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    铸铝件的轻量化效果及应用措施

    发布日期:2018-05-26 发布者:润恒压铸

    铸铝件除含有游离硅之外,还有金属之间的多种化合物以及其他夹杂物.且由于铸铝件组织疏松,因此有可能存在化学成分偏析不均匀等现象,同时在浇铸后冷却时未加工的面会形成致密的氧化膜。碱蚀时间短,则铸铝件有可能不能   除尽,且由于碱蚀时铸铝的溶解速度比较快,碱蚀后往往会由此而造成铸铝件的过腐蚀,从而引起公差尺寸的变化,甚至会造成产品报废。

    铝的密度约为钢的1/3,是汽车应用   广泛的轻量化材料。

    (1)铸造铝合金。汽车工业是铝铸件的主要市场,例如日本,铝铸件的76%、铝压铸件的77%为汽车铸件。铝合金铸件主要应用于发动机气缸体、气缸盖、活塞、进气歧管、摇臂、发动机悬置支架、空压机连杆、传动器壳体、离合器壳体、车轮、制动器零件、把手及罩盖壳体类零件等。铝铸件中不可避免地存在缺陷,压铸件还不能热处理,因此在用铝合金来生产要求较高强度铸件时受到限制。为此在铸件生产工艺上作了改进,铸造锻造法和半固态成型法将是未来较多用的工艺。

    (2)变形铝合金。变形铝合金指铝合金板带材、挤压型材和锻造材,在汽车上主要用于车身面板、车身骨架、发动机散热器、空调冷凝器、蒸发器、车轮、装饰件和悬架系统零件等。由于轻量化,铝合金在车身上的应用正在扩大。

    (3)铝基复合材料。铝基复合材料密度低、比强度和比模量高、抗热疲劳性能好,但在汽车上的应用受到价格及生产质量控制等方面的制约,还没有形成很大的规模。目前,铝基复合材料在连杆、活塞、气缸体内孔、制动盘、制动钳和传动轴管等零件上的试验或使用显示出了   的性能。

    以铝为   的轻质材料在汽车上的应用措施

    (1)轻质材料发动机。机体是发动机中单件质量   大的零件,一般都超过发动机质量的1/4,甚至接近1/3。降低发动机缸体质量:采用铝合金或者镁合金,变密度设计。

    (2)轻质材料变速器壳体。变速器壳体、离合器壳体、操纵盖以及换档拨叉等零件目前已经广泛应用铝、镁合金,镁合金的密度为1.8g/c㎡,是铝合金的2/3,不足钢的1/4,大众汽车公司和奥迪汽车公司启动了使用镁合金的战略,福特汽车公司也在其轻型载货车的离合器壳体中使用了镁合金。

    (3)轻质材料底盘悬挂。AUDI轻量化概念落实于底盘悬挂系统的生产,悬挂各项组件也换上铝合金,其他包括轻量化的刹车卡钳、碳纤维陶瓷刹车碟盘等,还有包括重量   轻的行李厢盖与掀背尾门材质,以及方向盘支架与仪表内衬结构采用   轻量化的镁合金材质。

    (4)全铝车身设计。Ford·P2000采用冲压焊接制造的铝质车身骨架,可用现有钢板的加工方法加工,白车身质量135.6kg,整车轻32.8%,市区百公里油耗减少22.8%。

    (5)轿车全铝车身设计实例。奥迪A8是大型豪华轿车,但它的整车质量,仅相当于一辆中型轿车。奥迪A8铝合金框架支撑着全铝合金车身的创新技术被称为“ASF"—即奥迪空间框架技术,ASF车身结构由挤压的铝部件及压铸件组成,该架构支撑铝板元件,如:车顶板,它是与架构刚性连接的能承受车身的载荷。ASF的元件因形状、横截面有很大的不同,取决于它们各自承担的任务,就像骨骼,它们以低的重量组合成   佳的功能。在车身的A、B、C柱的内部便可以见到这样的设计。奥迪A8L09年型在不安装车门、发动机罩和尾部箱盖的情况下车身仅重220kg,其轻量结构系数达到了1.5,毫无争议地摘得了同级别车型中的桂冠。车身轻量化直接带来的益处就是油耗和排放的大幅降低。从车身结构来看,框架和全铝车身的紧凑联接如同一个优良的蜂窝结构,因此乘员舱要比传统的钢质车身坚固。奥迪A8的“ASF”车身与比它重60%的钢质车身进行了碰撞对比试验,结果A8车身竟达到了相等的   指标。目前在市场上销售的AUDIA8与R8、TTCoupe与TTRoadster等车款,都可以说是ASF铝合金轻量化车身结构   佳的代言者,目前市售A8车身结构重量仅有218kg,而进一步采用镁铝合金结构的R8,其车身结构   仅有210kg卡罗拉、皇冠采用GOA车身,在保证车辆   性的同时,保证了车辆的轻巧,结合CAE(计算机模拟控制)技术,车身构造兼具”可吸收力的车身”和”高强度车厢”双重概念,并轻量化的要求。