1. Kynning
Léttvigt bifreiða hófst í þróuðum löndum og var upphaflega stýrt af hefðbundnum bifreiðar risum. Með stöðugri þróun hefur það náð verulegum skriðþunga. From the time when Indians first used aluminum alloy to produce automotive crankshafts to Audi's first mass production of all-aluminum cars in 1999, aluminum alloy has seen robust growth in automotive applications due to its advantages such as low density, high specific strength and stiffness, Góð mýkt og höggþol, mikil endurvinnsla og mikil endurnýjunarhlutfall. Árið 2015 hafði forritshlutfall álfelgur í bifreiðum þegar farið yfir 35%.
Léttvigt bifreiða byrjaði fyrir minna en 10 árum og bæði tækni- og umsóknarstig á eftir þróuðum löndum eins og Þýskalandi, Bandaríkjunum og Japan. Hins vegar, með þróun nýrra orkubifreiða, gengur léttar léttar léttar. Með því að nýta hækkun nýrra orkubifreiða er bifreiðar léttvigtartækni Kína að sýna tilhneigingu til að ná þróuðum löndum.
Léttur efnismarkaður Kína er mikill. Annars vegar, samanborið við þróuð lönd erlendis, byrjaði léttvigtartækni Kína seint og heildarþyngd ökutækisins er stærri. Miðað við viðmið hlutafélags léttra efna í erlendum löndum er enn nægt pláss fyrir þróun í Kína. Aftur á móti, knúinn áfram af stefnu, mun ör þróun nýrrar orkubílaiðnaðar Kína auka eftirspurn eftir léttum efnum og hvetja bifreiðafyrirtæki til að fara í átt að léttri.
Endurbætur á losunar- og eldsneytisnotkunarstaðlum neyða hröðun léttvigtar bifreiða. Kína innleiddi að fullu losunarstaðla Kína VI árið 2020. Samkvæmt „matsaðferðinni og vísbendingum um eldsneytisnotkun farþegabíla“ og „orkusparnað og nýjan orkutækni tækni,“ 5,0 L/km eldsneytisnotkun. Að teknu tilliti til takmarkaðs rýmis fyrir veruleg bylting í vélartækni og minnkun losunar, með því að nota ráðstafanir til léttra bifreiðaíhluta getur í raun dregið úr losun ökutækja og eldsneytisnotkun. Léttvigt nýrra orkubifreiða hefur orðið nauðsynleg leið fyrir þróun iðnaðarins.
Árið 2016 gaf China Automotive Engineering Society út „orkusparnað og nýja orkutækni tækniáætlun“, sem skipulögðu þætti eins og orkunotkun, skemmtisigling og framleiðsluefni fyrir ný orkubifreiðar frá 2020 til 2030. Léttvigt verður lykilstjórn Fyrir framtíðarþróun nýrra orkubifreiða. Léttvigt getur aukið skemmtisiglinguna og tekið á „sviðskvíða“ í nýjum orkubifreiðum. Með aukinni eftirspurn eftir framlengdu skemmtisiglingum verður léttvigt bifreiða brýn og sala nýrra orkubifreiða hefur vaxið verulega á undanförnum árum. Samkvæmt kröfum stigakerfisins og „þróunaráætlun um miðjan langan tíma fyrir bílaiðnaðinn“, er áætlað að árið 2025 muni sala Kína á nýjum orkubifreiðum fara yfir 6 milljónir eininga, með samsettum árlegum vexti hlutfall yfir 38%.
2.alumnum álfelgur og forrit
2.1 Einkenni álfelgur
Þéttleiki áls er þriðjungur stáls, sem gerir það léttara. Það hefur hærri sértækan styrk, góða extrusion getu, sterka tæringarþol og mikla endurvinnanleika. Álmblöndur einkennast af því að vera fyrst og fremst samsett úr magnesíum, sýna góða hitaþol, góða suðueiginleika, góðan þreytustyrk, vanhæfni til að styrkja með hitameðferð og getu til að auka styrk með kuldavinnu. 6 seríurnar einkennast af því að vera fyrst og fremst samsett úr magnesíum og sílikoni, með MG2SI sem aðal styrkingarfasa. Mest notuðu málmblöndurnar í þessum flokki eru 6063, 6061 og 6005A. 5052 Álplata er al-Mg serían ál álplata, með magnesíum sem aðal álfellu. Það er mest notaða and-ryð ál. Þessi málmblöndu hefur mikinn styrk, mikla þreytustyrk, góða plastleika og tæringarþol, er ekki hægt að styrkja með hitameðferð, hefur góða plastleika í hálfköldum vinnuherðingu, litlum plastleika í herða köldu vinnu, góðum tæringarþol og góðum suðueiginleikum. Það er aðallega notað fyrir íhluti eins og hliðarplötur, þakhlífar og hurðarplötur. 6063 Ál ál er hitameðferð að styrkja álfelgur í al-Mg-Si seríunni, með magnesíum og kísil sem aðal málmblöndur. Það er hitameðferð sem styrkir ál álfelg með miðlungs styrk, aðallega notuð í burðarvirki eins og súlur og hliðarplötur til að bera styrk. Kynning á álfelgum úr ál er sýnd í töflu 1.
