汽車發(fā)動機罩材料

1、汽車發(fā)動機蓋材料的分析發(fā)動機罩簡介 發(fā)動機罩材料 汽車輕量化分析 制作人：發(fā)動機蓋(又稱發(fā)動機罩)是最醒目的車身構(gòu)件，是買車者經(jīng)常要察看的部件之一。對發(fā)動機蓋的主要要求是隔熱隔音、自身質(zhì)量輕、剛性強。發(fā)動機蓋（發(fā)動機蓋（Hood ）材料分析材料分析發(fā)動機罩的結(jié)構(gòu)較車門簡單,主要由內(nèi)、外板和局部加強板組成. 內(nèi)板與外板通過翻邊、粘接、滾焊等方式結(jié)合,局部加強板焊接或粘接在鉸鏈和門鎖安裝處,以增加裝配剛度. 外板的形狀要與整車一致,并有抗凹痕性和防腐性方面的要求;內(nèi)板則要求較高的剛性,并沖有各種形狀的窩穴、加強筋和孔洞,以便安裝一些附件.發(fā)動機蓋的結(jié)構(gòu)發(fā)動機罩外板一般采用鍍鋅鋼板，現(xiàn)在很多公司高檔

2、車用的是抗拉強度為340 MPa 的超輕高強度鋼板若采用這種鋼材制造,自身質(zhì)量可減輕25 %30 %.汽車輕量化角度考慮：鋁合金在發(fā)動機罩上的應(yīng)用也正逐步增多,應(yīng)用最成功的是奧迪汽車公司. 奧迪的輕鋁車身技術(shù)是奧迪公司的一項核心技術(shù),鍍鋅鋼板：電鍍鋅板因涂漆工藝性好, 多用于外覆蓋件。原理：在盛有鍍鋅液的鍍槽中，經(jīng)過清理和特殊預(yù)處理的待鍍件作為陰極，用鍍覆金屬制成陽極，兩極分別與直流電源的正極和負(fù)極聯(lián)接。鍍鋅液由含有鍍覆金屬的化合物、導(dǎo)電的鹽類、緩沖劑、pH調(diào)節(jié)劑和添加劑等的水溶液組成。通電后，鍍鋅液中的金屬離子，在電位差的作用下移動到陰極上形成鍍層。陽極的金屬形成金屬離子進(jìn)入鍍鋅液，以保持被

3、鍍覆的金屬離子的濃度。作用：避免汽車受高溫、高濕、高寒等惡劣氣候條件的腐蝕, 提高汽車壽命。種類：1、堿性氰化物鍍鋅2、堿性鋅酸鹽鍍鋅3、銨鹽鍍鋅4、鉀鹽鍍鋅5、銨鉀混合浴鍍鋅6、硫酸鹽鍍鋅鍍鋅層的后處理：1、去氫2、鈍化3、著色熱鍍鋅板的生產(chǎn)工序主要包括：原板準(zhǔn)備鍍前處理熱浸鍍鍍后處理成品檢驗等。按照習(xí)慣往往根據(jù)鍍前處理方法的 不同把熱鍍鋅工藝分為線外退火和線內(nèi)退火兩大類，即濕法（單張鋼板熱鍍鋅法）、線外退火（單張鋼板熱鍍鋅法）、熱鍍鋅惠林（Wheeling）法（帶鋼連續(xù)熱鍍鋅法）、線內(nèi)退火森吉米爾（Sendzimir）法（保護(hù)氣體法）、改良森吉米爾法、美鋼聯(lián)法（同日本川崎法）、賽拉斯（Se

4、las）法和莎倫（Sharon）法。1線外退火：就是熱軋或冷軋鋼板進(jìn)入熱鍍鋅作業(yè)線之前，首先在抽底式退火爐或罩式退火爐中進(jìn)行再結(jié)晶退火，這樣，鍍鋅線就不存在退火工序了。鋼板在熱鍍鋅之前必須保持一個無氧化物和其他臟物存在的潔凈的純鐵活性表面。這種方法是先由酸洗的方法把經(jīng)退火的表面氧化鐵皮清除，然后涂上一層由氯化鋅或由氯化銨和氯化鋅混合組成的溶劑進(jìn)行保護(hù)，從而防止鋼板再被氧化。2線內(nèi)退火：就是由冷軋或熱軋車間直接提供帶卷作為熱鍍鋅的原板，在熱鍍鋅作業(yè)線內(nèi)進(jìn)行氣體保護(hù)再結(jié)晶退火。屬于這個類行業(yè)的熱鍍鋅方法包括：森吉米爾法、改良森吉米爾法、美鋼聯(lián)法（同日本川崎法）；賽拉斯法；莎倫法。高強鋼板是在低碳鋼

