汽车工业发展下,铝合金板材在汽车制造领域应用渐广?

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现代汽车工业在发展,我国在能源方面要求越发严厉,在环保方面要求越发严厉,在安全方面要求越发严厉,提高汽车轻量化能有效节约油耗、能减少排量,因此铝合金板材在汽车制造领域应用范围越来越广泛。铝有密度小的优点,铝有质量轻的优点,铝有成型加工性好的优点,铝可以重复回收利用,铝节能环保,铝能提高汽车行驶性能,铝能提高安全舒适性能,铝能降低燃油消耗,铝能减少排放,铝能减轻对环境污染。所以,铝合金被公认为是未来汽车理想材料中的一个

1、铝合金在汽车车身上的应用

当下,全世界耗铝量之中的12%至15%以上运用于汽车工业,部分发达国家已然超过25%。2002年时,整个欧洲汽车工业在1年里消耗了150万t以上的铝合金,其中大概25万t用于车身制造,80万t用于汽车传动系制造,另外还有42. 8万t用于制造汽车行驶机构以及悬挂机构。由此能够看出,汽车制造工业变成了最为重要的铝材料消费大户。

2 铝合金冲压板材在冲压上的工艺要求

2.1 铝合金板材成型及模具工艺要求

经过加工处理,致使铝合金成型而成制品的工艺步骤,与普通冷轧板所采用的工艺步骤,在本质上达成了一致,能够借助增添相应的工序,以此来削减废料刀的使用数量,进而降低铝屑的产生,然而,铝合金制品在相关加工过程中,对于模具的要求,和普通冷轧板相比,呈现出一定的差异性。

2.2 铝合金板材长期保管注意事项

铝板材失效硬化之后,屈服强度上升,包边加工性下降,在模具制作时,可考虑使用满足规格要求的上限材料,于生产前进行可行性确认。 。

2)那用作生产用途的拉延油,还有防锈油,它们是比较易于挥发的,板料包装一旦被打开以后,就应当立刻加以使用,或者是在冲压操作开始之前,要去进行清洗,之后再涂抹上油才行;

3)表面容易氧化,不可露天放置,必须进行特殊管理(包装)。

3 铝合金冲压板件在焊接上的工艺要求

焊装铝合金车身时,主要工艺包含电阻焊,还有CMT冷过渡焊接,钨极氩弧焊,铆接,冲连,以及打磨抛光等 。

3.1 铝合金板件无铆连接工艺

铝板件无铆连接,是借助压力设备以及专用模具,对2层或多层金属板件进行冷挤压成型,进而形成一个具备一定抗拉和抗剪强度的内部镶嵌连接点,连接板件厚度能够相同或者不同,可有胶粘层或者其他中间层,材质能够相同或者不同,连接效果良好,无需辅助连接件。

3.2 电阻焊接

目前,铝合金电阻焊通常采用中频或高频电阻焊工艺,这种焊接工艺仅在焊钳电极直径大小范围之内,并且在极短时间里融化母材金属以形成熔池,焊点快速冷却进而形成连接,产生铝镁粉尘的可能性微乎其微。所产生的焊接烟尘大多是金属表面以及表面杂质的氧化物颗粒。焊接过程中都配备有工位局部排风,能够及时把这些颗粒经由风筒排至大气中,基本上不会产生铝镁粉尘的沉积。

3.3 CMT 冷过渡焊接和氩弧焊

存在两种焊接工艺,因为有不活泼气体进行保护,处于高温的情况下,其融化的金属与氧气接触并不充分充足,在电弧的射流作用之下,能够产生颗粒度比较小的铝镁金属颗粒,并且飞溅到工作的具体环境中,进而形成铝镁粉尘的沉积,存在由于铝镁粉尘爆炸所带来的危险性,所以需要去做粉尘爆炸的预防以及处理相关工作。

