1.Intruction
Automozio arina herrialde garatuetan hasi zen eta hasiera batean automobilgintzako erraldoi tradizionalek zuzendu zuten. Etengabeko garapenarekin, bultzada handia lortu du. Indiarrek Aluminiozko aleazioak 1999an aluminiozko aleazioen lehen produkzioan erabili zutenean, Aluminum Aleazioak automobilgintzako aplikazioetan hazkunde sendoa ikusi du. Elastikotasun eta inpaktuarekiko erresistentzia ona, birziklapen altua eta birsortzeko tasa handia. 2015. urterako, automobiletan aluminio aleazioaren proportzio proportzioa% 35 gainditu zuten dagoeneko.
Txinako automobilgintza arina duela 10 urte baino gutxiago hasi zen, eta bai teknologia eta bai aplikazio maila bai Alemania, Estatu Batuak eta Japonia bezalako herrialde garatuei atzean geratzen dira. Hala ere, energia-ibilgailu berrien garapenarekin, material arina azkar aurrera doa. Energia-ibilgailu berrien gorakada aprobetxatuz, Txinako automobilgintzako arinak teknologia garatuekin harrapatzeko joera erakusten ari da.
Txinako material arinen merkatua zabala da. Alde batetik, atzerrian dauden herrialde garatuekin alderatuta, Txinako teknologia arinak berandu hasi ziren eta ibilgailuaren pisu gehiegizko pisua handiagoa da. Atzerriko herrialdeetan material arinen proportzioa kontuan hartuta, gaur egun oraindik ere garapen handia dago Txinan. Bestalde, politikek bultzatuta, Txinako energia-ibilgailuaren industria berrien garapen azkarrak material arinen eskaria areagotuko du eta automobilgintzako enpresak bultzatuko ditu arin-arin aldera.
Isurketen eta erregai-kontsumoaren estandarren hobekuntzak automobilgintzako arina azelerazioa behartzen du. Txinak 2020an Txinako VI emisio-estandarrak ezarri zituen. "Bidaiarien autoen kontsumoaren" ebaluazio metodoa eta adierazleak eta "energia aurrezteko eta energia-ibilgailuen teknologia teknologia berria", "5.0 l / km erregai kontsumitzeko estandarra. Motorren teknologian eta isurketen murrizketen aurrerapen handiak lortzeko espazio mugatua kontuan hartuta, automobilgintzako osagaien arinak egiteko neurriak hartzeak ibilgailuen emisioak eta erregai kontsumoa murriztu ditzake. Energia-ibilgailu berrien arina industriaren garapenerako ezinbesteko bidea bihurtu da.
2016an, China Automotive Engineering Society-k "Energia Aurrezteko eta Energia Berriko Ibilgailuen Teknologia Bide Teknologikoaren", energia kontsumoa, gurutzaldi-barrutia eta fabrikazio-materialak, 2020tik 2030 bitarteko energia fabrikatzeko materialak planifikatu zituen. Argiaren norabidea izango da Energia-ibilgailu berrien etorkizuneko garapenerako. Arinezkoek gurutzaldi-barrutia handitu dezakete eta "gama antsietatea" helbide-ibilgailu berrietan. Garbiketa-barruti zabalagoaren eskari handiagoarekin, automobilgintza arina premiazkoa da eta energia-ibilgailu berrien salmentak nabarmen hazi dira azken urteotan. Puntuazio-sistemaren eskakizunen eta "Automozioaren industriarako epe luzerako garapen planaren" arabera, kalkulatzen da 2025. urtean, Txinako energia berrien ibilgailuen salmentek 6 milioi unitate gaindituko dituztela, urteko hazkunde konposatua duena tasa% 38 gainditzea.