2.2 Extrusion er mikilvæg myndunaraðferð á ál álfelgi
Ál álfelgur er heit myndunaraðferð og allt framleiðsluferlið felur í sér að mynda ál ál undir þriggja vega þrýstingsálagi. Hægt er að lýsa öllu framleiðsluferlinu á eftirfarandi hátt: a. Ál og aðrar málmblöndur eru bráðnar og varpað í tilskildan ál álfelgur; b. Forhitaðir billets eru settir í extrusion búnaðinn til að ná fram. Undir aðgerð aðalhólksins er álfelgurinn myndaður í tilskilin snið í gegnum hola moldsins; C. Til að bæta vélrænni eiginleika álsniðs er lausnarmeðferð framkvæmd meðan á eða eftir extrusion, fylgt eftir með öldrunarmeðferð. Vélrænir eiginleikar eftir öldrunarmeðferð eru mismunandi eftir mismunandi efnum og öldrunarstefnum. Hitameðferðarstaða vörubifreiðasniðs af kassa er sýnd í töflu 2.
Ál -álútpressaðar vörur hafa nokkra kosti umfram aðrar mótunaraðferðir:
A. Meðan á extrusion stendur fær útpressaður málmur sterkari og jafna þriggja vega þjöppunarálag á aflögunarsvæðinu en að rúlla og smíða, svo það getur að fullu spilað plastleika unnar málmsins. Það er hægt að nota það til að vinna úr málmum sem eru erfitt að deform sem ekki er hægt að vinna með því að rúlla eða móta og nota það til að búa til ýmsa flókna hol eða traustan þversnið.
b. Vegna þess að hægt er að fjölbreytta rúmfræði álsniðs, hafa íhlutir þeirra mikla stífni, sem getur bætt stífni ökutækisins, dregið úr NVH einkennum þess og bætt öflug stjórnunareinkenni ökutækja.
C. Vörur með extrusion skilvirkni, eftir slokknað og öldrun, hafa verulega hærri lengdarstyrk (R, RAZ) en vörur sem eru unnar með öðrum aðferðum.
D. Yfirborð afurða eftir extrusion hefur góðan lit og góðan tæringarþol og útrýmir þörfinni fyrir aðra yfirborðsmeðferð gegn tæringu.
e. Extrusion vinnsla hefur mikinn sveigjanleika, lágan verkfærakostnað og kostnað við mygla og lágt hönnunarbreytingu.
f. Vegna stjórnunar á þversniðum á álprófi er hægt að auka stig samþættingar íhluta, hægt er að fækka íhlutum og mismunandi þversniðshönnun getur náð nákvæmri suðu staðsetningu.
Árangurssamanburðurinn á milli útpressaðs álprófa fyrir vörubíla af kassa og venjulegu kolefnisstáli er sýndur í töflu 3.
Næsta þróunarstefna ál álfelgasniðs fyrir vörubíla af kassa: enn frekar að bæta sniðstyrk og auka afköst extrusion. Rannsóknarstefna nýrra efna fyrir ál álfelgur fyrir vörubíla af gerðinni er sýnd á mynd 1.
3.Alumnum álfelgur vörubifreiðar, styrk greining og sannprófun
3.1 Ál álfelgur vörubíll uppbygging
Kassaflutningabifreiðarílátinn samanstendur aðallega af samsetningu framhliðarinnar, vinstri og hægri hliðarborðssamstæðu, hliðarhurð hliðarborðs, gólfsamstæðu, þaksamstæðu, svo og U-laga boltar, hliðarverðir, aftanverðir, leðjuflögur og aðrir fylgihlutir tengdur við annars flokks undirvagn. Kassalíkaminn krossgeislar, súlur, hliðargeislar og hurðarplötur eru úr álfelgum sem eru útpressaðar snið, en gólfið og þakplöturnar eru úr 5052 ál álfötum. Uppbygging álfelgursbifreiðarinnar er sýnd á mynd 2.
