鋁型材在汽車(chē)制造中的應用有哪些
隨著(zhù)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用。
鋁擠壓是一種設計高度靈活和低成本的鋁成型工藝,能夠實(shí)現高度復雜的橫截面形狀,且機械性能高,可用于汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、熱管理系統、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構設計極大的靈活性,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)輕量化設計、車(chē)身結構、、熱管理系統、底盤(pán)系統、新能源電池三電系統等。
輕量化設計
輕量化是汽車(chē)發(fā)展的重要方向之一。目前汽車(chē)鋁型材輕量化應用國內與國際有較大差距。
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,相對質(zhì)量更輕。此外, 一旦電池出現爆炸,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更低。
2. 車(chē)身零部件
鋁型材由于其重量輕、強度高的特點(diǎn),被廣泛應用于車(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)替代傳統的鋼材,從而減輕整車(chē)的重量,提高燃油經(jīng)濟性。
3. 懸掛系統
鋁型材還可以用于汽車(chē)懸掛系統的制造。
傳統的懸掛系統通常采用鋼材制造,但是由于鋁型材具有較高的強度和較低的密度,可以減輕整車(chē)的重量,提高懸掛系統的性能和舒適性。
車(chē)身結構
1. 車(chē)身框架
鋁型材在汽車(chē)制造中最常見(jiàn)的應用就是車(chē)身框架的制造。
傳統的車(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。
相比于傳統的鋼材車(chē)身面板,鋁型材具有更高的強度和更低的密度,可以減輕整車(chē)的重量,提高燃油經(jīng)濟性和操控性能。
底盤(pán)系統
1. 制動(dòng)系統
鋁型材可以用于汽車(chē)制動(dòng)系統的制造。
傳統的制動(dòng)系統通常采用鑄鐵制造,但是由于鋁型材的良好導熱性能,可以提高制動(dòng)系統的散熱效果,從而提高制動(dòng)性能和穩定性。
2. 懸掛系統
鋁型材還可以用于底盤(pán)懸掛系統的制造。
相比于傳統的鋼材制造,鋁型材具有較高的強度和較低的密度,可以減輕整車(chē)的重量,提高懸掛系統的性能和舒適性。
動(dòng)力系統
1. 發(fā)動(dòng)機
鋁型材可以用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的制造。
相比于傳統的鑄鐵發(fā)動(dòng)機,鋁型材具有更高的熱導性能和更低的密度,可以提高發(fā)動(dòng)機的散熱效果,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)濟性。
鋁合金的牌號依據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
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,可熱處理強化。