1.Réamhrá
Cuireadh tús le héadromú feithicleach i dtíortha forbartha agus bhí sé faoi stiúir fathaigh thraidisiúnta na ngluaisteán ar dtús.Le forbairt leanúnach, tá móiminteam suntasach faighte aige.Ón am a d'úsáid Indians cóimhiotal alúmanaim den chéad uair chun crankshafts feithicleach a tháirgeadh go dtí an chéad olltáirgeadh de ghluaisteáin uile-alúmanam Audi i 1999, tá fás láidir feicthe ag cóimhiotal alúmanaim in iarratais feithicleach mar gheall ar a buntáistí cosúil le dlús íseal, neart sonrach ard agus stiffness, leaisteachas maith agus friotaíocht tionchair, ard-athchúrsáil, agus ráta ard athghiniúna.Faoi 2015, bhí an cion iarratais de chóimhiotal alúmanaim i ngluaisteán níos mó ná 35% cheana féin.
Thosaigh lightweighting feithicleach na Síne níos lú ná 10 mbliana ó shin, agus tá an teicneolaíocht agus an leibhéal iarratais taobh thiar de thíortha forbartha mar an Ghearmáin, na Stáit Aontaithe, agus an tSeapáin.Mar sin féin, le forbairt feithiclí nua fuinnimh, tá meáchan éadrom ábhar ag dul chun cinn go tapa.Agus méadú ar fheithiclí nua fuinnimh á ghiaráil, tá treocht ag teacht suas le tíortha forbartha ag teicneolaíocht lightweighting feithicleach na Síne.
Tá margadh ábhair éadroma na Síne ollmhór.Ar thaobh amháin, i gcomparáid le tíortha forbartha thar lear, thosaigh teicneolaíocht lightweighting na Síne go déanach, agus tá meáchan iomlán Curb feithicle níos mó.Ag cur san áireamh an tagarmharc de chomhréir na n-ábhar éadrom i dtíortha iasachta, tá spás leordhóthanach ann fós le forbairt sa tSín.Ar an láimh eile, arna dtiomáint ag beartais, cuirfidh forbairt tapa thionscal nua feithiclí fuinnimh na Síne an t-éileamh ar ábhair éadroma chun cinn agus spreagfaidh sé cuideachtaí feithicleacha chun bogadh i dtreo meáchan éadrom.
Tá feabhas ar chaighdeáin astaíochtaí agus ídithe breosla ag cur brú ar éadromú feithicleach.Chuir an tSín caighdeáin astaíochta na Síne VI i bhfeidhm go hiomlán in 2020. De réir an "Modh Measúnaithe agus Táscairí maidir le hÍdiú Breosla Gluaisteáin Paisinéirí" agus an "Treochlár Teicneolaíochta um Choigilt Fuinnimh agus Teicneolaíocht Feithiclí Nua Fuinnimh," an caighdeán tomhaltas breosla 5.0 L/km.Agus an spás teoranta le haghaidh dul chun cinn suntasach i dteicneolaíocht an innill agus laghdú ar astaíochtaí á gcur san áireamh, féadfar astaíochtaí feithiclí agus ídiú breosla a laghdú go héifeachtach trí bhearta a ghlacadh chun comhpháirteanna feithicleacha éadroma a ghlacadh.Tá meáchan éadrom feithiclí nua fuinnimh anois ina chonair riachtanach d'fhorbairt an tionscail.