Með því að nota heitt extrusion ferli 6 Series Aluminum ál getur myndað flóknar holur þversnið, hönnun ál snið með flóknum þversniðum getur vistað efni, uppfyllt kröfur um styrk vöru og stífni og uppfyllt kröfur um gagnkvæma tengingu milli Ýmsir þættir. Þess vegna eru aðal geislahönnunarbyggingin og sniðstundir tregðu I og mótspyrna augnablik w sýnd á mynd 3.
Samanburður á helstu gögnum í töflu 4 sýnir að deildarstundir tregðu og standast augnablik af hönnuðu álprófílnum eru betri en samsvarandi gögn um járngerða geislasniðið. Stífleika stuðullinn er nokkurn veginn sá sami og samsvarandi járnsmíðaður geislaprófíll og uppfylla allar kröfur um aflögun.
3.2 Hámarksútreikningur
Að taka lykilhleðsluhluta, þverbrotið, sem hluturinn, er hámarksálag reiknað. Metið álag er 1,5 T og þversnið er úr 6063-T6 álblöndu með vélrænni eiginleika eins og sýnt er í töflu 5. Geislinn er einfaldaður sem cantilever uppbygging fyrir kraftútreikning, eins og sýnt er á mynd 4.
Með því að taka 344 mm span geisla er þjöppunarálagið á geislanum reiknað sem F = 3757 N miðað við 4,5T, sem er þrisvar sinnum venjulegt truflanir. Q = f/l
þar sem Q er innra streita geislans undir álaginu, N/mm; F er álagið sem geislinn hefur borið, reiknað út frá þrisvar sinnum stöðluðu truflunum, sem er 4,5 T; L er lengd geislans, mm.
Þess vegna er innra streitan Q:
Formúlan á streituútreikningi er eftirfarandi:
Hámarks stund er:
Að taka alger gildi augnabliksins, m = 274283 n · mm, hámarksálag σ = m/(1,05 × w) = 18,78 MPa, og hámarks álagsgildi σ <215 MPa, sem uppfyllir kröfurnar.
3.3 Tengingareinkenni ýmissa íhluta
Ál álfelgur hefur lélega suðueiginleika og styrkur suðupunktsins er aðeins 60% af grunnefnisstyrknum. Vegna þekju lags af Al2O3 á yfirborði áls álins er bræðslumark AL2O3 mikill, meðan bræðslumark áls er lágt. Þegar álfelgur er soðið verður að brjóta fljótt á yfirborðinu á yfirborðinu til að framkvæma suðu. Á sama tíma verður leifar AL2O3 áfram í ál állausninni, sem hefur áhrif á álfelgurinn og dregur úr styrk áls suðupunktsins. Þess vegna, þegar hann er hannaður á ál ílát, eru þessi einkenni að fullu tekin til greina. Suðu er aðal staðsetningaraðferðin og aðalhleðsluhlutirnir eru tengdir með boltum. Tengingar eins og hnoð og uppbyggingu uppbyggingar eru sýndar á myndum 5 og 6.
Helsta uppbygging alls álkakassans samþykkir uppbyggingu með láréttum geislum, lóðréttum stoðum, hliðargeislum og brún geislar sem fléttast saman. Það eru fjórir tengipunktar á milli hverrar lárétta geisla og lóðréttrar stoðs. Tengipunktarnir eru búnir með rifnum þéttingum til að möskva með serrated brún lárétta geislans og koma í veg fyrir rennibrautina í raun. Átta hornpunktarnir eru aðallega tengdir með stálkjarna innskotum, festir með boltum og sjálfslásandi hnoðum og styrktar með 5mm þríhyrningslaga álplötum soðnar inni í kassanum til að styrkja hornstöðuna innbyrðis. Ytri útlit kassans hefur enga suðu eða útsettan tengipunkta og tryggir heildarútlit kassans.
3.4 SE samstillt verkfræðitækni
SE samstillt verkfræðitækni er notuð til að leysa vandræðin af völdum mikils uppsafnaðs fráviks frá stærð fyrir samsvarandi íhluti í kassalíkamanum og erfiðleikunum við að finna orsakir eyður og bilunar í flatnesku. Með CAE greiningu (sjá mynd 7-8) er samanburðargreining gerð með járngerðum kassalíkamum til að kanna heildarstyrk og stífni kassalíkamans, finna veika punkta og gera ráðstafanir til að hámarka og bæta hönnunarkerfið á áhrifaríkari hátt á áhrifaríkari hátt. .
4. Ljósvigtaráhrif áls með álfelgur
Til viðbótar við kassalíkamann er hægt að nota ál málmblöndur til að skipta um stál fyrir ýmsa hluti af vörubílaílátum af kassa, svo sem drullupollur, aftanverðir, hliðarverðir, hurðarklæðningar, hurðarlöm og aftan svuntubrúnir og ná þyngdarlækkun af 30% til 40% fyrir farmhólfið. Þyngdaráhrif fyrir tómt 4080mm × 2300mm × 2200mm farmílát er sýnt í töflu 6. Þetta leysir í grundvallaratriðum vandamálin með óhóflega þyngd, vanefndir á tilkynningum og reglugerðaráhættu af hefðbundnum járngerðum flutningsrýmum.
