机床 对于轮辋修复:

第七步涉及对车床进行编程。然而,在某些型号具有光泽轮毂表面的情况下,刷牙过程需要抛光。这些过程需要在数控机床上执行。在此阶段,必须注意精确的曲率和间距等复杂细节,以确保获得令人满意的最终刷牙结果。

第八步需要 CNC 拉丝。编程完成后,轮毂将在车床上精心切割,以确保一致的光洁度。需要注意的是,此步骤会减少轮毂的厚度,因此不适合经常性维修,因为轮毂支撑表面的过度摩擦会严重损害其强度。

接下来,在第九步中,涂敷纳米金属保护漆。完成上述步骤后,轮毂应涂上纳米金属涂料,这将在烧制后赋予光泽。

第十步是全面抛光,以增强光泽。当解决第二和第三种类型的损坏(涉及轮毂结构的变化甚至裂纹)时,修复这些情况可能会导致轮毂的强度降低,并且与损坏前的状态相比,轮毂的内部结构不完整。由于这会严重影响安全,因此建议在这种情况下不要恢复中心的框架。  

结论

数控机床通过促进生产、 精加工、车辆车轮的维护和修理。它完全由计算机控制,能够以卓越的精度和质量加工铝制车轮,从而获得符合原始工厂标准的完美表面。这项技术对于保持高质量性能和确保车辆驾驶员和乘客的安全至关重要。此外,它还为汽车售后市场行业提供车轮修复解决方案。  

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