車身鋁合金零件關(guān)鍵制造技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀

1、車身鋁合金零件關(guān)鍵制造技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀2025量化重點(diǎn)工作領(lǐng)域包含推廣應(yīng)用鋁合金、鎂合金、高強(qiáng)度鋼、塑料及非金屬材料以及核心部件的輕量化設(shè)計。量、本錢、安全性，可有效減輕整車重量，降低燃油消耗量，增加續(xù)Model SES8 鋁合金材料58%，前后減震塔和扭轉(zhuǎn)盒承受鋁合金鑄件，前后縱梁承受鋁合金型 廣泛應(yīng)用。鋁合金輕量化優(yōu)勢線包括優(yōu)化車身構(gòu)造設(shè)計、輕質(zhì)材料選用以及先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用等。善等優(yōu)點(diǎn)，車身輕量化潛力巨大。鋁合金具有以下幾個優(yōu)勢：鋁合金;鋁合金密度小約;鋁合金易氧化，外表形成致密氧化膜，耐腐蝕性能好;藝;較高的吸能性，提高整車碰撞安全性能;易于回收再生，對環(huán)境友 善5，6。由于鋁合金這些優(yōu)點(diǎn)

2、，近些年來鋁合金在車身中應(yīng)用量逐 年提高，應(yīng)用重量排名其次，僅次于鋼。鋁合金在輕量化車身中的應(yīng)用部件開發(fā)。本文依據(jù)國內(nèi)某款能源汽車鋼-鋁混合車身中鋁合金的要求。鋁合金真空壓鑄技術(shù)真空壓鑄是通過抽除壓鑄模具型腔內(nèi)氣體從而消退或削減壓鑄 進(jìn)壓鑄工藝。真空壓鑄屬于一種高近凈成形工藝，具有氣孔少，外表質(zhì)量好，延長率高，生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。適用于高強(qiáng)度高韌性，簡薄弱壁構(gòu)造件的生產(chǎn)，主要用在構(gòu)造簡單和關(guān)鍵接頭部位。真空壓鑄鋁合金零件技術(shù)優(yōu)勢：車身輕量化效果顯著。充分結(jié)合鋁合金輕質(zhì)材料和真空壓 30%-40%。提高車身整體性能。鋁鑄件可以應(yīng)用在構(gòu)造簡單，能夠滿足碰撞時多個維度能量傳遞需求。如下車身前艙模塊設(shè)計

3、時，如圖1，應(yīng)用真空壓鑄前扭轉(zhuǎn)盒，如圖“S”型的前扭轉(zhuǎn)盒傳遞到門檻梁和前橫梁上，提高碰撞安全性能。5-8 個沖壓，低。下面結(jié)合零件設(shè)計實踐簡述真空壓鑄鋁合金零件構(gòu)造設(shè)計根本要求和優(yōu)化建議：鋁合金材料的選用。壓鑄鋁合金要求具有良好的流淌性、高速填充力量、較小線收縮率、快速冷卻和易于脫模的特點(diǎn)，具備良好的熱處理性能，常用的鋁合金材料如表1 所示。AlSi10MgMn 是一種的車身構(gòu)造件。零件主體壁厚。依據(jù)功能及受力工況，零件主體料厚范圍3mm-5mm;2.5mm，過小壁厚簡潔造成冷隔、充8mm，假設(shè)局部料厚過大，簡潔產(chǎn)生熱節(jié)，零件內(nèi)部有縮松、縮孔等缺陷，材料力學(xué)性能大幅降低。零件拔模角。為更簡潔脫

4、模，拔模角越大越好，一般要求拔模角？3，加強(qiáng)筋和加強(qiáng)肋板的最小拔模角？=1，拔模角過小 造成脫模困難，零件外表劃傷，模具磨損，壽命降低。為防止鋁液對模具沖刷，加強(qiáng)肋板根部拔模角？3r6mm。r 最小等于相鄰區(qū)域部應(yīng)力集中開裂，模具磨損過快。頂針數(shù)量和分布優(yōu)化。保證頂針數(shù)量足夠且分布均勻，防頂針處開裂等缺陷產(chǎn)生。螺紋孔加鋼絲螺紋套。對螺栓連接有強(qiáng)度要求及使用時有壽命。應(yīng)用于螺栓連接的返修。有限元分析優(yōu)化零件構(gòu)造：利用構(gòu)造拓?fù)鋬?yōu)化和安全 CAE 分析，優(yōu)化零件料厚、加強(qiáng)筋等關(guān)鍵構(gòu)造。通過有限元分析優(yōu)化，前47%17%3 所示。空壓鑄工藝和設(shè)備等領(lǐng)域做更多根底和應(yīng)用爭辯。鋁合金型材擠壓技術(shù)3截面，有