4、铝合金冲压板件在辊边上的工艺要求

铝合金辊边压合跟普冷板辊边压合存在很大差别,铝的韧性比不上钢,于压合之际压合力不可以太大,压合速度相对而言较慢,通常是200至250mm/s,每一回压合角度不可以超过30°,不可以进行V形压合;

铝合金冲压外壳_铝合金冲压板材冲压工艺要求_铝合金板材在汽车制造中的应用

2)铝合金压合对于温度是有要求的,这个要求是,要在20℃的室温之下进行,刚从冷库之中取回的零件,是不宜马上就进行辊边压合的。

5 铝合金冲压板件辊边形式及特点

5.1 铝合金冲压板材辊边形式

不是特殊强度要求情形,且要是外板法兰边角度正常状况,普通压合会分三步搞,第一步是首次预压合,第二步是二次预压合,第三步呢是终压合。

如图3所示的欧式压合,分为4步,分别是首次预压合,二次预压合,终压合,欧式压合。它通常运用于长边压合,像前盖和后盖。为减轻或消除表面缺陷,也能够运用欧式压合。

5.2 铝合金冲压板材辊边特点

铝件压合设备存在底模,还有镶块,针对它们要用800至1200#的砂纸,并且要定期对二者进行抛光保养,以此保证其表面不会出现铝屑。

6 铝件辊边造成缺陷的各种原因

铝件辊边造成缺陷的各种原因,如表所示。

表 铝件辊边造成缺陷的各种原因

7 铝合金冲压板件在涂装上的工艺要求

7.1 铝合金冲压板件水洗钝化原理与作用

水洗钝化是用来脱掉铝件表面自然形成的氧化膜以及油污的,它借助铝合金与酸性溶液之间的化学反应,在工件表面包裹一层致密的氧化膜,冲压后铝件表面的氧化膜、油污焊接以及涂胶都会对其产生影响,为提高胶与焊缝的附着度,要通过化学工艺保持其表面的长效粘合连接以及电阻稳定,以此实现更好焊接,所以凡是需要激光钎焊、冷金属过渡焊接(CMT)等焊接的零件都要进行水洗钝化。

7.2 铝合金冲压板件水洗钝化工艺流程

由脱脂区、工业水洗区、钝化区、清水清洗区、烘干区以及进排气系统共同构成水洗钝化设备,要处理的铝零件先被装入清洗篮,固定之后降入水槽,在带有不同溶剂的槽内,零件会被槽内全部的工作溶液去反复冲刷,所有槽都配备有循环泵和喷嘴,其目的在于确保槽液能够均匀地冲刷所有零件,水洗钝化工艺流程呈现为脱脂 1接脱脂 2,再连接水洗 2、水洗 3、钝化、水洗 4、水洗 5、水洗 6、烘干这种顺序,铝铸件能够省略水洗 2 。

7.3 铝合金冲压板件水洗钝化烘干工艺

零件温度,从室温变化至,140℃所需的时间,大概约是7min,而胶硬化时间,为最短的情况时,该时间却是20min。

2)铝件从室温开始升温,一直升至保温温度,这个过程大约花费10 min,铝件处于保温状态的时间约为20 min,铝件从保温温度开始下降,直至零件温度达到100 ℃,此冷却过程约需7 min,保温结束之后,铝件继续冷却,最终冷却至室温,所以,铝件整体的烘干过程时长为37 min。

8 结语

现代汽车正朝着轻量化发展,朝着高速发展,朝着安全舒适发展,朝着低成本发展,朝着低排放与节能发展,汽车工业的发展是与能源紧密联系在一起的,汽车工业的发展是与环保紧密联系在一起的,汽车工业的发展是与安全紧密联系在一起的。随着环保意识增强,铝合金板材在成本方面具有其他轻量化材料无可比拟的优越性,铝合金板材在制造技术方面具有其他轻量化材料无可比拟的优越性,铝合金板材在机械性能方面具有其他轻量化材料无可比拟的优越性,铝合金板材在可持续发展方面具有其他轻量化材料无可比拟的优越性,因此,铝合金将成为汽车工业中的首选轻量化材料。