1. Вметнување
Автомобилската лесна тежина започна во развиените земји и првично беше предводена од традиционални автомобилски гиганти. Со континуиран развој, се здоби со значителен интензитет. Од времето кога Индијанците за прв пат користеле алуминиумска легура за производство на автомобилски коленести вратила до првото масовно производство на Ауди на сите алуминиумски автомобили во 1999 година, алуминиумската легура забележал стабилен раст на автомобилските апликации заради неговите предности, како што се мала густина, висока специфична сила и цврстина, Добра еластичност и отпорност на влијание, висока рециклирање и висока стапка на регенерација. До 2015 година, процентот на апликација на алуминиумска легура во автомобилите веќе надмина 35%.
Кинеската автомобилска лесна тежина започна пред помалку од 10 години, а и технологијата и нивото на апликација заостануваат зад развиените земји како Германија, САД и Јапонија. Сепак, со развојот на нови енергетски возила, материјалното лесен тежина напредува брзо. Искористување на порастот на новите енергетски возила, кинеската автомобилска технологија за лесна категорија покажува тренд на привлекување на развиените земји.
Пазарот на лесни материјали во Кина е огромен. Од една страна, во споредба со развиените земји во странство, кинеската технологија за лесна тежина започна доцна, а целокупната тежина на тротоарот на возилото е поголема. Со оглед на репер за процентот на лесни материјали во странските земји, сè уште има доволно простор за развој во Кина. Од друга страна, управувано од политиките, брзиот развој на кинеската нова индустрија за енергетски возила ќе ја зголеми побарувачката за лесни материјали и ќе ги охрабри автомобилските компании да се движат кон лесна категорија.
Подобрувањето на стандардите за емисија и потрошувачка на гориво го принудува забрзувањето на автомобилската светлина. Кина целосно ги спроведе стандардите за емисија на Кина VI во 2020 година. Според „методот на евалуација и индикаторите за потрошувачка на гориво на патнички автомобили“ и „Патоказ за заштеда на енергија и нова технологија за енергетски возила“, стандард за потрошувачка на гориво од 5,0 l/km. Земајќи го предвид ограничениот простор за значителни достигнувања во технологијата на моторот и намалувањето на емисиите, усвојувањето мерки за лесни компоненти на автомобили може ефикасно да ги намали емисиите на возила и потрошувачката на гориво. Лесната тежина на новите енергетски возила стана суштински пат за развојот на индустријата.
Во 2016 година, Кинеското автомобилско инженерско здружение го издаде „Патоказ за заштеда на енергија и нова технологија за енергетски возила“, кој планираше фактори како што се потрошувачката на енергија, опсегот на крстарење и производните материјали за нови енергетски возила од 2020 до 2030 година. Лесната тежина ќе биде клучна насока За иден развој на нови енергетски возила. Лесната тежина може да го зголеми опсегот на крстарење и да се однесува на „опсегот на вознемиреност“ во нови енергетски возила. Со зголемената побарувачка за проширен опсег на крстарење, автомобилската лесна тежина станува итна, а продажбата на нови енергетски возила значително се зголеми во последните години. Според барањата на системот за резултати и „планот за развој на средно до долг рок на автомобилската индустрија“, се проценува дека до 2025 година, продажбата на нови енергетски возила во Кина ќе надмине 6 милиони единици, со сложено годишен раст стапка над 38%.
2.АЛУМИНУМ КАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕНА
2.1 Карактеристики на алуминиумска легура
Густината на алуминиумот е една третина од челикот, што ја прави полесна. Има поголема специфична јачина, добра способност за истиснување, силна отпорност на корозија и висока рециклирање. Алуминиумските легури се карактеризираат со тоа што првенствено се составени од магнезиум, покажувајќи добра отпорност на топлина, добри својства на заварувањето, добра јачина на замор, неможност да се зајакне со третман на топлина и можност за зголемување на јачината преку ладно работење. Серијата 6 се карактеризира со тоа што првенствено е составена од магнезиум и силикон, со MG2SI како главна фаза на зајакнување. Најшироко користените легури во оваа категорија се 6063, 6061 и 6005A. 5052 алуминиумска плоча е алуминиумска плоча Al-MG серија, со магнезиум како главен елемент за лекување. Таа е најчесто користената легура против алуминиум против низа. Оваа легура има голема јачина, голема јачина на замор, добра пластичност и отпорност на корозија, не може да се зајакне со третман на топлина, има добра пластичност во полу-ладно зацврстување на работата, мала пластичност при стврднување на ладна работа, добра отпорност на корозија и добри својства на заварувањето. Главно се користи за компоненти како што се странични панели, покривни капаци и панели на вратите. 6063 Алуминиумска легура е легура за зајакнување на топлина во серијата Al-Mg-Si, со магнезиум и силикон како главни елементи за лекување. Тоа е профил на алуминиумска легура што може да се третира со топлина со средна јачина, главно се користи во структурни компоненти како што се колони и странични панели за да се носи јачина. Вовед во оценките за алуминиумска легура е прикажано во Табела 1.