In 2016, d'eisigh Cumann Innealtóireachta Feithicleach na Síne an "Treochlár Teicneolaíochta um Choigilt Fuinnimh agus Feithiclí Fuinnimh Nua," a phleanáil fachtóirí cosúil le tomhaltas fuinnimh, raon cúrsála, agus ábhair déantúsaíochta le haghaidh feithiclí nua fuinnimh ó 2020 go 2030. Beidh an t-éadrom ina phríomhthreo. d'fhorbairt feithiclí nua fuinnimh sa todhchaí.Is féidir le meáchan éadrom an raon cúrsála a mhéadú agus aghaidh a thabhairt ar “imní raoin” i bhfeithiclí nua fuinnimh.Leis an éileamh atá ag méadú ar raon cúrsála leathnaithe, bíonn géarghá le héadromú feithicleach, agus tá méadú suntasach tagtha ar dhíolacháin feithiclí nua fuinnimh le blianta beaga anuas.De réir riachtanais an chórais scórála agus an "Plean Forbartha Meántéarmach go Fadtéarmach do Thionscal na Feithicleach", meastar, faoi 2025, go rachaidh díolacháin feithiclí nua fuinnimh na Síne thar 6 milliún aonad, le fás bliantúil cumaisc. ráta níos mó ná 38%.
2.Aluminum Alloy Saintréithe agus Iarratais
2.1 Saintréithe Cóimhiotal Alúmanam
Is ionann dlús alúmanaim agus aon trian de dhlús cruach, rud a fhágann go bhfuil sé níos éadroime.Tá neart sonrach níos airde aige, cumas easbhrúite maith, friotaíocht láidir creimeadh, agus ard-athchúrsáil.Tá cóimhiotail alúmanaim comhdhéanta go príomha de mhaignéisiam, ag taispeáint friotaíocht teasa maith, airíonna táthú maith, neart tuirse maith, neamhábaltacht a neartú trí chóireáil teasa, agus an cumas neart a mhéadú trí oibriú fuar.Is sainairíonna é an tsraith 6 a bheith comhdhéanta go príomha de mhaignéisiam agus sileacain, le Mg2Si mar phríomhchéim neartú.Is iad na cóimhiotail is mó a úsáidtear sa chatagóir seo ná 6063, 6061, agus 6005A.Is pláta alúmanaim cóimhiotail sraith AL-Mg é pláta alúmanaim 5052, le maignéisiam mar phríomhghné chóimhiotalach.Is é an cóimhiotal alúmanaim frith-meirge is mó a úsáidtear.Tá ard-neart ag an gcóimhiotal seo, neart tuirse ard, plaisteacht maith agus friotaíocht creimeadh, ní féidir é a neartú trí chóireáil teasa, tá plaisteacht mhaith aige i gcruasú oibre leath-fuar, plaisteacht íseal i gcruaite fuar-oibre, friotaíocht maith creimeadh, agus dea-airíonna táthú.Úsáidtear é go príomha le haghaidh comhpháirteanna cosúil le painéil taobh, clúdaigh díon, agus painéil dorais.Is cóimhiotal neartaithe teas-chóireáilte é 6063 cóimhiotal alúmanaim sa tsraith AL-Mg-Si, le maignéisiam agus sileacain mar na príomh-eilimintí cóimhiotalaithe.Is próifíl cóimhiotal alúmanaim neartaithe teas-chóireáilte é le neart meánach, a úsáidtear go príomha i gcomhpháirteanna struchtúracha mar cholúin agus painéil taobh chun neart a iompar.Léirítear réamhrá ar ghráid cóimhiotal alúmanaim i dTábla 1.
2.2 Is Modh Tábhachtach Foirmithe Cóimhiotal Alúmanam é easbhrúite
Is modh foirmithe te é easbhrúite cóimhiotal alúmanaim, agus baineann an próiseas táirgthe iomlán le cóimhiotal alúmanaim a fhoirmiú faoi strus comhbhrúiteach trí bhealach.Is féidir cur síos a dhéanamh ar an bpróiseas táirgthe iomlán mar seo a leanas: a.Déantar alúmanam agus cóimhiotail eile a leá agus a chaitheamh isteach sna billéid cóimhiotal alúmanaim riachtanach;b.Cuirtear na billéid réamhthéite isteach sa trealamh easbhrúite le haghaidh easbhrúite.Faoi ghníomhaíocht an phríomhshorcóra, déantar an billet cóimhiotal alúmanaim a fhoirmiú isteach sna próifílí riachtanacha trí chuas an mhúnla;c.D'fhonn feabhas a chur ar airíonna meicniúla próifílí alúmanaim, déantar cóireáil réitigh le linn easbhrúite nó dá éis, agus ina dhiaidh sin déantar cóireáil ag dul in aois.Athraíonn na hairíonna meicniúla tar éis cóireála aosaithe de réir ábhair éagsúla agus réimeanna aosaithe.Léirítear stádas cóireála teasa próifílí trucail de chineál bosca i dTábla 2.
