1.Enkonduko
Aŭta malpezigo komenciĝis en evoluintaj landoj kaj estis komence gvidita fare de tradiciaj aŭtgigantoj. Kun kontinua evoluo, ĝi akiris gravan impeton. De la tempo kiam indianoj unue uzis aluminian alojon por produkti aŭtajn krankoŝaftojn ĝis la unua amasproduktado de Audi de tute-aluminiaj aŭtoj en 1999, aluminialojo vidis fortan kreskon en aŭtaj aplikoj pro ĝiaj avantaĝoj kiel ekzemple malalta denseco, alta specifa forto kaj rigideco, bona elasteco kaj trafo-rezisto, alta recikleblo, kaj alta regenerado. Ĝis 2015, la aplika proporcio de aluminia alojo en aŭtoj jam superis 35%.
La aŭtomobila malpezigo de Ĉinio komenciĝis antaŭ malpli ol 10 jaroj, kaj kaj la teknologio kaj aplika nivelo malfruiĝas malantaŭ evoluintaj landoj kiel Germanio, Usono kaj Japanio. Tamen, kun la disvolviĝo de novaj energiaj veturiloj, materiala malpezigo rapide progresas. Utiligante la pliiĝon de novaj energiaj veturiloj, la aŭtomobila malpeziga teknologio de Ĉinio montras tendencon atingi evoluintajn landojn.
La merkato de malpezaj materialoj de Ĉinio estas vasta. Unuflanke, kompare kun evoluintaj landoj eksterlande, la malpeziga teknologio de Ĉinio komenciĝis malfrue, kaj la ĝenerala veturilo Malgranda pezo estas pli granda. Konsiderante la referencon de proporcio de malpezaj materialoj en eksterlandoj, estas ankoraŭ sufiĉe da loko por disvolviĝo en Ĉinio. Aliflanke, pelita de politikoj, la rapida disvolviĝo de la ĉina nova energia veturila industrio akcelos la postulon de malpezaj materialoj kaj kuraĝigos aŭtomobilajn kompaniojn moviĝi al malpezigo.
La plibonigo de emisio kaj fuelkonsumaj normoj devigas akcelon de aŭtomobila malpezigo. Ĉinio plene efektivigis la Ĉinan VI-emisionormojn en 2020. Laŭ la "Taksado-Metodo kaj Indikiloj por Fuelkonsumo de Pasaĝeraj Aŭtoj" kaj la "Energia Ŝparado kaj Nova Energia Veturila Teknologia Vojmapo", la 5.0 L/km fuelkonsuma normo. Konsiderante la limigitan spacon por grandaj sukcesoj en motorteknologio kaj emisio-redukto, adopti mezurojn al malpezaj aŭtomobilaj komponantoj povas efike redukti veturilojn kaj fuelkonsumon. Malpezigo de novaj energiaj veturiloj fariĝis esenca vojo por la evoluo de la industrio.
En 2016, la Ĉina Aŭtomobila Inĝenierado-Socio publikigis la "Vojan Mapon pri Energio-Ŝparo kaj Novaj Energiaj Veturiloj", kiu planis faktorojn kiel ekzemple energikonsumo, krozada gamo kaj fabrikado de materialoj por novaj energiaj veturiloj de 2020 ĝis 2030. Malpezigo estos ŝlosila direkto. por la estonta evoluo de novaj energiaj veturiloj. Malpezigo povas pliigi la krozan gamon kaj trakti "intervalan angoron" en novaj energiaj veturiloj. Kun la kreskanta postulo je plilongigita krozada gamo, aŭta malpezigo fariĝas urĝa, kaj la vendo de novaj energiaj veturiloj signife kreskis en la lastaj jaroj. Laŭ la postuloj de la poentaro-sistemo kaj la "Mez-al-Lontempa Disvolva Plano por la Aŭtindustrio", oni taksas, ke ĝis 2025, la vendo de ĉinaj novaj energiaj veturiloj superos 6 milionojn da unuoj, kun kunmetita jara kresko. indico superanta 38%.
