汽车轮毂是汽车重要的组成部分，轮毂质量的减轻对于燃油的经济效果要比减轻汽车其他组成部件的质量显著得多。因此，汽车轮毂采用铝合金材料不仅节约生产成本， 还能减少汽车轮毂的重量，为实现汽车的轻量化做出一定贡献。此外，汽车轮毂也能提高整体车轮的散热性，极大提高轮胎的寿命，对于保证汽车的安全稳定行驶有重要作用。本文从汽车轮毂的铸造工艺出发，首先分析汽车轮毂的三维结构，确定采用低压铸造工艺，根据低压铸造的加压曲线实现压力控制，保证汽车轮毂的质量。

　　利用三维造型软件对汽车轮毂造型，如图1，汽车轮毂的中心壁厚25~50 mm，轮辐部位为10~25mm，轮辋部位为10~13 mm，轮辐和轮辋连接处存在较大的热节，热节厚为27~35 mm。汽车铸铝轮毂大多采用铝硅合金材料，铝硅合金材料的元素组成如表1。

　　从汽车铸铝轮毂的工艺性能来看，汽车铝合金车轮有大有小，有正偏距，有负偏距，有二片式，有三片式，都是圆形铸件，轮缘是均匀壁厚，面积比较大，轮辐比较厚，轮辐和轮缘交接处热节较大。而铝轮毂的浇注系统只有1个小浇口，没有冒口，轮辐多半作为横浇道， 但是轮辐的位置是由轮毂的结构所决定的。因此偏距小，或负偏距车轮，会加大低压铸造工艺的设计难度。制定良好的工艺方案对于保证轮毂的质量有重要的作用，模具初试温度300℃，铝液充型温度713℃。

　　汽车铸铝轮毂低压铸造工艺主要包括升液、充型、增压、保压、释压等诸多生产步骤，其铸造具体工艺如下。

　　（1）升压阶段。升液阶段需要的压力为升液总高度乘铝液比重和阻力系数， 升压速度一般不宜太快，控制在1.3~4.0 kPa/s，在确保完成充填成型的基础上，升压速度慢些有利于型腔中气体能充分排出。

　　（2）充型段的压力速度。铝轮毂是圆形的，有较大面积的薄壁轮辋、较厚的轮辐， 浇注时轮辋垂直，轮辐水平，浇口在中间。轮毂的正面亮面，一般朝下。轮毂正偏距的多，负偏距的少，所以轮毂的重量多半在下部份的多。铝液从浇口出来开始充型时，有很长一段时间，液面上升很小，与炉膛的压差越来越大，流速越来越快。为了充型的平稳，必须有恒定的流量，如图2，B-C 阶段于每秒2~4 kPa 的速度，时间2~3 s，然后的充型速度就按照C-D 线。它的时间t3是根据铸件的特点来定， 它还应该包括铝液充满铸型后的结壳时间。充型段的速度要根据不同轮毂的特点来设定，充型速度要适中，速度过快过慢都影响着铸件质量，工艺上要求压力准确，速度适中。充型结束时D点的压力过小，轮毂浇不满，过大，铸件有飞边或跑火，甚至影响出型或轮毂变形。

　　（3）增压压力。增压线D-E，其压力为70~100kPa，t4为3~6 s，铸件能在压力下结晶，其组织致密，力学性能好，减少缩松，比金属型冒口的压力高4~5倍，如果增压的起点压力偏高，时间被延长。加上v4增压速度太慢，会延误铸件在压力下结晶的机会。汽车铝合金车轮的轮缘比较薄，轮毂的下边轮缘先浇满，先凝固，如果轮毂的充型时间达60 s 左右，轮缘的下半边都失去了压力下结晶的机会。轮缘的下半部分就会出现显微缩松，针孔，气孔和夹渣等缺陷。

　　（5）保压时间。保压时间决定于铸件结构，铸型和铸型条件，即铸型的冷却条件。汽车铝合金车轮在浇注时，在铝液温度和铸型温度相对稳定的基础上，决定于铝合金车轮热节的凝固时间，而且要考虑浇口到热节的顺序凝固条件，浇口一定要保证比热节后凝固，如果浇口先凝固，或作为通道的轮辐先凝固，轮毂的热节处就会出现缩松。如果保压时间太长，容易冻浇口，浇口的保温是延长保压时间的关键。

　　(5) 释压。一般释压以后，要延时1~2 min，待铸件完全凝固再开型以免铸件变形，或拉伤。

　　汽车铸铝轮毂低压铸造缺陷主要有缩孔、轮毂变形等。铸件在凝固过程中因内部的补缩不充分，造成形状不规则，表面比较粗糙的孔洞，如图3，究其产生原因主要为浇注时铝液温度过高、模具温度梯度不合理，往往是补缩通道轮辐较薄，冷却比较快、轮毂壁厚不合理， 轮辐和轮缘交接处的比较大的热节等，针对这些原因，我们一般采用降低浇注温度、调整铸型温度场，创造顺序凝固条件、改进铸件结构，减小热节部分，改良连接部分的结构等诸多方案来解决缩孔问题。

　　利用低压铸造技术对汽车铸铝轮毂进行铸造加工，使得不仅能解决汽车的轻量化问题，还能在保证质量的同时节约能源、降低生产成本。通过铸铝轮毂的使用状况来看，轮毂具有良好的性能，满足汽车行驶安全平稳的要求。此外，从低压铸造技术在汽车轮毂的应用中表现的经济性也极大推动低压铸造在汽车轮毂铸造加工的应用范围。