Tá roinnt buntáistí ag táirgí easbhrúite cóimhiotal alúmanaim thar modhanna foirmithe eile:
a.Le linn an easbhrúite, faigheann an miotail easbhrúite strus comhbhrúiteach trí-bhealach níos láidre agus níos comhionann sa chrios dífhoirmithe ná mar a rolladh agus a bhrionnú, ionas gur féidir leis plaisteacht na miotail phróiseáilte a imirt go hiomlán.Is féidir é a úsáid chun miotail atá deacair le dífhoirmiú a phróiseáil nach féidir a phróiseáil trí rolladh nó brionnú agus is féidir é a úsáid chun comhpháirteanna éagsúla casta log nó soladach trasghearrtha a dhéanamh.
b.Toisc gur féidir geoiméadracht próifílí alúmanaim a athrú, tá stiffness ard ag a gcomhpháirteanna, rud a d'fhéadfadh feabhas a chur ar rigidity an chomhlachta feithicle, a saintréithe NVH a laghdú, agus feabhas a chur ar shaintréithe rialaithe dinimiciúla na feithicle.
c.Tá neart fadaimseartha i bhfad níos airde (R, Raz) ag táirgí a bhfuil éifeachtúlacht easbhrúite acu, tar éis múchadh agus dul in aois, ná táirgí a phróiseáiltear trí mhodhanna eile.
d.Tá dath maith agus friotaíocht maith creimeadh ag dromchla na dtáirgí tar éis easbhrúite, rud a fhágann go bhfuil gá le cóireáil dromchla frith-chreimeadh eile.
e.Tá solúbthacht mhór ag próiseáil easbhrúite, costais uirlisí agus múnla íseal, agus costais íseal athraithe dearaidh.
f.Mar gheall ar inrialaitheacht trasghearrtha próifíl alúmanaim, is féidir méid an chomhtháthaithe comhpháirteanna a mhéadú, is féidir líon na gcomhpháirteanna a laghdú, agus is féidir le dearaí tras-ailt éagsúla suíomh táthú beacht a bhaint amach.
Léirítear i dTábla 3 an chomparáid feidhmíochta idir próifílí alúmanaim easbhrúite le haghaidh trucailí bosca agus cruach simplí carbóin.
An Chéad Treo Forbartha Eile ar Phróifílí Cóimhiotal Alúmanam le haghaidh Trucailí de Chineál Bosca: Neart próifíle a fheabhsú tuilleadh agus feidhmíocht easbhrúite a fheabhsú.Léirítear treo taighde na n-ábhar nua do phróifílí cóimhiotal alúmanaim le haghaidh trucailí cineál bosca i bhFíor 1.
Struchtúr Truck Bosca Alloy 3.Aluminum, Anailís Neart, agus Fíorú
3.1 Struchtúr Truck Bosca Cóimhiotail Alúmanam
Is éard atá sa choimeádán trucail bhosca den chuid is mó ná tionól painéil tosaigh, tionól painéil taobh clé agus ar dheis, tionól painéil taobh chúl an dorais, tionól urláir, tionól dín, chomh maith le boltaí U-chruthach, gardaí taobh, gardaí cúil, flapaí láibe, agus gabhálais eile. ceangailte leis an chassis dara rang.Tá na bíomaí tras-chomhlachta bosca, na piléir, na bíomaí taobh, agus na painéil dorais déanta as próifílí easbhrúite cóimhiotal alúmanaim, agus tá na painéil urláir agus díon déanta as 5052 pláta comhréidh cóimhiotal alúmanaim.Taispeántar struchtúr an trucail bosca cóimhiotal alúmanaim i bhFíor 2.