2.Aluminium Alojaj Karakterizaĵoj kaj Aplikoj
2.1 Karakterizaĵoj de Aluminia Alojo
La denseco de aluminio estas triono de tiu de ŝtalo, igante ĝin pli malpeza. Ĝi havas pli altan specifan forton, bonan eltrudan kapablon, fortan korodan reziston kaj altan recikleblon. Aluminiaj alojoj estas karakterizitaj per esti ĉefe kunmetitaj de magnezio, elmontrante bonan varmegan reziston, bonajn veldajn trajtojn, bonan lacecforton, nekapablon esti plifortigita per varmotraktado, kaj la kapablon pliigi forton per malvarma laborado. La 6 serio estas karakterizita per esti ĉefe kunmetita de magnezio kaj silicio, kun Mg2Si kiel la ĉefa fortiga fazo. La plej uzataj alojoj en ĉi tiu kategorio estas 6063, 6061, kaj 6005A. 5052-aluminia plato estas AL-Mg-serio aloja aluminioplato, kun magnezio kiel la ĉefa aloja elemento. Ĝi estas la plej vaste uzata kontraŭrusta aluminia alojo. Ĉi tiu alojo havas altan forton, altan lacecforton, bonan plastikecon kaj korodan reziston, ne povas esti plifortigita per varmotraktado, havas bonan plastikecon en duonmalvarma laboro hardado, malaltan plastikecon en malvarma laboro hardado, bonan korodan reziston, kaj bonajn veldajn proprietojn. Ĝi estas ĉefe uzata por komponantoj kiel flankaj paneloj, tegmentaj kovriloj kaj pordaj paneloj. 6063-aluminia alojo estas varmtraktebla plifortiga alojo en la serio AL-Mg-Si, kun magnezio kaj silicio kiel la ĉefaj alojaj elementoj. Ĝi estas varmotraktebla plifortiga aluminia aloja profilo kun meza forto, ĉefe uzata en strukturaj komponantoj kiel kolonoj kaj flankaj paneloj por porti forton. Enkonduko al aluminiaj aloj-gradoj estas montrita en Tabelo 1.
2.2 Ekstrudado estas Grava Forma Metodo de Aluminia Alojo
Eltrudado de aluminia alojo estas varma formanta metodo, kaj la tuta produktada procezo implikas formi aluminian alojon sub tridirekta kunprema streso. La tuta produktada procezo povas esti priskribita jene: a. Aluminio kaj aliaj alojoj estas fanditaj kaj gisitaj en la postulatajn aluminialojojn; b. La antaŭvarmigitaj biletoj estas metitaj en la eltrudan ekipaĵon por eltrudado. Sub la ago de la ĉefa cilindro, la aluminia alojo-bildo estas formita en la postulatajn profilojn tra la kavo de la muldilo; c. Por plibonigi la mekanikajn ecojn de aluminio-profiloj, solvtraktado estas efektivigita dum aŭ post eltrudado, sekvita de maljuniga traktado. La mekanikaj propraĵoj post maljuniga traktado varias laŭ malsamaj materialoj kaj maljuniĝaj reĝimoj. La stato de varmotraktado de skatolaj kamionprofiloj estas montrita en Tabelo 2.
Ekstruditaj produktoj de aluminialojo havas plurajn avantaĝojn super aliaj formaj metodoj:
a. Dum eltrudado, la eltrudita metalo akiras pli fortan kaj unuforman tridirektan kunpreman streson en la deforma zono ol ruliĝanta kaj forĝado, do ĝi povas plene ludi la plastikecon de la prilaborita metalo. Ĝi povas esti uzata por prilabori malfacile misformeblajn metalojn, kiuj ne povas esti prilaboritaj per rulado aŭ forĝado kaj povas esti uzata por fari diversajn kompleksajn kavajn aŭ solidajn sekckomponentojn.
b. Ĉar la geometrio de aluminiaj profiloj povas esti varia, iliaj komponantoj havas altan rigidecon, kio povas plibonigi la rigidecon de la veturilo-karoserio, redukti ĝiajn NVH-karakterizaĵojn kaj plibonigi la dinamikajn kontrolkarakterizaĵojn de la veturilo.
c. Produktoj kun eltruda efikeco, post estingado kaj maljuniĝo, havas signife pli altan laŭlongan forton (R, Raz) ol produktoj prilaboritaj per aliaj metodoj.