Með því að skipta um hefðbundið stál fyrir ál málmblöndur fyrir bifreiðaríhluti, geta ekki aðeins náð framúrskarandi léttum áhrifum, heldur getur það einnig stuðlað að sparnaði eldsneytis, lækkun á losun og bættri afköst ökutækja. Sem stendur eru ýmsar skoðanir á framlagi léttvigtar til eldsneytissparnaðar. Rannsóknarniðurstöður Alþjóðlegu álstofnunarinnar eru sýndar á mynd 9. Hver 10% lækkun á þyngd ökutækja getur dregið úr eldsneytisnotkun um 6% til 8%. Byggt á tölfræði innanlands, með því að draga úr þyngd hvers fólksbíls um 100 kg getur það dregið úr eldsneytisnotkun um 0,4 l/100 km. Framlag léttra til eldsneytissparnaðar er byggt á niðurstöðum sem fengnar eru frá mismunandi rannsóknaraðferðum, svo það er einhver breytileiki. Hins vegar hefur léttvigt bifreiða veruleg áhrif á að draga úr eldsneytisnotkun.
Fyrir rafknúin ökutæki eru léttvigtaráhrifin enn meira áberandi. Eins og er er einingarorkuþéttleiki rafhlöður rafgeymis rafhlöður verulega frábrugðinn hefðbundnum fljótandi eldsneytisbifreiðum. Þyngd raforkukerfisins (þ.mt rafhlöðu) rafknúinna ökutækja er oft 20% til 30% af heildarþyngd ökutækisins. Samtímis, að brjótast í gegnum afköst flöskuháls rafhlöður er alþjóðleg áskorun. Áður en það er mikil bylting í afkastamikilli rafhlöðutækni er létt, áhrifarík leið til að bæta skemmtisiglingar rafknúinna ökutækja. Fyrir hverja 100 kg lækkun á þyngd er hægt að auka skemmtisiglingar rafknúinna ökutækja um 6% í 11% (sambandið milli þyngdartaps og skemmtisiglingar er sýnt á mynd 10). Eins og er getur skemmtisiglingin af hreinu rafknúnum ökutækjum ekki mætt þörfum flestra, en að draga úr þyngd með ákveðnu magni getur bætt skemmtisiglingar sviðið verulega, létta svið kvíða og bæta notendaupplifunina.
5. Ályktun
Til viðbótar við allt ál uppbyggingu áls álfelgur vörubílinn sem kynntur var í þessari grein, eru til ýmsar gerðir af kassabílum, svo sem álplötum á ál, álplötum, álgrind . Þeir hafa kostina við léttan þyngd, mikinn sértækan styrk og góða tæringarþol og þurfa ekki rafskautamálningu til að verja tæringu, draga úr umhverfisáhrifum rafskautafræðilegrar málningar. Ál álfelgurinn leysir í grundvallaratriðum vandamálin sem eru óhófleg þyngd, vanefndir á tilkynningum og reglugerðaráhættu af hefðbundnum járngerðum flutningsrýmum.
Extrusion er nauðsynleg vinnsluaðferð fyrir ál málmblöndur og ál snið hafa framúrskarandi vélrænni eiginleika, þannig að stífni íhlutanna er tiltölulega mikill. Vegna breytilegs þversniðs geta ál málmblöndur náð samsetningu margra íhluta aðgerða, sem gerir það að góðu efni fyrir léttvigt bifreiða. Hins vegar stendur víðtæk notkun ál málmblöndur frammi fyrir áskorunum eins og ófullnægjandi hönnunargetu fyrir farmhólf á ál ál, mynda og suðuvandamál og mikla þróun og kynningarkostnað fyrir nýjar vörur. Aðalástæðan er enn sú að ál álfelgur kostar meira en stál áður en endurvinnsla vistfræði ál málmblöndur verður þroskuð.
Að lokum verður umsóknarumhverfi álblöndur í bifreiðum víðtækara og notkun þeirra mun halda áfram að aukast. Í núverandi þróun orkusparnaðar, lækkunar losunar og þróunar nýja orkubifreiðariðnaðarins, með dýpkandi skilningi á álfelgum eiginleika og árangursríkum lausnum á vandamálum á álfelgum, verða ál útdráttarefni notaðir meira í sjálfvirkri léttvigt.
Klippt af maí Jiang úr Mat ál
Post Time: Jan-12-2024