Is féidir le húsáid an phróisis easbhrúite te de chóimhiotal alúmanaim 6 sraith trasghearrtha casta log a chruthú, is féidir le dearadh próifílí alúmanaim le tras-ailt casta ábhair a shábháil, riachtanais neart agus stiffness an táirge a chomhlíonadh, agus freastal ar riachtanais nasc frithpháirteach idir. comhpháirteanna éagsúla.Dá bhrí sin, léirítear i bhFíor 3 an príomh-struchtúr dearadh bhíoma agus chuimhneacháin rannóige táimhe I agus chuimhneacháin fhriotú W.
Léiríonn comparáid idir na príomhshonraí i dTábla 4 go bhfuil na chuimhneacháin rannacha de táimhe agus chuimhneacháin fhriotú ar an bpróifíl alúmanam deartha níos fearr ná sonraí comhfhreagracha an phróifíl bhíoma déanta as iarann.Tá sonraí an chomhéifeacht stiffness thart ar an gcéanna leis na sonraí den phróifíl bhíoma déanta as iarann comhfhreagrach, agus comhlíonann siad go léir na ceanglais dífhoirmithe.
3.2 Uasmhéid Strus a Ríomh
Ag glacadh an chomhpháirt ualachiompartha eochair, an crossbeam, mar an réad, ríomhtar an strus uasta.Is é 1.5 t an t-ualach rátáilte, agus tá an crossbeam déanta as próifíl cóimhiotal alúmanaim 6063-T6 le hairíonna meicniúla mar a thaispeántar i dTábla 5. Déantar an beam a shimpliú mar struchtúr cantilever le haghaidh ríomh fórsa, mar a thaispeántar i bhFíor 4.
Ag tógáil bhíoma réise 344mm, ríomhtar an t-ualach comhbhrúiteach ar an bhíoma mar F = 3757 N bunaithe ar 4.5t, atá trí huaire an t-ualach statach caighdeánach.q=F/L
áit arb é q strus inmheánach an bhíoma faoin ualach, N/mm;Is é F an t-ualach a iompraíonn an bhíoma, arna ríomh bunaithe ar 3 huaire an t-ualach statach caighdeánach, is é sin 4.5 t;Is é L fad an bhíoma, mm.
Mar sin, is é an strus inmheánach q:
Seo a leanas an fhoirmle ríomh struis:
Is é an nóiméad uasta:
Ag glacadh le luach absalóideach na huaire, M=274283 N·mm, an strus uasta σ=M/(1.05×w)=18.78 MPa, agus an luach struis uasta σ<215 MPa, a chomhlíonann na ceanglais.
3.3 Saintréithe Nasctha Comhpháirteanna Éagsúla
Tá droch-airíonna táthú ag cóimhiotal alúmanaim, agus níl a neart pointe táthú ach 60% den neart bunábhar.Mar gheall ar chiseal Al2O3 a chlúdach ar an dromchla cóimhiotal alúmanaim, tá an leáphointe Al2O3 ard, agus tá an leáphointe alúmanaim íseal.Nuair a bhíonn cóimhiotal alúmanaim táthaithe, ní mór an Al2O3 ar an dromchla a bhriseadh go tapa chun táthú a dhéanamh.Ag an am céanna, fanfaidh an t-iarmhar Al2O3 sa réiteach cóimhiotal alúmanaim, rud a dhéanann difear do struchtúr cóimhiotal alúmanaim agus laghdaítear neart an phointe táthú cóimhiotal alúmanaim.Dá bhrí sin, nuair a bhíonn coimeádán uile-alúmanam á dhearadh, déantar na saintréithe seo a mheas go hiomlán.Is é táthú an príomh-mhodh suite, agus tá na príomh-chomhpháirteanna ualachiompartha ceangailte le boltaí.Léirítear naisc cosúil le struchtúr seamaithe agus colscartha i bhFíoracha 5 agus 6.