d. La surfaco de produktoj post eltrudado havas bonan koloron kaj bonan korodan reziston, forigante la bezonon de alia kontraŭ-koroda surfaca traktado.
e. Eltruda pretigo havas grandan flekseblecon, malaltajn ilajn kaj muldigajn kostojn, kaj malaltajn dezajnŝanĝajn kostojn.
f. Pro la kontrolebleco de aluminiaj profilaj sekcoj, la grado de integriĝo de komponantoj povas esti pliigita, la nombro da komponantoj povas esti reduktita, kaj malsamaj sekcaj dezajnoj povas atingi precizan veldan pozicion.
La rendimenta komparo inter eltruditaj aluminiaj profiloj por kest-specaj kamionoj kaj simpla karbonŝtalo estas montrita en Tabelo 3.
Sekva Disvolva Direkto de Profiloj de Aluminio-Alojo por Skatolo-Tipaj Kamionoj: Plibonigi profilforton kaj plibonigante eltrudan rendimenton. La esplora direkto de novaj materialoj por profiloj de alojo de aluminio por kamionoj estas montrita en Figuro 1.
3.Aluminium Alloy Box Truck Strukturo, Forta Analizo kaj Konfirmo
3.1 Strukturo de Kamiono de Aluminia Aloja Skatolo
La kestokamiono-ujo ĉefe konsistas el antaŭa panelo, maldekstra kaj dekstra flanko panelo, malantaŭa pordo flanka panelo, etaĝo muntado, tegmento kunigo, same kiel U-forma rigliloj, flankaj gardistoj, malantaŭaj gardistoj, kotklapoj, kaj aliaj akcesoraĵoj konektita al la duaklasa ĉasio. La skatolaj korpotransversaj traboj, kolonoj, flankaj traboj kaj pordaj paneloj estas faritaj el aluminiaj alojaj eltruditaj profiloj, dum la planko kaj tegmentaj paneloj estas faritaj el 5052 aluminialojaj plataj platoj. La strukturo de la kamiono de aluminialojo estas montrita en Figuro 2.
Uzante la varman eltrudan procezon de la 6-serio de aluminia alojo povas formi kompleksajn kavajn sekcojn, dezajno de aluminiaj profiloj kun kompleksaj sekcoj povas ŝpari materialojn, plenumi la postulojn de produkta forto kaj rigideco kaj plenumi la postulojn de reciproka ligo inter diversaj komponantoj. Tial, la ĉeftraba dezajnostrukturo kaj sekcaj momentoj de inercio I kaj rezistaj momentoj W estas montritaj en Figuro 3.
Komparo de la ĉefaj datumoj en Tabelo 4 montras, ke la sekcaj momentoj de inercio kaj rezistaj momentoj de la desegnita aluminioprofilo estas pli bonaj ol la respondaj datumoj de la ferfarita traboprofilo. La rigideckoeficientodatenoj estas proksimume la sama kiel tiuj de la ekvivalenta fer-farita traboprofilo, kaj ĉiuj plenumas la deformadpostulojn.
3.2 Maksimuma Stresa Kalkulo
Prenante la ŝlosilan ŝarĝan komponanton, la trabon, kiel objekton, la maksimuma streĉo estas kalkulita. La taksita ŝarĝo estas 1,5 t, kaj la kruca trabo estas farita el 6063-T6 aluminia aloja profilo kun mekanikaj propraĵoj kiel montrite en Tabelo 5. La trabo estas simpligita kiel kantilevra strukturo por fortokalkulo, kiel montrite en Figuro 4.
Prenante 344mm span trabon, la kunprema ŝarĝo sur la trabo estas kalkulita kiel F=3757 N surbaze de 4.5t, kio estas trioble la norma senmova ŝarĝo. q=F/L
kie q estas la interna streĉo de la trabo sub la ŝarĝo, N/mm; F estas la ŝarĝo portata de la trabo, kalkulita surbaze de 3 fojojn la norma statika ŝarĝo, kiu estas 4,5 t; L estas la longo de la trabo, mm.
