De Europese auto -industrie is beroemd om zijn geavanceerde en zeer innovatief. Met de bevordering van energiebesparing en emissiereductiebeleid, worden verbeterde en innovatief ontworpen aluminiumlegeringen veel gebruikt om het brandstofverbruik en de uitstoot van koolstofdioxide te verminderen. Volgens de statistieken is in de afgelopen tien jaar de gemiddelde hoeveelheid aluminium die wordt gebruikt in personenauto's verdubbeld en wordt de gewichtsvermindering van aluminiumlegeringen hieronder weergegeven in figuur 1. Op basis van innovatieve ontwerpconcepten zal deze trend de komende jaren doorgaan.
In het proces van lichtgewicht ontwikkeling worden aluminiumlegeringen geconfronteerd met hevige concurrentie met andere nieuwe materialen, zoals staal met veel sterkte, die nog steeds een hoge sterkte kunnen behouden na dunwandig ontwerp. Bovendien zijn er magnesium-, titanium-, glas- of koolstofvezelcomposietmaterialen, waarvan de laatste al op grote schaal in de ruimtevaart wordt gebruikt. Nu is het concept van multi-materieel ontwerp geïntegreerd in het ontwerp van de auto en worden er inspanningen geleverd om geschikte materialen toe te passen op geschikte onderdelen. Een zeer belangrijke uitdaging is het probleem van verbinding en oppervlaktebehandeling, en verschillende oplossingen zijn ontwikkeld, zoals motorblok- en stroomtreincomponenten, frame -ontwerp (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), dunne plaatstructuur (Honda nsx (Honda NSX (Honda nsx , Jaguar, Rover), Suspension (DC-E-klasse, Renault, Peugeot) en andere structurele componentenontwerp. Figuur 2 toont de componenten van aluminium die in auto's worden gebruikt.
BIW -ontwerpstrategie
De body-in-White is het zwaarste deel van een conventionele auto, goed voor 25% tot 30% van het gewicht van het voertuig. Er zijn twee structurele ontwerpen in het body-in-witte ontwerp.
1. "Ontwerp van profielruimte frame" voor kleine en middelgrote auto's: Audi A8 is een typisch voorbeeld, lichaam in het wit weegt 277 kg, bestaat uit 59 profielen (61 kg), 31 gietstukken (39 kg) en 170 plaatmetaal (177 kg). Ze worden vergezeld door meeslepend, Mig -lassen, laserslassen, andere hybride lassen, lijmen, enz.
2. "Die-gesneden plaatmetaal monocoque structuur" voor middelgrote tot grote capaciteit autotoepassingen: bijvoorbeeld Jaguar XJ (X350), 2002 Model (zoals getoond in figuur 4 hieronder), 295 kg massa "gestempelde lichaamsmonocoque structuur" Body-in-White bestond uit 22 profielen (21 kg), 15 gietstukken (15 kg) en 273 platenmetalen delen (259 kg). De verbindingsmethoden omvatten binding, klinken en MIG -lassen.
Toepassing van aluminiumlegering op het lichaam
1. Leeftijd geharde Al-Mg-Si-legering
De 6000 -serie legeringen bevatten magnesium en silicium en worden momenteel gebruikt in autobladbladen als A6016, A6111 en A6181A. In Europa heeft 1-1,2 mm EN-6016 uitstekende vormbaarheid en corrosieweerstand en wordt veel gebruikt.
2. Niet-verwarmde behandelbare AL-MG-MN-legering
Vanwege de specifieke verharding met hoge spanning vertonen AL-MG-MN-legeringen uitstekende vormbaarheid en hoge sterkte, en worden ze veel gebruikt in door de auto-hot-gerolde en koudgerolde platen en hydroformeerde buizen. Toepassing in het chassis of de wielen is nog effectiever omdat de massa -reductie van niet -erkende bewegende delen bovendien het rijcomfort verbetert en de geluidsniveaus vermindert.
3. Aluminium profiel
In Europa werden volledig nieuwe autoconcepten voorgesteld op basis van aluminium profielontwerp, bijvoorbeeld aluminiumlegeringsframes en complexe substructuren. Hun grote potentieel voor complexe ontwerpen en functionele integratie maakt ze het meest geschikt voor de productie van kosteneffectieve series. Omdat blussen vereist is tijdens extrusie, worden gemiddelde sterkte 6000 en hoge sterkte 7000 leeftijd harde legeringen gebruikt. Vormbaarheid en ultieme sterkte worden geregeld door leeftijdharding door daaropvolgende verwarming. Aluminiumlegeringsprofielen worden voornamelijk gebruikt in frame -ontwerp, crashbalken en andere crashcomponenten.
4. Aluminium giet
Castings zijn de meest gebruikte aluminiumcomponenten in auto's, zoals motorblokken, cilinderkoppen en speciale chassiscomponenten. Zelfs dieselmotoren, die hun marktaandeel in Europa sterk hebben verhoogd, verschuiven naar aluminium gietstukken vanwege de toenemende eisen voor kracht en duurzaamheid. Tegelijkertijd worden aluminium gietstukken ook gebruikt in frame-ontwerp, asonderdelen en structurele onderdelen, en hogedrukgiet van nieuwe ALSIMGMN-aluminiumlegeringen heeft een hogere sterkte en ductiliteit bereikt.
Aluminium is het materiaal bij uitstek voor veel automotive -toepassingen zoals chassis, lichaam en vele structurele componenten vanwege de lage dichtheid, goede vormbaarheid en goede corrosieweerstand. Aluminium dat wordt gebruikt in het ontwerp van het lichaamsstructuur kan ten minste 30% gewichtsvermindering bereiken onder het uitgangspunt van voldoen aan de prestaties van de prestaties. Ook kunnen aluminiumlegeringen worden toegepast op de meeste delen van de huidige hoes. In sommige gevallen met hoge sterkte -eisen, kunnen legeringen van 7000 series nog steeds kwaliteitsvoordelen behouden. Daarom zijn voor hoog-volume toepassingen oplossingen voor gewichtsvermindering van aluminiumlegering de meest economische methode.
Bewerkt door May Jiang van Mat Aluminium
Posttijd: dec-08-2023
