車身鋁合金零件關鍵制造技術和應用現狀

1、車身鋁合金零件關鍵制造技術和應用現狀2025量化重點工作領域包含推廣應用鋁合金、鎂合金、高強度鋼、塑料及非金屬材料以及核心部件的輕量化設計。量、本錢、安全性，可有效減輕整車重量，降低燃油消耗量，增加續(xù)Model SES8 鋁合金材料58%，前后減震塔和扭轉盒承受鋁合金鑄件，前后縱梁承受鋁合金型 廣泛應用。鋁合金輕量化優(yōu)勢線包括優(yōu)化車身構造設計、輕質材料選用以及先進制造技術應用等。善等優(yōu)點，車身輕量化潛力巨大。鋁合金具有以下幾個優(yōu)勢：鋁合金;鋁合金密度小約;鋁合金易氧化，外表形成致密氧化膜，耐腐蝕性能好;藝;較高的吸能性，提高整車碰撞安全性能;易于回收再生，對環(huán)境友 善5，6。由于鋁合金這些優(yōu)點

2、，近些年來鋁合金在車身中應用量逐 年提高，應用重量排名其次，僅次于鋼。鋁合金在輕量化車身中的應用部件開發(fā)。本文依據國內某款能源汽車鋼-鋁混合車身中鋁合金的要求。鋁合金真空壓鑄技術真空壓鑄是通過抽除壓鑄模具型腔內氣體從而消退或削減壓鑄 進壓鑄工藝。真空壓鑄屬于一種高近凈成形工藝，具有氣孔少，外表質量好，延長率高，生產效率高等優(yōu)點。適用于高強度高韌性，簡薄弱壁構造件的生產，主要用在構造簡單和關鍵接頭部位。真空壓鑄鋁合金零件技術優(yōu)勢：車身輕量化效果顯著。充分結合鋁合金輕質材料和真空壓 30%-40%。提高車身整體性能。鋁鑄件可以應用在構造簡單，能夠滿足碰撞時多個維度能量傳遞需求。如下車身前艙模塊設計

3、時，如圖1，應用真空壓鑄前扭轉盒，如圖“S”型的前扭轉盒傳遞到門檻梁和前橫梁上，提高碰撞安全性能。5-8 個沖壓，低。下面結合零件設計實踐簡述真空壓鑄鋁合金零件構造設計根本要求和優(yōu)化建議：鋁合金材料的選用。壓鑄鋁合金要求具有良好的流淌性、高速填充力量、較小線收縮率、快速冷卻和易于脫模的特點，具備良好的熱處理性能，常用的鋁合金材料如表1 所示。AlSi10MgMn 是一種的車身構造件。零件主體壁厚。依據功能及受力工況，零件主體料厚范圍3mm-5mm;2.5mm，過小壁厚簡潔造成冷隔、充8mm，假設局部料厚過大，簡潔產生熱節(jié)，零件內部有縮松、縮孔等缺陷，材料力學性能大幅降低。零件拔模角。為更簡潔脫

4、模，拔模角越大越好，一般要求拔模角？3，加強筋和加強肋板的最小拔模角？=1，拔模角過小 造成脫模困難，零件外表劃傷，模具磨損，壽命降低。為防止鋁液對模具沖刷，加強肋板根部拔模角？3r6mm。r 最小等于相鄰區(qū)域部應力集中開裂，模具磨損過快。頂針數量和分布優(yōu)化。保證頂針數量足夠且分布均勻，防頂針處開裂等缺陷產生。螺紋孔加鋼絲螺紋套。對螺栓連接有強度要求及使用時有壽命。應用于螺栓連接的返修。有限元分析優(yōu)化零件構造：利用構造拓撲優(yōu)化和安全 CAE 分析，優(yōu)化零件料厚、加強筋等關鍵構造。通過有限元分析優(yōu)化，前47%17%3 所示。空壓鑄工藝和設備等領域做更多根底和應用爭辯。鋁合金型材擠壓技術3截面，有

5、效提高零件剛度和強度。擠壓模具開發(fā)本錢低和周期短，生產效率高，材料利用率高。下面簡述鋁合金型材在車身及零件系統(tǒng)中應用狀況：零件材料的選用。車身構造件一般對強度和塑性有較高要6 系鋁合金，通過熱處理強化，綜合性能好。Cross Car ，簡稱、電池包框架等零件系統(tǒng)多承受6系鋁合金，如 6082、6063、6061、6003、6005 等，對碰撞強度要求較高時多承受6082，對碰撞吸能潰縮變形要求較高時多承受 6061、6063，如防撞車的熱交換系統(tǒng)，如 3003，擠壓性能優(yōu)異，可以實現壁厚0.5mm 的口琴管的擠壓成型。;，防止擠壓缺陷;盡可能承受成熟截面。零件尺寸精度把握。由于鋁合金的彈性模量

6、小，型材變形加工如拉彎、輥彎等后回彈比較大，尺寸精度把握困難，盡可能形工藝。時效處理時也會產生熱變形。盡可能承受鉚接或低熱輸入的焊接工藝CMT冷金屬過渡焊接等，防止熱變形。鋁合金板材沖壓技術鋁合金板材技術成熟，輕量化效果明顯，本錢相對較低，在車身中應用廣泛。相比較傳統(tǒng)鋼板，鋁合金板材也存在一些缺點，對產品構造設計和制造工藝都產生較大影響。1屈服強度和抗拉強度低， 為保證零件一樣性能要求，鋁板零件料厚一般較鋼板零件增加 50%。2頸、開裂。3沖壓件回彈嚴峻，對零件設計、沖壓生產及零件匹配都提出挑戰(zhàn)。4鋁合金硬度低，外表簡潔劃傷，對倉儲、生產及物流都提出較高要求。5需要對鋼制零件沖壓生產線全面改造

7、。鋁合金板材在車身應用中應當留意的事項和優(yōu)化措施。5 6系5系鋁合金因優(yōu)良的沖壓成形性能 品問題，不能應用于外板類零件。6 系鋁合金可以通過熱處理強化，類沖壓件生產。零件設計應結合功能、性能和制造可行性。零件盡可能對稱規(guī)整;長條形及平板類零件盡可能布置加強筋，提高零件剛度;圓角 半徑和拔模角度應適當增大;避開局部構造過于簡單等。沖壓工藝設計時應保證盡可能一次拉延到位，避開二次拉延及整形。CAE 仿真，推測和補償回彈，延長模具調試周期。模具構造設計優(yōu)化，避開沖壓開裂、起皺、變形不充分、雙料、壓痕、切屑及廢料排出困難等沖壓常見缺陷。66 系鋁合金自然時效，保證料片在進廠 3 個月內使用，否則影響零件沖壓成形性和外表質量。鋼-廢料自動分揀回收等功能。返修車間應做好通風除塵處理，防止鋁粉爆燃隱患?？偨Y身主體架構，板材沖壓件作為車身構造件，結合構造拓撲優(yōu)化技術，實現了車身零件的薄壁化、中