2.Aluminum aleazioaren ezaugarriak eta aplikazioak
2.1 Aluminio aleazioaren ezaugarriak
Aluminioaren dentsitatea altzairuzko herena da, arinagoa eginez. Indar zehatzagoa, estrusio-gaitasuna, korrosioarekiko erresistentzia handia eta birziklagarritasun handia ditu. Aluminiozko aleazioak batez ere magnesioa osatzen dute, beroarekiko erresistentzia ona, soldadura propietate onak, nekea indarra, bero tratamenduaren bidez indartzeko ezintasuna eta hotz lanaren bidez indarra handitzeko gaitasuna. 6 seriea magnesioa eta silizioz osatuta dago batez ere, MG2SIrekin indartu fase nagusi gisa. Kategoria honetako aleazio gehien erabiltzen direnak 6063, 6061 eta 6005a dira. 5052 Aluminiozko plaka al-mg serieko aleazio aluminiozko plaka da, magnesioa aleazio elementu nagusi gisa. Aluminiozko aluminiozko aluminiozko aluminiozko aleazio gehien erabiltzen da. Aleazio honek indar handia du, nekea handiko indarra, plastikotasun eta korrosioarekiko erresistentzia handia du, ezin da bero tratamenduak sendotu, plastizitate ona du lan erdi-hotzean, laneko gogortasun txikian, korrosioarekiko erresistentzia eta soldadura propietate onetan. Batez ere alboko panelak, teilatu estalkiak eta ateetako panelak bezalako osagaietarako erabiltzen da. 6063 Aluminiozko aleazioa al-mg-si serieko aleazio beroa sendotzeko beroa da, magnesioa eta silizioa dituen aleazio elementu nagusiak direla eta. Bero-tratamendua indarra ertaineko aluminiozko aleazio profila indartzea da, batez ere, zutabeak eta alboko panelak bezalako osagaietan erabilitakoak. Aluminiozko aleazioen sarrera 1. taulan agertzen da.
2.2 Estrusioa aluminiozko aleazio metodo garrantzitsua da
Aluminiozko aleazio estrusioa eratzeko metodo beroa da, eta produkzio prozesu osoak aluminiozko aleazioa eratzea hiru norabideko estresa azpikontratatuz. Ekoizpen prozesu osoa honela deskribatu daiteke: a. Aluminioa eta beste aleazioak urtzen dira eta behar diren aluminiozko aleazio billetetara bota dituzte; b. Aurrez berotu billetak estrusioko ekipoetan sartzen dira estrusiorako. Zilindro nagusiaren ekintzapean, aluminiozko aleazio billetea behar den profiletan eratzen da moldearen barrunbearen bidez; c. Aluminiozko profilen propietate mekanikoak hobetzeko, irtenbide tratamendua estrusioan zehar edo ondoren egiten da, eta ondoren, zahartzearen tratamendua egin da. Zahartzaroaren tratamenduaren ondorengo propietate mekanikoak aldatu egiten dira material eta zahartze erregimen desberdinen arabera. Kutxa motako kamioien profilen bero tratamendua 2. taulan agertzen da.
Aluminiozko aleazio estruktuak hainbat abantaila dituzte beste metodo batzuengatik:
a. Estrusioan zehar, estrukatutako metalak hiru norabideko konpresio estresa indartsuagoa eta uniformeagoa lortzen du deformazio gunean biribilketa eta forjaketa baino, beraz, prozesatutako metalaren plastikotasuna erabat antzeztu dezake. Ijezketa edo forjaketa prozesatu ezin diren metal zailak prozesatzeko erabil daiteke eta ataleko osagai konplexuak edo sekzioko osagai solidoak egiteko erabil daiteke.
b. Aluminiozko profilen geometria askotariko delako, haien osagaiek gogortasun handia dute, ibilgailuaren gorputzaren zurruntasuna hobetu dezaketenak, NVHren ezaugarriak murriztu eta ibilgailuen kontrol dinamikoen ezaugarriak hobetu ditzake.
c. Estrusio-eraginkortasuna duten produktuek, itzali eta zahartzearen ondoren, beste metodo batzuek prozesatutako produktuak baino indar longitudinal handiagoa dute (r, raz).
d.. Estrusioaren ondoren produktuen azalerak kolore ona du eta korrosioarekiko erresistentzia ona du, korrosioaren aurkako beste gainazalen tratamenduaren beharra ezabatuz.
e. Extrusion prozesatzeak malgutasun handia du, tresna baxuko eta moldeen kostuak eta diseinu baxuko kostuak.
f. Aluminiozko profilen arteko atalen kontrolagarritasuna dela eta, osagaien integrazio maila handitu daiteke, osagai kopurua murriztu daiteke eta atal zeharkako diseinu desberdinek soldadura posizionamendu zehatzak lor ditzakete.