5、效提高零件剛度和強(qiáng)度。擠壓模具開發(fā)本錢低和周期短，生產(chǎn)效率高，材料利用率高。下面簡述鋁合金型材在車身及零件系統(tǒng)中應(yīng)用狀況：零件材料的選用。車身構(gòu)造件一般對強(qiáng)度和塑性有較高要6 系鋁合金，通過熱處理強(qiáng)化，綜合性能好。Cross Car ，簡稱、電池包框架等零件系統(tǒng)多承受6系鋁合金，如 6082、6063、6061、6003、6005 等，對碰撞強(qiáng)度要求較高時多承受6082，對碰撞吸能潰縮變形要求較高時多承受 6061、6063，如防撞車的熱交換系統(tǒng)，如 3003，擠壓性能優(yōu)異，可以實現(xiàn)壁厚0.5mm 的口琴管的擠壓成型。;，防止擠壓缺陷;盡可能承受成熟截面。零件尺寸精度把握。由于鋁合金的彈性模量

6、小，型材變形加工如拉彎、輥彎等后回彈比較大，尺寸精度把握困難，盡可能形工藝。時效處理時也會產(chǎn)生熱變形。盡可能承受鉚接或低熱輸入的焊接工藝CMT冷金屬過渡焊接等，防止熱變形。鋁合金板材沖壓技術(shù)鋁合金板材技術(shù)成熟，輕量化效果明顯，本錢相對較低，在車身中應(yīng)用廣泛。相比較傳統(tǒng)鋼板，鋁合金板材也存在一些缺點(diǎn)，對產(chǎn)品構(gòu)造設(shè)計和制造工藝都產(chǎn)生較大影響。1屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度低， 為保證零件一樣性能要求，鋁板零件料厚一般較鋼板零件增加 50%。2頸、開裂。3沖壓件回彈嚴(yán)峻，對零件設(shè)計、沖壓生產(chǎn)及零件匹配都提出挑戰(zhàn)。4鋁合金硬度低，外表簡潔劃傷，對倉儲、生產(chǎn)及物流都提出較高要求。5需要對鋼制零件沖壓生產(chǎn)線全面改造

7、。鋁合金板材在車身應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)留意的事項和優(yōu)化措施。5 6系5系鋁合金因優(yōu)良的沖壓成形性能 品問題，不能應(yīng)用于外板類零件。6 系鋁合金可以通過熱處理強(qiáng)化，類沖壓件生產(chǎn)。零件設(shè)計應(yīng)結(jié)合功能、性能和制造可行性。零件盡可能對稱規(guī)整;長條形及平板類零件盡可能布置加強(qiáng)筋，提高零件剛度;圓角 半徑和拔模角度應(yīng)適當(dāng)增大;避開局部構(gòu)造過于簡單等。沖壓工藝設(shè)計時應(yīng)保證盡可能一次拉延到位，避開二次拉延及整形。CAE 仿真，推測和補(bǔ)償回彈，延長模具調(diào)試周期。模具構(gòu)造設(shè)計優(yōu)化，避開沖壓開裂、起皺、變形不充分、雙料、壓痕、切屑及廢料排出困難等沖壓常見缺陷。66 系鋁合金自然時效，保證料片在進(jìn)廠 3 個月內(nèi)使用，否則影響零件沖壓成形性和外表質(zhì)量。鋼-廢料自動分揀回收等功能。返修車間應(yīng)做好通風(fēng)除塵處理，防止鋁粉爆燃隱患?？偨Y(jié)身主體架構(gòu)，板材沖壓件作為車身構(gòu)造件，結(jié)合構(gòu)造拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)，實現(xiàn)了車身零件的薄壁化、中