5、板的基礎(chǔ)上采用強化方法得到的抗拉強度在350MPa 以上的鋼板。強化方法有: 1)固溶強化( 添加硅、錳) ; 2) 析出強化( 添加鈮、鈦等) ; 3)細(xì)晶強化; 4) 組織強化( 相態(tài)強化及復(fù)合組織強化) ; 5)時效強化; 6) 加工強化等。其中1) 5) 是通過添加合金元素和熱處理工藝來控制鋼板性質(zhì)的。高強度鋼板汽車高強度鋼板的種類汽車高強度鋼板的種類第一代汽車鋼板第一代汽車鋼板合金含量小于5%，一般小于3%?？估瓘姸葹?702 000 MPa，強塑積一般在25GPa%以下。按照合金含量的不同，鋼種之間的強塑積差別較大。第一代汽車鋼板涵蓋了目前批量應(yīng)用的所有汽車用鋼板，包括軟鋼板、HS

6、LA鋼板、HSS鋼板、AHSS鋼板及熱成形鋼板等。第二代汽車用鋼板第二代汽車用鋼板亦稱為Ultra-AHSS或U-AHSS，添加Cr、Ni、Mn、Si和Al等合金元素，總合金含量在25%左右，抗拉強度在8001 100 Mpa.強塑積可以達(dá)到50 GPa%以上。第二代汽車用鋼板具有非常高的碰撞吸能能力與良好的成形性能，并具有相當(dāng)高的應(yīng)變硬化率（0.45）。此類汽車鋼板包括正在研發(fā)之中強塑積更高（達(dá)到80 GPa%）的SBIP（剪切帶誘發(fā)塑性）鋼、MBIP（微帶誘發(fā)塑性）鋼，以及最具代表性的、已具備量產(chǎn)條件的TWIP鋼等。但因其成本較高，目前尚未實現(xiàn)大批量生產(chǎn)應(yīng)用。第三代汽車鋼板第 三 代 汽

7、車 鋼 板 亦 稱 為 E x t r a - A H S S 或X-AHSS。合金含量一般在3%10%，抗拉強度在6001 600 MPa，強塑積在2550 GPa%。優(yōu)良的性價比、低成本和高強塑積是第三代汽車鋼板開發(fā)的基本定位。這類鋼中包括Q&P鋼、TG鋼和Bhadeshia等人開發(fā)的超級貝氏體TRIP鋼（SB-TRIP）等，部分鋼種已在工業(yè)試制或試應(yīng)用之中。汽車未來發(fā)展方向-鋁合金 鋁合金在發(fā)動機罩上的應(yīng)用也正逐步增多,應(yīng)用最成功的是奧迪汽車公司. 奧迪的輕鋁車身技術(shù)是奧迪公司的一項核心技術(shù),公司已在這一領(lǐng)域進(jìn)行了長達(dá)20 年的研究和開發(fā),其精湛的應(yīng)用技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他汽車廠家.

8、 奧迪A8 和A2 在全球各著名協(xié)會和專業(yè)媒體的評比中屢獲殊榮,至今已贏得40 多項大獎. 日本美洲豹(J aguar) 也在從事全鋁車身的開發(fā)和應(yīng)用,2003 年6 月開始銷售全鋁車身的頂級轎車XJ . 除此之外,豐田新皇冠、梅賽德斯- 奔馳新E 級車、標(biāo)致307 4P 的發(fā)動機罩,均采用了鋁合金材料。鋁合金汽車車身板的鋁合金主要有Al-Cu-Mg(2000系)，Al-Mg（5000系）和Al-Mg-Si（6000系）6000系鋁合金具有強度和塑性良好的組合，綜合性能優(yōu)良。2000系鋁合金具有鍛造性良好、強度高和焊接性能好等特點，但其抗蝕性較差。5000系鋁合金中的Mg 固溶于鋁中，形成固溶

