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铝合金是世界上应用zui为广泛的合金材料之一,除了铝合金门窗外,zui常见铝合金非铝合金轮毂莫属。人人都喜欢铝合金轮毂,但是知道铝合金轮毂来由的人却是少之又少,所以今天我们就来简单说一下铝合金轮毂的起源。铝合金轮毂以其质量轻、散热快、减震性能好可靠,外观漂亮等优点深得人们喜爱。而赛车运动所需要的正是要具备这些的特质的轮毂,因此早在1920年,赛车设计师哈利米勒(harry a.miller)就萌生了制作铝合金轮毂的想法,并为此申请了概念 。可惜的是由于种种原因,他并未制作任何铝合金轮毂。但是,布加迪汽车的创始人埃托雷布加迪(ettore bugatti)十分中意这一创意,并于1924年在莫尔塞姆的铸造厂成功地用自己设计的模具铸造了铝轮、辐条以及刹车鼓,并将其安装在布加迪Type 35上。一般来说,簧下质量越低,惯性矩越小,操纵性也就越好。铝合金刚好具有质量较轻的特质,这也就使得安装铝合金轮毂的布加迪Type 35在操纵方面十分得心应手。对于早期长达几小时甚至几天的赛车比赛来说,铝合金轮毂无疑是给车手叠了一层“buff”,这也是布加迪能能够在1925年至1930年间统治世界赛道的原因之一。不过,铝合金轮毂的首次实战就没有这么顺利了。在1924年8月3日的里昂大奖赛上,布加迪将铝合金轮毂安装在参加比赛的Type 35赛车上,该轮毂由8个扁平辐条,一个可移动的轮缘和一个集成的制动鼓构成。埃托雷·布加迪称这款铝合金轮毂为一款精美的雕塑艺术品,一次艺术与技术的完美融合。往往打脸就是来得这么快。当日大奖赛上,所有安装铝合金轮毂的布加迪Type 35赛车都没有完成比赛。原因是赛车使用的轮胎并没有采用正确地硫化处理,导致了胎面在高速运动中飞了出去。但问题是出在轮胎上,对于铝合金的轮毂影响不大,所以埃托雷布加迪依旧对自己的轮毂创新充满心。在接下来的几年里,埃托雷布加迪制造了七种不同类型的铝合金轮毂,还分别为Type 35、Type 39型和Type 51赛车设计了三种不同的刹车系统。一般来说,车轮的空气流动性越好,涡流越低,对于车轮的设计就越严苛复杂。而同样的,对于空气动力学要求严格的赛车对于制动器的散热要求同等严苛。在高负荷的赛车运动中,制动器产生的热量必须迅速且充分地消散,而扁平化与开放式的轮毂设计刚好可以满足这一点。为此,埃托雷布加迪开始不断改进铝合金轮毂的造型,并顺手注册了“关于与冷却盘的车轮有关的改进”“弹性车轮与径向和轴向弹簧轮辋相对于车轮中心”等 。值得一提的是,这些与铝合金轮毂有关的 只不过是他个人所拥有的500项 中的寥寥一笔。也就从此时起,多辐条轮毂成为了布加迪的标志性特征。后来,布加迪的工程师则是将轮毂造型改为多辐条Y型布局,这种布局更加稳定,能承受的压力也更大。到了现在,铝合金轮毂的普及度已经不用多说了。想成为一家立足于世界的车企,着眼于未来必不可少,很显然,布加迪做到了,布加迪成功地把铝合金轮毂带向了世界。
1.夹具的设计与制作:1.1夹具的特点:铝件加工后阳极氧化用的夹具与电镀用的挂具是截然不同的,若采用电镀用类似挂勾的挂具作阳极化夹具是不适宜的,因为阳极氧化时夹具与工件表面都会很快生成氧化膜,在此过程中夹具与工件稍有松动即会变更触点位置,阻碍电流流通,为此,必须采用具有弹性的夹具夹紧工件。只有这样才能使阳极氧化过程正常进行。1.2夹具的结构形式:夹具结构以个体式为宜,若采用组装式的,则经几次使用后铆接或焊接处会因腐蚀而松动,阻碍阳极氧化过程中电流的正常流通。同时,夹具要有一定的横截面积。一定截面的夹具也就有足够的弹力和夹紧力,使工件与夹具保持良好的接触,保证所夹工件阳极氧化时所需电流正常流通。避免因接触不良产生热量而烧毁工件。1.3夹具材料的选择:制作夹具以选择硬质铝材为好,硬质铝材弹性好,紧固耐用。2.工件的装夹:2.1给夹具清洗去膜:在阳极氧化过程中夹具也会产生氧化膜。为此,使用过的夹具再次使用之前一定要退除氧化膜。退膜可在铝的除油溶液中进行。也可将夹具与工件接触部位的氧化膜用锉刀锉去,此法对某些夹具来说还可延长夹具的使用寿命。2.2装夹位置的选择:装夹工件的位置要选择得当,铝合金加工厂一般应装夹在工件的副面(即非装饰的部位)。否则工件与夹具的接触部位因被夹具遮盖而无法生成氧化膜,当然也就无法染上颜色,此处即会显现出明显的白色斑点,影响外观质量。此外,工件装夹后悬挂在溶液中的凹入部位会否产生窝气等问题也要予以考虑。2.3防止工件装夹变形:夹具非同挂具,夹具有一定的弹性。装夹变形的工件时尤需注意,应避免用力过猛导致工件变形。2.4防止装夹过松:当工件装夹过松时,夹具与工件之间的电流会时通时断,在这种情况下很可能把工件烧毁。2.5逐一装夹需染色的阳极化件:有些单位对某些小件采用纱窗布包扎或用其它方法包扎后作阳极氧化处理。这种方法虽在一定场合下可节省工时和提率,但只可用于某些质量要求不高的本色阳极氧化,即使少量工件在相互遮盖处无法生成氧化膜,也不易被识别出来。但对于需要染黑色的工件,采用此种装夹方法显然是不可取的。必须逐一装夹,保证阳极氧化质量。3.精密铝合金零件加工阳极氧化工艺条件的控制:3.1溶液的温度与电压的关系:在额定的范围内溶液的温度越低,所需的电压应越高,因为溶液温度较低时氧化膜生成速度较缓慢,膜层较为致密,为获得一定厚度的氧化膜,阳极氧化过程需升高电压。当溶液的温度较高时,氧化膜的溶解速度加块,且生成的氧化膜是疏松的,此时降低电压能适当改善氧化膜的质量。3.2阳极氧化溶液的温度与时间的关系:溶液的温度越低,所需的阳极氧化时间应越长。因为溶液温度较低时氧化膜的生成速度缓慢。溶液的温度升高时则氧化膜的生成速度加快。此时要缩短阳极氧化时间,否则由于氧化膜的外层电阻加大而导致膜层溶解,出现工件尺寸的改变、表面粗糙掉膜的现象。