2.2 Екструзија е важен метод на формирање на алуминиумска легура
Екструкцијата на алуминиумска легура е метод на топло формирање, а целиот процес на производство вклучува формирање на алуминиумска легура под тринасочен компресивен стрес. Целиот процес на производство може да се опише на следниов начин: a. Алуминиумот и другите легури се стопат и се фрлаат во потребните алуминиумски легури; б. Загреаните залепи се ставаат во опрема за екструзија за екструзија. Под дејство на главниот цилиндер, алуминиумската легура се формира во потребните профили преку шуплината на калапот; в. Со цел да се подобрат механичките својства на алуминиумските профили, третманот со раствор се спроведува за време или по екструзија, проследено со третман на стареење. Механичките својства по третманот со стареење се разликуваат според различни материјали и режими на стареење. Статусот на термичка обработка на профилите од типот на кутија е прикажан во Табела 2.
Екструдираните производи од алуминиумска легура имаат неколку предности во однос на другите методи на формирање:
а. За време на екструзија, екструдираниот метал добива посилен и поедноставен тринасочен компресивен стрес во зоната на деформација отколку тркалање и фалсификување, така што може целосно да ја игра пластичноста на преработениот метал. Може да се користи за обработка на метали со тешки за деформирање кои не можат да се обработуваат со тркалање или фалсификување и може да се користат за да се направат разни комплексни компоненти на шупливи или цврсти пресеци.
б. Бидејќи геометријата на алуминиумските профили може да се разликува, нивните компоненти имаат голема вкочанетост, што може да ја подобри ригидноста на телото на возилото, да ги намали неговите карактеристики на NVH и да ги подобри карактеристиките на динамичката контрола на возилото.
в. Производите со ефикасност на екструзија, по калењето и стареењето, имаат значително поголема надолжна јачина (R, RAZ) од производите обработени со други методи.
Д. Површината на производите по екструзија има добра боја и добра отпорност на корозија, елиминирајќи ја потребата за друг третман на површинска површина против корозија.
е. Обработката на екструзија има голема флексибилност, ниски трошоци за алатки и трошоци за мувла и ниски трошоци за промена на дизајнот.
f. Поради контролата на пресеците на профилот на алуминиум, може да се зголеми степенот на интеграција на компонентите, бројот на компоненти може да се намали, а различни дизајни на пресек можат да постигнат прецизно позиционирање на заварувањето.
Споредбата на перформансите помеѓу екструдираните профили на алуминиум за камиони од типот кутија и обичен јаглероден челик е прикажана во Табела 3.
Следна развојна насока на профили на алуминиумска легура за камиони од типот на кутии: понатамошно подобрување на јачината на профилот и подобрување на перформансите на истиснување. Насоката на истражување на нови материјали за профили на алуминиумска легура за камиони од типот кутија е прикажана на Слика 1.
3.АЛУМИНУМ СТРУКТУРА НА КОАТСКИОТ КАМИСКИ СТРУКТУРА, АНАЛИЗА ЗА ЈАГИЈА И ВЕРКИФИКАЦИЈА
3.1 Структура на камиони со алуминиумски легури
Контејнерот за камиони со кутии главно се состои од склопување на предните панели, склопување на лево и десно странично, склопување на задната врата, склопување на подот, склопување на покривот, како и завртки во форма на У, странични чувари, задни чувари, капки од кал и други додатоци поврзана со шасијата од втора класа. Кутијата на крстосните греди на телото, столбовите, страничните греди и панелите на вратите се изработени од екструдирани профили на алуминиумска легура, додека панелите на подот и покривот се изработени од 5052 алуминиумски легури рамни плочи. Структурата на камионот со алуминиумска легура е прикажана на Слика 2.