9、強化效應(yīng)使該合金在強度、成型性和抗腐蝕性等方面具有普碳鋼板的優(yōu)點，可用于汽車內(nèi)板等形狀復(fù)雜的部位，但其鑄造性能較差國外開發(fā)的全鋁車身已經(jīng)在AUDI A8、BMWZ8、FERRARI360等很多車型上使用。中國鋁車身生產(chǎn)現(xiàn)狀:我國的鋁車身設(shè)計制造技術(shù)與歐、美、日等國家存在很大差距。近年國內(nèi)車企紛紛開發(fā)鋁合金車身，但是關(guān)鍵裝備主要依賴進(jìn)口，制造技術(shù)落后，亟待提升。我國汽車鋁合金應(yīng)用，需要同時研發(fā)材料方面的課題有：開發(fā)汽車用高性能鋁合金材料專用制造裝備；進(jìn)一步提高鋁合金材料的強度、可成形性、耐腐蝕性和焊接性能以及綜合性能； 加強鋁合金材料回收再用性方面的研究；提升鋁合金材料制備過程控制的水平，提高材

10、料合格率和尺寸精度；降低汽車用鋁合金材料的成本.汽車車身用鋁合金零件關(guān)鍵制造技術(shù)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(jié)構(gòu)件、液壓成形板材覆蓋件和管材結(jié)構(gòu)件等。1.鋁合金汽車板材和管材液壓成形工藝普通沖壓工藝加工鋁合金表面質(zhì)量差，成品率低（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(shù)在歐美、日韓等發(fā)達(dá)國家的汽車產(chǎn)業(yè)中獲得了大量的應(yīng)用，設(shè)備最高壓力達(dá)到了400MPa，加工出鋁合金汽車發(fā)動機罩內(nèi)外板、車門內(nèi)外板及翼子板等覆蓋件已裝車應(yīng)用。大型鋁鑄件、液壓成形部件，是奧迪A8的兩項核心技術(shù)。2.板材溫沖壓

11、成形技術(shù)鋁合金板溫成形工藝受到材料成形性能、工藝參數(shù)與模具的設(shè)計、潤滑與摩擦狀態(tài)等諸多因素的影響，目前仍是一項尚待進(jìn)一步研究開發(fā)的板料沖壓成形新技術(shù)。如果突破，則可以提供高效率成形技術(shù)，平均每小時生產(chǎn)零件大于540件。目前應(yīng)用于車身鋁板沖壓仍存在一些不足，主要表現(xiàn)在以下幾點：（1）成形性還需繼續(xù)改善。鋁合金板材的局部延性伸不好，容易產(chǎn)生裂紋，特別是形狀比較復(fù)雜的零件。（2）為避免拉裂常常導(dǎo)致沖壓拉伸不充分，作為外覆蓋件容易出現(xiàn)局部面畸變等缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。（3）尺寸精度不容易掌握，回彈難以控制。由于上述原因，鋁板沖壓模具開發(fā)難度大、調(diào)試周期長，因而成本較高，難以滿足高檔轎車車身件的質(zhì)量要求。3.型材擠壓成形車身框架型材伺服控制擠壓彎曲一體成形技術(shù)德、日、美等國投入大量人力物力，組織攻關(guān)大型扁寬鋁合金型材擠壓工藝、精密淬火與人工時效、精整校直等關(guān)鍵技術(shù)。一些新的擠壓技術(shù)也相繼被開發(fā)出來，如高速擠壓、靜水?dāng)D壓、無殘料擠壓和變截面擠壓等。4.結(jié)構(gòu)件鑄造（鑄鋁）成形技術(shù)鋁合金車身框架結(jié)構(gòu)（ASF）制造技術(shù)是奧迪公司的一項核心技術(shù)，在這一領(lǐng)域他們進(jìn)行了長達(dá)20年的研究和開發(fā)，其車身框架由鑄造和液壓成形的鋁合金部件組合而成，包括35%的高精度鋁合金鑄造件、22%