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山东铝板在汽车领域应用进展

作者: admin
2018-07-03
导读:叙词;汽车材料发展 1前言 铝具有密度小、质量轻、成型加工......

铝具有密度小、质量轻、成型加工性好、可重复回收利用等许多优点。这对于汽车轻量化、提高行驶性能和安全舒适性能、降低撚油消耗、减少排放和减轻环境污染具有显著的作用,因而铝在汽车中的用量一直在迅速增加。在美国每辆轿车用铝量为:1977
年用铝45kg,1980年用铝54kg, 1985.年用铝86kg,1990年用铝97kg。在欧洲、日本,汽车用铝量也是在逐年增加。汽车中铝零件品种数目较多,除了用铸造、挤压、锻造等工艺成型铝汽车零件外,铝板冲压成型的汽车零件正在迅速增加。根据美国Reynolds金属公司统计,北美用于汽车的铝板1993年达134kt,较前一年增长15%,预计2000年北美用于汽车的铝板将达到295kt。铝板主要用于制造汽车形易在形状变化的部位和模具跑合部发生,调节模具时需比冷轧板细微,花费的调整工时也多。
d•表面损伤。诸如成型时产生的拉伸缺陷、模具咬死、模口挤痕,灰尘咬合产生的凸起,搬运中的磕碰等等。这种缺陷都会给后工序的板金校正带来许多困难,如板金■校正工时量大,无熟练工难以校正,焊接修补困难等等。因此,需一一采取相应的对策来预防,如重新评估搬运自动化和工卡模具、保持生产现场的清洁卫生等等。
此外,由于铝的非磁性,需更新或改造钢板用的磁体搬运装置。
展望
汽车车身内、外板采用铝合金,也有近20a(年)的历史了。其间虽有反复,但确实也在一步步走向实用。这为今后大量生产全铝车作了前期的经验数据储备。目前,国外在材料方面正加紧开发更接近于钢板变形能的材料,在成型法上,正在深入研究充液拉覆盖件、换热器、保险杠、车轮等零件,并在汽车轻量化中发挥着重要作用。本文简要介绍常用汽车铝板品种、性能及其在汽车中应用情况和进展。
d汽车铝板品种及性能
招板成份组织与其性能有着密切关系。同一成份的铝板,热处理工艺不同,其性能亦有很大差别。为了满足汽车中不同零件的成型和使用性能要求,应选择合适的铝板品种,并进行合理的成型加工和热处理。常用于汽车的铝板品种、热处理工艺、性能和适用范围如表1所示。
铝板应用和进展
 1车身覆盖件
汽车车身质量约为汽车总质量的30%,它是汽车中质量大的部件。要使汽车轻量化,汽车车身轻伸、温热拉深及曲面模面和控制压边力成型的技术^更适合铝成型的润滑剂也在推陈出新。.随着这些相关技术的不断出新和完善*可以预言大量生产全铝车的日子日益迫近了。量化占有举足轻重的地位。因此,用铝板取代钢板制造车身覆盖件也就是汽车轻量化的必妹。美国福特汽车公司Lincoln Town轿车的篷盖已改用铝板冲压成型工艺制造,这种轿车年产量已达10万辆。福特还准备在1"5年用招板制造Taurus/MercurySable轿车的翼子板、行李箱盖和Crown Victoria/Mercury Grand Marquis轿车的篷盖和行李箱盖。美国通用汽车公司用招板制造Oldsmobile AurovaBuick Riviera两种轿车的的篷盖Mercedes Benz公司研制的Vision A-93.概念车的车身、油箱都是用铝板制造的,其座椅架和几个悬挂部件也都是用铝制造的。这种概念车的质量仅为It。日本研制的铝材密集型4门轿车,其车身覆盖件、骨架、底盘、后行李箱、门窗、轮毂、发动机外壳、传动系、散热器、空调器、水箱等零部件都是用铝板或铝材制造的,单车用铝暈达45〇kg,使汽车减轻35%,节省燃油消耗30%以上。福特公司研制的一种试验性家用轿车SyrjthesisjOJO,其整个车身由铝板制成,较钢板宇身減重46%。该车采用1. 2L二冲程3缸铝制萁功机,其他许多零件也是由铝制造。现在北美地区汽车覆盖件的铝板用量为9. lkt/a,预计到1997年其用量达41kt/a。就铝板覆盖件的应用发展趋势看,强度高、成型加工性好、表面质量优茛的铝板将后取代钢板成为汽车覆盖件的主要用材。
2换热器
目前,铝板用作汽车换热器零件比用作车身覆盖件更多。铝板已逐渐取代铜板制造汽车散热器、蒸发器、冷凝器和加热芯等零件,现在这些零件已有60%以上是由铝板制造的。1993年北美地区用于换热器的铝板达l〇2kt,预计到1997年其用量将达到118kt,约增长15%。通过铝板的合金化和焊接工艺改进,高强度、厚度很薄的铝板焊接工艺已取得了重大进展,这对于锒板在汽车换热器中的应用起到了积极促进作用。现在,厚度很薄的铝板可以用控制气氛焊接取代真空焊接进行批量生产。
3保险杠
随着铝板制造技术的进步,通过合金化方法使得铝板的抗应力腐蚀性能大大提高,促进了铝板在汽车保险杠中的应用。原来用于汽车保险杠增强支架的5000和6000系铝合金板已逐渐被性能更好的7021铝合金板所取代。美国通用汽车公司用7〇21铝板制造Saturn轿车保险杠增强支架。福特汽车公司也计划于1995年用70^1铝板制造LincolnTown轿车的保险杠增强支架。现在用于轿车和轻型车保险杠增强支架的铝板已达7. 5kt/a,预计到1997年这个数字将翻一番。 4
4车轮
铝在车轮中的用量约占汽车用铝量的38%。迄今,铝车轮通常是铸造或锻造成型的。但近年来用铝板冲压、旋压成型工艺制造车轮受到汽车工业的高度重视。这是因为用铝板冲压、旋压成型的车轮较铸造或锻造成型的铝车轮有更大的减重和提高刚度效果。现在,5454铝板已广泛用于轮辐、轮辋组合式车轮的生产。这种铝板组合式车轮较铸造铝车轮减25%,较钢板车轮轻50%,而其强度与钢板车轮相同。此外,铝板在动力传动框架、笨动机安装托架、发动机罩等许多汽车零件中也已得到了应用,并取得了良好的减重效果。总之,为了满足能源和环保法规的严格要求,尽快实现汽车轻量化目标,铝板将与钢板、塑料展开强有力竞争,并将成为汽车的主要用材之一。
 

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