Tial, la interna streĉo q estas:
La streskalkula formulo estas kiel sekvas:
La maksimuma momento estas:
Prenante la absolutan valoron de la momento, M=274283 N·mm, la maksimuman streĉon σ=M/(1.05×w)=18.78 MPa, kaj la maksimuman streĉan valoron σ<215 MPa, kiu plenumas la postulojn.
3.3 Konekto Karakterizaĵoj de Diversaj Komponentoj
Aluminia alojo havas malbonajn veldajn propraĵojn, kaj ĝia velda punktoforto estas nur 60% de la bazmateriala forto. Pro la kovro de tavolo de Al2O3 sur la surfaco de aluminia alojo, la fandpunkto de Al2O3 estas alta, dum la frostopunkto de aluminio estas malalta. Kiam aluminia alojo estas soldata, la Al2O3 sur la surfaco devas esti rapide rompita por plenumi veldon. Samtempe, la restaĵo de Al2O3 restos en la solvaĵo de aluminialojo, influante la strukturon de aluminialojo kaj reduktante la forton de la velda punkto de aluminialojo. Tial, dum desegnado de tute-aluminia ujo, ĉi tiuj trajtoj estas plene konsiderataj. Veldado estas la ĉefa poziciiga metodo, kaj la ĉefaj ŝarĝaj komponantoj estas konektitaj per rigliloj. Ligoj kiel nitado kaj kolonvosta strukturo estas montritaj en Figuroj 5 kaj 6.
La ĉefa strukturo de la tute-aluminia kestokorpo adoptas strukturon kun horizontalaj traboj, vertikalaj kolonoj, flankaj traboj kaj randaj traboj interkruciĝantaj. Estas kvar ligpunktoj inter ĉiu horizontala trabo kaj vertikala kolono. La ligpunktoj estas ekipitaj per segildentaj gasketoj por maŝi kun la segildenta rando de la horizontala trabo, efike malhelpante gliti. La ok angulaj punktoj estas ĉefe ligitaj per ŝtalaj kernaj enmetoj, fiksitaj per rigliloj kaj memŝlosantaj nitoj, kaj plifortigitaj per 5mm triangulaj aluminioplatoj velditaj ene de la skatolo por plifortigi la angulajn poziciojn interne. La ekstera aspekto de la skatolo ne havas veldajn aŭ elmontritajn ligajn punktojn, certigante la ĝeneralan aspekton de la skatolo.
3.4 SE Synchronous Engineering Technology
SE-sinkrona inĝenieristiko-teknologio estas uzata por solvi la problemojn kaŭzitajn de grandaj amasigitaj grandecaj devioj por kongrui komponantojn en la kestokorpo kaj la malfacilaĵojn por trovi la kaŭzojn de interspacoj kaj malsukcesoj de plateco. Per CAE-analizo (vidu Figuron 7-8), kompara analizo estas farita kun ferfaritaj kestokorpoj por kontroli la ĝeneralan forton kaj rigidecon de la kestokorpo, trovi malfortajn punktojn kaj preni rimedojn por optimumigi kaj plibonigi la projektan skemon pli efike. .
4.Lightweighting Efekto de Aluminia Aloja Skatolo Kamiono
Aldone al la kestokorpo, aluminialojoj povas esti uzataj por anstataŭigi ŝtalon por diversaj komponentoj de kest-specaj kamionujoj, kiel ekzemple kotŝirmiloj, malantaŭaj gardistoj, flankaj ŝirmiloj, pordaj rigliloj, pordaj ĉarniroj kaj malantaŭaj antaŭtukoj randoj, atingante pezo-redukton. de 30% ĝis 40% por la kargosekcio. La pezo-redukta efiko por malplena 4080mm × 2300mm × 2200mm kargoujo estas montrita en Tabelo 6. Ĉi tio esence solvas la problemojn de troa pezo, nerespekto de anoncoj kaj reguligaj riskoj de tradiciaj ferfaritaj kargokupeoj.
