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        車身輕量化技術和鋁合金鋁單板的制造

        時間:2022-06-21

           在當今發動機技術提升難度日益加大、動力電池效率不盡如人意的背景下,不論對傳統燃油汽車,還是新能源汽車,輕量化技術都是一項共性的基礎技術。鋁合金鋁單板作為一種具備多種優良性能的輕質材料,成為目前汽車輕量化技術發展中的首選材料。汽車的車身質量占汽車總質量的40%左右,對于整車的輕量化而言,車身的輕量化起著舉足輕重的作用。


           我們今天就來聊一聊汽車車身用鋁合金零件關鍵制造技術,包括鋁合金汽車板材和管件液壓成形工藝、板材溫沖壓成形技術、型材擠壓成形和結構件鑄造成形技術等。


        無錫鋁單板.jpg



        鋁合金在車身上的應用


        鋁合金的牌號依據所含非鋁元素的種類與含量的不同,分為1000到9000共九大系列。


        汽車車身用鋁合金材料主要包括:銅元素含量最高、硬度也較高的2000系,主含鎂元素、又稱“鎂鋁合金”的5000系,鎂硅含量高、抗腐蝕和抗氧化性能好的6000系,汽車車身的不同受力部位會采用不同系列型號的板材、型材、管材及高性能鑄鋁等鋁合金材料。


        骨架部分:車身受力最大的部分,采用2000系或7000系材料,可熱處理強化。


        外板部分:車身次要的受力部位,采用5000系或6000系材料。


        車門部分:采用5000系或6000系材料。


        地板部分:采用5000系或6000系材料。


        鑄件:采用高性能鑄鋁合金,可熱處理強化。


        鋁鑄件被制造能夠承載大載荷的部件,明顯減輕了重量但同時還具有高的強度。這些板件具有復雜的幾何形狀,通常是用真空壓鑄的方式,使它具有較高強度。鋁鑄件還具有高的延展性,良好的焊接性能,較高的塑性,保證了在發生碰撞時的高安全性。這些鑄件的鋁合金類型是5000或6000系列鋁合金。目前鋁鑄件主要運用到電動車電池包結構箱體上比較多。


        汽車車身用鋁合金零件關鍵制造技術


        汽車車身用鋁合金零件主要有鑄造(鑄鋁)連接件、覆蓋件(板材沖壓)、擠壓型材骨架結構件、液壓成形板材覆蓋件和管材結構件等。


        普通沖壓工藝加工鋁合金表面質量差,成品率低(只有70% 左右),不能滿足車身零件高精度、高可靠性、高效率和低缺陷制造的要求。汽車車身零件的液壓成形技術在歐美、日韓等發達國家的汽車產業中獲得了大量應用,設備最高壓力達到了400 MPa,加工出鋁合金汽車發動機罩內外板、車門內外板及翼子板等覆蓋件已裝車應用。


        液壓成型工藝


        與沖壓工藝相比,液壓成形工藝的優勢如下:


        (1)減小毛坯尺寸,節約材料;


        (2)提高成形極限,減少成形道次;


        (3)零件的表面質量和尺寸精度大幅提高;


        (4)降低配套模具數量和成本;


        (5)減少后續機械加工和組裝焊接量;


        (6)可以成形形狀復雜、變形程度大、整體性要求高的零件。


        這項技術在國外已成為汽車輕量化的主流技術,并朝著集成化、快速化、大型化、精確化等方面發展。雖然國內在大噸位液壓成型樣機研制方面已經取得成功,如1600 t 和1050 t 材料液壓成形設備,但是在國內推廣應用鋁板液壓成形技術還存在著以下主要難點:


        (1)基于鋁板液壓成形設計知識的欠缺。提供給設計人員的液壓成形知識不系統、不全面,造成我國設計人員無法或根本不能夠考慮到液壓成形技術在輕量化結構件上的應用。


        (2)面向液壓成形技術的鋁板材料成形性和零件質量控制體系的研究不足。多數面向普通沖壓成形的鋁板材料成形性和零件質量控制研究的結果并不適用于液壓成形技術。


        (3)諸多的工裝模具及超高壓液壓源系統面向產業化的關鍵技術有待突破。


        (4)以鋁板液壓成形為核心的全系統聯動的裝備研究不完善。


        由于上述原因,面向產業化的并聯動作系統并未得到實際的應用,工裝和模具開發成型難度大、調試周期長,因而成本較高,在國內車型仍鮮見應用。


          汽車輕量化是未來汽車在節能環保,降低污染等方面的重要發展方向。鋁合金作為典型的輕型材料越來越被行業所認可,因此在汽車上的應用也會越來越廣泛,可以說全鋁化車身將是未來汽車輕量化發展的一種趨勢。


          隨著國內產業鏈的快速發展,中國有望在未來五年內成為一個巨大的全球汽車鋁單板市場,我們作為一家20年的無錫鋁板供應商,可以為您提供各類系列的鋁板,量大價優,歡迎咨詢哦


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