铝合金汽车主要零部件上的应用
汽车工业的精髓是汽车车身的制作,车身制作几乎占用汽车制造公司投资总额的60﹪。据统计,汽车车身质量约占汽车总质量的30﹪左右,降低车身质量对整车轻量化非常关键。今后车身制造用铝合金材料增加将是汽车工业铝合金发展的重点。
3.2车申板件
汽车保险杠材料车身板件可用防锈铝或硬铝生产,诸如车门、行李箱及车身面板、发动机罩、座位、车厢底板和翼子板等。车身板件尺寸大、形状复杂,主要通过深冲和鼓凸两种方法符合成型,并以鼓凸成型为主。铝合金车身板的结合采用焊接、粘结或两者兼用的方式。目前,车身板用铝合金主要为AL-Mg-Si系,AL-Cu-Mg系,AL-Mg系, AL-Mg-Zn- Cu系。
3.3防冲挡及车门
从安全性的观点来考虑,前后方向设置了防冲挡。侧面方向设有加固梁车门,为了轻量化,近年来增加了铝的用量。小轿车表面以树脂化为主流,辅助加强材料,采用铁质的刚性构件、纤维复合树脂和铝制件等形式,因为铝具有轻量化、再生性等特点,所以,全铝化的趋势越来越明显。
3.4车身框架、保险杠等
在车体结构上,大多采用无骨架式结构和空间框架式结构。从设计的自由度、成本、轻量化、安全性的方面考虑,结合时代主张个性化发展的要求,空间框架式结构将大有发展前途。这种结构零部件数量少,不许大型冲压设备,使用于多品种小批量生产,可缩短成产周期降低成本。目前,汽车车身框架用铝合金大多为AL-Mg-Si系和AL- Zn -Si系铝合金。
汽车保险杠有用板材加工而成,也有用型材加工而成。铝合金多用AL-Mg-Si系铝合金。通常用退火后板材或型材成型后再进行热处理,然后,再根据外观需要对其进行表面处理获得最终的耐磨性和光亮度。
近年来随着铝合金记住的开发和应用,固体泡沫铝合金由于密度小,具有很高的吸收冲击能的能力,耐高温,防火性能强,易加工,可进行表面涂装处理的特点,因而作为一种新型的铝合金材料而被用于制造汽车保险杠。
3.5轮毂
铝合金轮毂最早出现在二十世纪二十年代的赛车上,当时采用沙型铸造生产。经过几十年的发展,至今已开发了整体铸造、锻造、铝板冲压或旋转加工、挤压、半固态模锻等制造工艺。材料可以用变形铝合金,也可以用铸造铝合金。汽车采用铝合金轮毂后减重效果明显,轻车型使用铝合金轮毂比传统钢制轮
毂轻30~40﹪,中性车可减轻30﹪左右。另外,相同外经尺寸的轮毂是用铝合金轮毂抗压强度还有所提高。
3.6铝合金热交换器
汽车热交换器主要用来降低发动机的温度和对车内环境温度进行调节,它包括散热器、内冷却器、油冷却器、加热器芯部和空调冷凝器、蒸发器等。它要求材料有良好的焊接性能、成型性能、耐热性能和高强度、高导热性等。美国1967年发明了无钎剂钎焊接术,解决了铝的焊接难题。使得铝合金的性能可以满足这些要求,从而被广泛应用于铝合金热交换器。铝合金散热器比铜制散热器耐腐蚀性强,使用寿命长,质量比铜制散热器轻20~30﹪,热交换效率高12﹪,而两种材质的加工费用几乎相当,但前者的价格比后者低得多。
3.7发动机
发动机气缸盖、活塞、连杆、摇臂等零部件早已经跟随汽车工业的发展需要,用铝合金材料替代了黑金属材料。一般情况下,发动机约占整车种的18﹪,发动机气缸体占整个发动机重量的25﹪左右,应用铸铝气缸体的汽车公司越来越多。