Den europæiske bilindustri er berømt for sin avancerede og meget innovative. Med fremme af energibesparende og emissionsreduktionspolitikker for at reducere brændstofforbruget og kuldioxidemissioner bruges forbedrede og innovativt designede aluminiumslegeringer i vid udstrækning i bildesign. I henhold til statistikker er den gennemsnitlige mængde aluminium, der bruges i personbiler, i de sidste ti år, der er anvendt i personbiler, fordoblet, og vægttaben af aluminiumslegeringer er vist i figur 1 nedenfor. Baseret på innovative designkoncepter fortsætter denne tendens i de næste par år.
I processen med letvægtsudvikling står aluminiumslegeringer over for hård konkurrence med andre nye materialer, såsom stål med høj styrke, som stadig kan opretholde høj styrke efter tyndvægget design. Derudover er der magnesium-, titanium-, glas- eller carbonfiberkompositmaterialer, hvoraf sidstnævnte allerede er vidt brugt i rumfart. Nu er konceptet med multimateriale design integreret i bildesign, og der gøres en indsats for at anvende passende materialer til egnede dele. En meget vigtig udfordring er problemet med forbindelse og overfladebehandling, og forskellige løsninger er udviklet, såsom motorblok og krafttogkomponenter, rammedesign (Audi A2, A8, BMW Z8, Lotus Elise), tynd pladestruktur (Honda NSX , Jaguar, Rover), Suspension (DC-E-klasse, Renault, Peugeot) og andre strukturelle komponenter design. Figur 2 viser komponenterne i aluminium, der anvendes i biler.
BIW -designstrategi
Den krop-i-hvide er den tyngste del af en konventionel bil, der tegner sig for 25% til 30% af køretøjets vægt. Der er to strukturelle designs i det krop-i-hvide design.
1. ”Profil Space Frame Design” til små og mellemstore biler: Audi A8 er et typisk eksempel, krop i hvide vejer 277 kg, består af 59 profiler (61 kg), 31 støbegods (39 kg) og 170 plademetal (177 kg). De sammenføjes af nitting, MIG -svejsning, laser svejsning, anden hybrid svejsning, limning osv.
2. “Die-FORGED Sheet Metal Monocoque Structure” til medium til storkapacitet Automobile Applications: For eksempel bestod Jaguar XJ (X350), 2002-modellen (som vist i figur 4 nedenfor), 295 kg masse "stemplet kropsmonocoque-struktur" krop-i-hvid af 22 profiler (21 kg), 15 støbegods (15 kg) og 273 plademetaldele (259 kg). Forbindelsesmetoderne inkluderer binding, nitning og MiG -svejsning.
Anvendelse af aluminiumslegering på kroppen
1. Alder hærdet al-mg-si-legering
Legeringerne på 6000 serier indeholder magnesium og silicium og bruges i øjeblikket i bilarkene som A6016, A6111 og A6181A. I Europa har 1-1,2 mm EN-6016 fremragende formbarhed og korrosionsbestandighed og er vidt brugt.
2. ikke-opvarm behandelig al-mg-mn legering
På grund af sin specifikke høje belastningshærdning udviser AL-MG-MN-legeringer fremragende formbarhed og høj styrke og bruges i vid udstrækning i automobile hot-rolled og koldvalsede ark og hydroformede rør. Anvendelse i chassiset eller hjulene er endnu mere effektiv, fordi masseduktionen af uprungede bevægelige dele yderligere forbedrer kørekomforten og reducerer støjniveauet.
3. aluminiumsprofil
I Europa blev der foreslået helt nye bilkoncepter baseret på aluminiumsprofildesign, for eksempel aluminiumslegeringsrammer og komplekse understrukturer. Deres store potentiale for komplekse design og funktionel integration gør dem bedst egnet til produktion af omkostningseffektiv serier. Fordi der kræves slukning under ekstrudering, anvendes mellemstor styrke 6000 og høj styrke 7000 aldersadliggende legeringer. Formabilitet og ultimativ styrke styres ved aldershærdning ved efterfølgende opvarmning. Aluminiumslegeringsprofiler bruges hovedsageligt i rammedesign, crashstråler og andre crashkomponenter.
4. aluminiumsstøbning
Støbegods er de mest anvendte aluminiumskomponenter i biler, såsom motorblokke, cylinderhoveder og specielle chassiskomponenter. Selv dieselmotorer, der har øget deres markedsandel i Europa, skifter til aluminiumsstøbninger på grund af stigende krav til styrke og holdbarhed. På samme tid bruges også aluminiumsstøbegods i rammedesign, akseldele og strukturelle dele og støbning af højtryk af nye ALSIMGMN-aluminiumslegeringer har opnået højere styrke og duktilitet.
Aluminium er det valgte materiale til mange bilapplikationer såsom chassis, krop og mange strukturelle komponenter på grund af dets lave densitet, god formbarhed og god korrosionsbestandighed. Aluminium, der bruges i kropsstrukturdesign, kan opnå mindst 30% vægttab under forudsætningen af opfyldelseskrav. Aluminiumslegeringer kan også påføres de fleste dele af det aktuelle dækning. I nogle tilfælde med krav til høj styrke kan 7000 -serie legeringer stadig opretholde kvalitetsfordele. Derfor er der for højvolumen-applikationer aluminiumslegeringsvægteduktionsløsninger den mest økonomiske metode.
Redigeret af May Jiang fra Mat Aluminium
Posttid: DEC-08-2023