Anstataŭigante tradician ŝtalon per aluminiaj alojoj por aŭtomobilaj komponantoj, ne nur povas atingi bonegajn malpezegajn efikojn, sed ĝi ankaŭ povas kontribui al ŝparado de brulaĵo, redukto de emisio kaj plibonigita agado de veturiloj. Nuntempe, ekzistas diversaj opinioj pri la kontribuo de malpezigo al fuelŝparado. La esplorrezultoj de la Internacia Aluminia Instituto estas montritaj en Figuro 9. Ĉiu 10% redukto de veturilo-pezo povas redukti fuelkonsumon je 6% ĝis 8%. Surbaze de hejmaj statistikoj, malpliigi la pezon de ĉiu persona aŭtomobilo je 100 kg povas redukti fuelkonsumon je 0,4 L/100 km. La kontribuo de malpezigo al fuelŝparado baziĝas sur rezultoj akiritaj de malsamaj esplormetodoj, do ekzistas iom da vario. Tamen, aŭta malpezigo havas signifan efikon al reduktado de fuelkonsumo.
Por elektraj veturiloj, la malpeziga efiko estas eĉ pli okulfrapa. Nuntempe, la unuoenergia denseco de elektraj veturiloj-potencaj kuirilaroj estas signife diferenca de tiu de tradiciaj likva fuelveturiloj. La pezo de la potenca sistemo (inkluzive de la baterio) de elektraj veturiloj ofte okupas 20% ĝis 30% de la totala pezo de la veturilo. Samtempe, trarompi la rendimentan botelon de baterioj estas tutmonda defio. Antaŭ ol estas grava sukceso en alt-efikeca baterioteknologio, malpezigo estas efika maniero plibonigi la krozan gamon de elektraj veturiloj. Por ĉiu redukto de pezo de 100 kg, la krozada gamo de elektraj veturiloj povas esti pliigita je 6% ĝis 11% (la rilato inter pezoredukto kaj krozada gamo estas montrita en Figuro 10). Nuntempe, la krozada gamo de puraj elektraj veturiloj ne povas kontentigi la bezonojn de la plej multaj homoj, sed redukti pezon je certa kvanto povas signife plibonigi la krozadan gamon, malpezigi intervalan angoron kaj plibonigi la uzantan sperton.
5.Konkludo
Krom la tute-aluminia strukturo de la aluminialoja kamiono prezentita en ĉi tiu artikolo, ekzistas diversaj specoj de skatolaj kamionoj, kiel aluminiaj kahelaj paneloj, aluminiaj bukplatoj, aluminiaj kadroj + aluminiaj feloj kaj fer-aluminiaj hibridaj kargoujoj. . Ili havas la avantaĝojn de malpeza pezo, alta specifa forto kaj bona koroda rezisto, kaj ne postulas elektroforetikan farbon por koroda protekto, reduktante la median efikon de elektroforetika farbo. La kamiono de aluminia alojo esence solvas la problemojn de troa pezo, nerespekto de anoncoj kaj reguligaj riskoj de tradiciaj ferfaritaj kargokupeoj.
Ekstrudado estas esenca pretiga metodo por aluminiaj alojoj, kaj aluminiaj profiloj havas bonegajn mekanikajn ecojn, do la sekcia rigideco de komponantoj estas relative alta. Pro la varia sekco, aluminio-alojoj povas atingi la kombinaĵon de multoblaj komponentfunkcioj, igante ĝin bona materialo por aŭtomobila malpezigo. Tamen, la disvastigita apliko de aluminiaj alojoj alfrontas defiojn kiel nesufiĉa desegna kapablo por aluminialojaj kargosekcioj, formado kaj veldado de problemoj, kaj altaj evoluaj kaj reklamaj kostoj por novaj produktoj. La ĉefa kialo ankoraŭ estas, ke aluminia alojo kostas pli ol ŝtalo antaŭ ol la recikla ekologio de aluminiaj alojoj fariĝas matura.
Konklude, la aplika amplekso de aluminiaj alojoj en aŭtomobiloj fariĝos pli larĝa, kaj ilia uzado daŭre pliiĝos. En la aktualaj tendencoj de ŝparado de energio, redukto de ellaso, kaj la disvolviĝo de la nova energia veturila industrio, kun la profundiĝanta kompreno de aluminialojaj propraĵoj kaj efikaj solvoj al aluminialojaj aplikaj problemoj, aluminiaj eltrudaj materialoj estos pli vaste uzataj en aŭtomobila malpezigo.
Redaktis May Jiang de MAT Aluminium
Afiŝtempo: Jan-12-2024