Користењето на топлата процес на екструзија на алуминиумската легура од 6 серии може да формира комплексни шупливи пресеци, дизајн на алуминиумски профили со сложени пресеци може да заштеди материјали, да ги исполни барањата за јачина и вкочанетост на производот и да ги исполни барањата за меѓусебна врска помеѓу Различни компоненти. Затоа, главната структура на дизајнирање на зракот и пресечните моменти на инерција I и моментите што се спротивставуваат се прикажани на Слика 3.
Споредбата на главните податоци во Табела 4 покажува дека сегменталните моменти на инерција и отпорните моменти на дизајнираниот профил на алуминиум се подобри од соодветните податоци на профилот на зракот од железо. Податоците за коефициентот на вкочанетост се приближно исти како оние на соодветниот профил на зрак изработен од железо и сите ги исполнуваат барањата за деформација.
3.2 Максимална пресметка на стрес
Земајќи ја компонентата за носење на оптоварувањето на клучот, крстот, како што се пресметува предметот, се пресметува максималниот стрес. Номиналното оптоварување е 1,5 t, а Crossbeam е изработен од профил на алуминиумска легура од 6063-T6 со механички својства како што е прикажано во Табела 5. Зракот е поедноставен како конзолна структура за пресметка на сила, како што е прикажано на Слика 4.
Земајќи зрак на распон од 344мм, компресивното оптоварување на зракот се пресметува како F = 3757 N врз основа на 4,5T, што е три пати повеќе од стандардното статичко оптоварување. П = f/l
каде Q е внатрешниот стрес на зракот под товарот, n/mm; F е товарот што го носи зракот, пресметано врз основа на 3 пати повеќе од стандардното статичко оптоварување, што е 4,5 t; L е должината на зракот, мм.
Затоа, внатрешниот стрес Q е:
Формулата за пресметување на стресот е како што следува:
Максималниот момент е:
Земајќи ја апсолутната вредност на моментот, m = 274283 n · mm, максималниот стрес σ = m/(1,05 × W) = 18,78 MPa и максималната стрес вредност σ <215 MPa, што ги исполнува барањата.
3.3 Карактеристики на поврзување на различни компоненти
Алуминиумската легура има лоши својства на заварувањето, а јачината на точката на заварување е само 60% од јачината на основниот материјал. Поради покривањето на слојот на Al2O3 на површината на алуминиумската легура, точката на топење на Al2O3 е висока, додека точката на топење на алуминиумот е мала. Кога алуминиумската легура е заварена, Al2O3 на површината мора брзо да се скрши за да се изврши заварување. Во исто време, остатокот од Al2O3 ќе остане во растворот на алуминиумска легура, влијае на структурата на алуминиумската легура и ќе ја намали јачината на точката на заварување на алуминиумската легура. Затоа, при дизајнирање на сите алуминиумски садови, овие карактеристики се целосно разгледани. Заварувањето е главниот метод на позиционирање, а главните компоненти што носат оптоварување се поврзани со завртки. Врските како што се структурата на заниткување и довербата се прикажани на сликите 5 и 6.
Главната структура на телото на алуминиумската кутија усвојува структура со хоризонтални греди, вертикални столбови, странични греди и рабни греди кои се меѓусебно заклучуваат едни со други. Постојат четири точки на поврзување помеѓу секој хоризонтален зрак и вертикалниот столб. Точките за поврзување се опремени со заптивни дихтунзи да се мрежат со засилен раб на хоризонталниот зрак, ефикасно спречувајќи лизгање. Осумте точки на аголот се главно поврзани со инсерти од челични јадро, фиксирани со завртки и само-заклучувачки занити, а засилени со триаголни алуминиумски плочи од 5 мм заварени во кутијата за внатрешно да ги зајакнат аголните позиции. Надворешниот изглед на кутијата нема точки за заварување или изложено поврзување, обезбедувајќи целокупниот изглед на кутијата.
3.4 SE синхрона инженерска технологија
SE синхроната инженерска технологија се користи за решавање на проблемите предизвикани од големи отстапувања на акумулирана големина за компоненти за совпаѓање во телото на кутијата и тешкотиите при пронаоѓање на причините за празнините и неуспесите на рамнината. Преку анализа на CAE (види слика 7-8), се спроведува анализа за споредување со тела од железо, за да се провери целокупната јачина и вкочанетоста на телото на кутијата, да се најдат слаби точки и преземаат мерки за поефикасно да се оптимизира и подобрува шемата за дизајн .