Glacann príomh-struchtúr an chomhlachta bosca uile-alúmanam struchtúr le bíomaí cothrománacha, piléir ingearacha, bíomaí taobh, agus bíomaí imeall ag comhghlasáil lena chéile.Tá ceithre phointe nasctha idir gach bhíoma cothrománach agus colún ingearach.Tá na pointí nasctha feistithe le gaiscéid serrated go mogalra le ciumhais serrated an bhíoma chothrománach, rud a choscann sleamhnú go héifeachtach.Tá na hocht bpointe cúinne ceangailte go príomha le hionchuir croí cruach, socraithe le boltaí agus seamanna féinghlasála, agus treisithe le plátaí alúmanaim triantánacha 5mm táthaithe taobh istigh den bhosca chun na suíomhanna cúinne a neartú go hinmheánach.Níl aon tháthú nó pointí nasc nochta ag cuma seachtrach an bhosca, rud a chinntíonn cuma foriomlán an bhosca.
3.4 Teicneolaíocht Innealtóireachta Sioncrónach SE
Úsáidtear teicneolaíocht innealtóireachta sioncrónach SE chun na trioblóidí a réiteach de bharr diallais mhéide carntha móra maidir le comhpháirteanna a mheaitseáil i gcorp an bhosca agus na deacrachtaí a bhaineann le bearnaí agus teipeanna maola a aimsiú.Trí anailís CAE (féach Fíor 7-8), déantar anailís chomparáide le comhlachtaí bosca déanta as iarann chun neart agus stiffness iomlán an chomhlachta bosca a sheiceáil, pointí lag a aimsiú, agus bearta a ghlacadh chun an scéim dhearaidh a bharrfheabhsú agus a fheabhsú níos éifeachtaí. .
4.Lightweighting Éifeacht Truck Bosca Cóimhiotal Alúmanam
Chomh maith leis an gcomhlacht bosca, is féidir cóimhiotail alúmanaim a úsáid chun cruach a athsholáthar le haghaidh comhpháirteanna éagsúla coimeádáin trucail de chineál bosca, mar shampla gardaí láibe, gardaí cúil, gardaí taobh, laistí dorais, insí dorais, agus imill naprún cúil, a bhaint amach laghdú meáchain. de 30% go 40% don urrann lasta.Léirítear an éifeacht laghdaithe meáchain do choimeádán lasta folamh 4080mm × 2300mm × 2200mm i dTábla 6. Réitíonn sé seo go bunúsach na fadhbanna a bhaineann le ró-mheáchan, neamhchomhlíonadh fógraí, agus rioscaí rialála na n-urranna lasta traidisiúnta déanta as iarann.
Trí chóimhiotail alúmanaim a chur in ionad cruach traidisiúnta le haghaidh comhpháirteanna feithicleach, ní hamháin gur féidir éifeachtaí éadroma den scoth a bhaint amach, ach is féidir leis freisin le coigilteas breosla, laghdú astaíochtaí, agus feidhmíocht feabhsaithe feithicle.Faoi láthair, tá tuairimí éagsúla ann maidir leis an méid a chuireann meáchan éadrom le coigilteas breosla.Léirítear torthaí taighde na hInstitiúide Idirnáisiúnta Alúmanam i bhFíor 9. Is féidir le gach laghdú 10% ar mheáchan feithicle tomhaltas breosla a laghdú 6% go 8%.Bunaithe ar staitisticí intíre, is féidir ídiú breosla a laghdú 0.4 L/100 km trí mheáchan gach gluaisteán paisinéara a laghdú faoi 100 kg.Tá an méid a chuireann meáchan éadrom le coigilteas breosla bunaithe ar thorthaí a fhaightear ó mhodhanna taighde éagsúla, agus mar sin tá roinnt éagsúlachta ann.Mar sin féin, tá tionchar suntasach ag lightweighting feithicleach ar ídiú breosla a laghdú.
