鋁型材在汽車(chē)制造中的應(yīng)用有哪些
隨著汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,鋁型材作為一種重要的材料在汽車(chē)制造中得到了廣泛的應(yīng)用。
鋁擠壓是一種設(shè)計(jì)高度靈活和低成本的鋁成型工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)高度復(fù)雜的橫截面形狀,且機(jī)械性能高,可用于汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、熱管理系統(tǒng)、電池包等多類(lèi)部件中。
擠壓的原理類(lèi)似于擠牙膏,不同開(kāi)口決定不同的擠出外形,鋁擠壓將鑄棒裝入擠壓筒中,通過(guò)擠壓軸對(duì)其施加壓力,使其從給定形狀和尺寸的??字袛D出,產(chǎn)生塑性變形,得到不同截面的材料,包括管材、棒材、型材。
擠壓的工藝特點(diǎn)和鋁的金屬特性賦予了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極大的靈活性,絕大部分的斷面形狀均可以通過(guò)擠壓成型,同時(shí)鋁擠壓模具簡(jiǎn)單,加工周期短,因此鋁擠壓材生產(chǎn)效率高效,基本上可以一次成型且便于二次加工。擠壓材主要用于汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)、車(chē)身結(jié)構(gòu)、、熱管理系統(tǒng)、底盤(pán)系統(tǒng)、新能源電池三電系統(tǒng)等。
輕量化設(shè)計(jì)
輕量化是汽車(chē)發(fā)展的重要方向之一。目前汽車(chē)鋁型材輕量化應(yīng)用國(guó)內(nèi)與國(guó)際有較大差距。
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鋁合金的密度只有鋼鐵的1/3,具有輕質(zhì)、可回收和易成形的特點(diǎn)。鋁材碰 撞時(shí)可吸收大量能量,可在輕量化的同時(shí)提高汽車(chē)的安全性。
理論上鋁制汽車(chē)可以比鋼制汽車(chē)減輕重量達(dá)30%-40%,大量使用鋁合金的 汽車(chē),平均每輛汽車(chē)可降低質(zhì)量300kg。
1. 電池外殼
輕量化與高安全性使得鋁合金電池外殼成為動(dòng)力電池外殼主流。采用鋁合金 的電池殼體相比鋼殼更薄,相對(duì)質(zhì)量更輕。此外, 一旦電池出現(xiàn)爆炸,鋰電 池鋁殼也比鋼殼的迸發(fā)力較弱,鋁殼動(dòng)力電池造成的危害相對(duì)更低。
2. 車(chē)身零部件
鋁型材由于其重量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于車(chē)身零部件的制造。
例如,車(chē)門(mén)、引擎蓋、行李箱蓋等部件可以采用鋁型材來(lái)替代傳統(tǒng)的鋼材,從而減輕整車(chē)的重量,提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
3. 懸掛系統(tǒng)
鋁型材還可以用于汽車(chē)懸掛系統(tǒng)的制造。
傳統(tǒng)的懸掛系統(tǒng)通常采用鋼材制造,但是由于鋁型材具有較高的強(qiáng)度和較低的密度,可以減輕整車(chē)的重量,提高懸掛系統(tǒng)的性能和舒適性。
車(chē)身結(jié)構(gòu)
1. 車(chē)身框架
鋁型材在汽車(chē)制造中最常見(jiàn)的應(yīng)用就是車(chē)身框架的制造。
傳統(tǒng)的車(chē)身框架通常采用鋼材制造,但是鋁型材具有較高的強(qiáng)度和較低的密度,可以減輕整車(chē)的重量,同時(shí)提高車(chē)身的剛性和安全性。
2. 車(chē)身面板
鋁型材還可以用于汽車(chē)車(chē)身面板的制造。
相比于傳統(tǒng)的鋼材車(chē)身面板,鋁型材具有更高的強(qiáng)度和更低的密度,可以減輕整車(chē)的重量,提高燃油經(jīng)濟(jì)性和操控性能。
底盤(pán)系統(tǒng)
1. 制動(dòng)系統(tǒng)
鋁型材可以用于汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的制造。
傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)通常采用鑄鐵制造,但是由于鋁型材的良好導(dǎo)熱性能,可以提高制動(dòng)系統(tǒng)的散熱效果,從而提高制動(dòng)性能和穩(wěn)定性。
2. 懸掛系統(tǒng)
鋁型材還可以用于底盤(pán)懸掛系統(tǒng)的制造。
相比于傳統(tǒng)的鋼材制造,鋁型材具有較高的強(qiáng)度和較低的密度,可以減輕整車(chē)的重量,提高懸掛系統(tǒng)的性能和舒適性。
動(dòng)力系統(tǒng)
1. 發(fā)動(dòng)機(jī)
鋁型材可以用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的制造。
相比于傳統(tǒng)的鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī),鋁型材具有更高的熱導(dǎo)性能和更低的密度,可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果,從而提高燃燒效率和動(dòng)力輸出。
2. 變速器
鋁型材還可以用于汽車(chē)變速器的制造。
傳統(tǒng)的變速器通常采用鑄鐵制造,但是由于鋁型材具有較高的強(qiáng)度和較低的密度,可以減輕整車(chē)的重量,提高變速器的性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。
鋁合金的牌號(hào)依據(jù)所含非鋁元素的種類(lèi)與含量的不同,分為1000到9000共九大系列。
汽車(chē)鋁型材合金材料牌號(hào)
汽車(chē)車(chē)身用鋁合金材料主要包括:銅元素含量最高、硬度也較高的2000系,主含鎂元素、又稱(chēng)“鎂鋁合金”的5000系,鎂硅含量高、抗腐蝕和抗氧化性能好的6000系,汽車(chē)車(chē)身的不同受力部位會(huì)采用不同系列型號(hào)的板材、型材、管材及高性能鑄鋁等鋁合金材料。
骨架部分:車(chē)身受力最大的部分,采用2000系或7000系材料,可熱處理強(qiáng)化。
外板部分:車(chē)身次要的受力部位,采用5000系或6000系材料。
車(chē)門(mén)部分:采用5000系或6000系材料。
地板部分:采用5000系或6000系材料。
鑄件:采用高性能鑄鋁合金,可熱處理強(qiáng)化。