4. Лесна категорија ефект на камион со кутија со алуминиумска легура
Покрај телото на кутијата, алуминиумските легури можат да се користат за замена на челикот за разни компоненти на контејнери со камиони од типот, како што се калници, задни чувари, странични чувари, брави на вратите, шарки на вратите и рабови на задната престилка, постигнување на намалување на тежината од 30% до 40% за товарниот простор. Ефектот за намалување на тежината за празен контејнер за товар од 4080мм × 2300мм × 2200мм е прикажан во Табела 6. Ова фундаментално ги решава проблемите со прекумерна тежина, непочитување на најавите и регулаторните ризици од традиционалните прегради за товарни железо.
Со замена на традиционалниот челик со алуминиумски легури за автомобилски компоненти, не само што може да се постигнат одлични ефекти на лесна тежина, туку може да придонесе и за заштеда на гориво, намалување на емисиите и подобрени перформанси на возилото. Во моментов, постојат различни мислења за придонесот на лесен за заштеда на гориво. Резултатите од истражувањето на Меѓународниот институт за алуминиум се прикажани на Слика 9. На секое 10% намалување на тежината на возилото може да ја намали потрошувачката на гориво за 6% на 8%. Врз основа на домашната статистика, намалувањето на тежината на секој патнички автомобил за 100 кг може да ја намали потрошувачката на гориво за 0,4 л/100 км. Придонесот на лесна заштеда на гориво се заснова на резултати добиени од различни методи на истражување, така што има некои варијации. Сепак, автомобилската лесна тежина има значително влијание врз намалувањето на потрошувачката на гориво.
За електрични возила, ефектот на лесна тежина е уште поизразен. Во моментов, единечната густина на енергијата на батериите за електрично возило е значително различна од онаа на традиционалните возила со течно гориво. Тежината на електроенергетскиот систем (вклучително и батеријата) на електрични возила честопати претставува 20% до 30% од вкупната тежина на возилото. Истовремено, пробивањето низ тесните грла на батериите е светски предизвик. Пред да има голем пробив во технологијата на батерии со високи перформанси, лесната тежина е ефикасен начин за подобрување на опсегот на крстарење на електрични возила. На секои 100 кг намалување на тежината, опсегот на крстарење на електрични возила може да се зголеми за 6% на 11% (односот помеѓу намалувањето на тежината и опсегот на крстарење е прикажан на Слика 10). Во моментов, опсегот на крстарење на чисти електрични возила не може да ги задоволи потребите на повеќето луѓе, но намалувањето на тежината за одредена количина може значително да го подобри опсегот на крстарење, да го олесни вознемиреноста од опсегот и да го подобри корисничкото искуство.
5.Кокклузија
Покрај целата алуминиумска структура на камионот за алуминиумски легури во воведен во овој напис, има различни видови на камиони со кутии, како што се алуминиумски панели за саќе, алуминиумски плочи, алуминиумски рамки + алуминиумски кожи и железо-алуминиум хибридни товари контејнери . Тие имаат предности на мала тежина, голема специфична јачина и добра отпорност на корозија и не бараат електрофоретичка боја за заштита на корозија, намалување на влијанието врз животната средина на електрофоретската боја. Камионот со алуминиумски легури во основа ги решава проблемите со прекумерна тежина, непочитување на најавите и регулаторните ризици од традиционалните прегради направени од железо.
Екструзијата е суштински метод на обработка за алуминиумски легури, а алуминиумските профили имаат одлични механички својства, така што вкочанетоста на делот на компонентите е релативно висока. Поради променливиот пресек, алуминиумските легури можат да постигнат комбинација на повеќе функции на компоненти, што го прави добар материјал за автомобилска лесна тежина. Како и да е, широко распространетата примена на алуминиумските легури се соочува со предизвици, како што е недоволна можност за дизајн за алуминиумски легури, прашања за формирање и заварување и високи трошоци за развој и промоција на нови производи. Главната причина е сè уште што алуминиумската легура чини повеќе од челик пред рециклирање на екологијата на алуминиумските легури станува зрела.
Како заклучок, обемот на апликација на алуминиумските легури во автомобилите ќе стане поширока, а нивната употреба ќе продолжи да се зголемува. Во сегашните трендови на заштеда на енергија, намалување на емисиите и развој на новата индустрија за енергетски возила, со продлабочување на разбирањето на својствата на алуминиумска легура и ефективните решенија за проблеми со примена на алуминиум, алуминиумските материјали за екструзија ќе бидат пошироко користени во автомобилската лесна категорија.
Уредено од Мај iangианг од алуминиум Мат
Време на објавување: Јануари-12-2024