I gcás feithiclí leictreacha, tá an éifeacht lightweighting níos suntasaí fós.Faoi láthair, tá dlús fuinnimh aonaid cadhnraí cumhachta feithiclí leictreacha go mór difriúil ó fheithiclí breosla leachtaigh traidisiúnta.Is minic go mbíonn meáchan an chórais chumhachta (lena n-áirítear an ceallraí) feithiclí leictreacha thart ar 20% go 30% de mheáchan iomlán na feithicle.Ag an am céanna, is dúshlán domhanda é an tranglam feidhmíochta cadhnraí a shárú.Sula dtiocfaidh dul chun cinn mór i dteicneolaíocht ceallraí ardfheidhmíochta, is bealach éifeachtach é an t-éadrom chun raon cúrsála feithiclí leictreacha a fheabhsú.Le haghaidh gach laghdú 100 kg ar mheáchan, is féidir raon cúrsála feithiclí leictreacha a mhéadú 6% go 11% (léirítear an gaol idir laghdú meáchain agus raon cúrsála i bhFíor 10).Faoi láthair, ní féidir le raon cúrsála na bhfeithiclí leictreacha íon freastal ar riachtanais an chuid is mó daoine, ach is féidir le meáchan a laghdú de mhéid áirithe an raon cúrsála a fheabhsú go suntasach, imní raon a mhaolú agus taithí an úsáideora a fheabhsú.
5.Conclusion
Chomh maith le struchtúr uile-alúmanam an trucail bosca cóimhiotal alúmanaim a tugadh isteach san Airteagal seo, tá cineálacha éagsúla trucailí bosca, mar shampla painéil meala alúmanaim, plátaí búcla alúmanaim, frámaí alúmanaim + craicne alúmanaim, agus coimeádáin lasta hibrideach iarann-alúmanam. .Tá na buntáistí a bhaineann le meáchan éadrom, neart sonrach ard, agus friotaíocht maith creimeadh, agus ní gá péint electrophoretic le haghaidh cosaint creimeadh, ag laghdú tionchar comhshaoil péint electrophoretic.Réitíonn an trucail bosca cóimhiotal alúmanaim go bunúsach na fadhbanna a bhaineann le ró-mheáchan, neamhchomhlíonadh fógraí, agus rioscaí rialála na n-urranna lasta traidisiúnta déanta as iarann.
Is modh próiseála riachtanach é easbhrúite do chóimhiotail alúmanaim, agus tá airíonna meicniúla den scoth ag próifílí alúmanaim, agus mar sin tá stiffness na gcomhpháirteanna sách ard.Mar gheall ar an trasghearradh athraitheach, is féidir le cóimhiotail alúmanaim an teaglaim d'fheidhmeanna il-chomhpháirteanna a bhaint amach, rud a fhágann go bhfuil sé ina ábhar maith le haghaidh lightweighting feithicleach.Mar sin féin, tá dúshláin le sárú ag cur i bhfeidhm forleathan cóimhiotal alúmanaim cosúil le cumas dearadh neamhleor d'urranna lasta cóimhiotal alúmanaim, saincheisteanna foirmithe agus táthú, agus costais ardfhorbartha agus cur chun cinn táirgí nua.Is é an chúis is mó fós ná go gcosnaíonn cóimhiotal alúmanaim níos mó ná cruach sula dtiocfaidh éiceolaíocht athchúrsála cóimhiotail alúmanaim aibí.
Mar fhocal scoir, beidh raon feidhme iarratais cóimhiotail alúmanaim i ngluaisteán níos leithne, agus leanfaidh a n-úsáid ag méadú.I dtreochtaí reatha coigilte fuinnimh, laghdú astaíochtaí, agus forbairt an tionscail nua feithiclí fuinnimh, le tuiscint níos doimhne ar airíonna cóimhiotal alúmanaim agus réitigh éifeachtacha ar fhadhbanna iarratais cóimhiotal alúmanaim, déanfar ábhair easbhrúite alúmanaim a úsáid níos forleithne i lightweighting feithicleach.
Arna chur in eagar ag May Jiang ó MAT Aluminium
Am postála: Jan-12-2024