Kutxa motako kamioientzako eta karbono arruntetarako aluminiozko profilen arteko errendimenduaren konparazioa 3. taulan agertzen da.
Hurrengoa Aluminiozko aleazioaren profilak, laukitxoko kamioientzako: profilaren indarra hobetzea eta estrusioaren errendimendua hobetzea. 1. irudian agertzen da kaxa motako kamioien aluminio aleazioen profiletarako material berrien ikerketa.
3.Aluminum aleazio kaxa kamioi egitura, indarraren analisia eta egiaztapena
3.1 Aluminiozko aleazio kaxa kamioiaren egitura
Kutxaren kamioien edukiontzia, batez ere, aurreko panelaren muntaketa, ezkerreko eta eskuineko alboko muntaketa, atzeko atearen alboko panelaren muntaketa, solairuko muntaia, teilatua, eta baita U itxurako boltxoak, alboko zaindariak, atzeko zaindariak, lokatzak eta bestelako osagarriak ere bigarren mailako txasisarekin konektatuta. Kutxa gorputzaren gurutze habeak, zutabeak, alboko habeak eta ate-panelak aluminiozko aleaziorik gabeko profilak dira, eta zoruak eta teilatuak 5052 aluminiozko plaka lauak dira. Aluminiozko aleazio kaxaren kamioiaren egitura 2. irudian agertzen da.
Aluminiozko aleazioen estrusio beroa erabiltzeak, sekzio, zeharkako atal konplexuak osa ditzake, esaldi zeharkako konplexuak dituzten aluminio profilen diseinuak materialak aurreztu ditzake, produktuen indarraren eta zurruntasunaren baldintzak bete eta elkarren arteko loturaren baldintzak betetzen ditu. hainbat osagai. Hori dela eta, I habe diseinuaren egitura nagusia eta inertziako momentu nagusiak eta 3. irudian dauden uneak erresistitzen dira.
4. taulako datu nagusien konparatzeak erakusten du diseinatutako aluminioaren profilaren momentu sekzioak, burdinazko habe profilaren dagozkien datuak baino hobeak direla. Zurruntasun koefizienteak dagokion burdinazko habe profilaren berdina da, eta denek deformazio baldintzak betetzen dituzte.
3.2 Gehienezko estresaren kalkulua
Karga-hartzailearen osagaia hartzea, gurutzadura, objektu gisa, estresa gehienezko estresa kalkulatzen da. Baloratutako karga 1,5 t da, eta 6063-T6 aluminiozko aleazio profilaz egina dago, propietate mekanikoekin, 5. taulan erakusten den moduan. Habea indarreko kalkulurako egitura jantoki gisa sinplifikatzen da, 4. irudian erakusten den moduan.
344 mm-ko zabalera hartuz, izpiaren karga konpresiboa F = 3757 n 4.5T oinarritzat kalkulatzen da, hau da, karga estatiko estandarra da. q = f / l
Q karga azpian dagoen izpiaren barne estresa da, n / mm; F izpiak sortutako karga da, karga estatiko estandarraren 3 aldiz kalkulatuta, 4,5 t; L habearen luzera da, mm.
Hori dela eta, barne estresa da:
Estresaren kalkulua formula honako hau da:
Momentu handiena hau da:
Momentuaren balio absolutua hartuz, m = 274283 n · mm, gehienezko estresa σ = m / (1.05 × w) = 18,78 MPA, eta gehienezko estresaren balioa σ <215 MPA, baldintzak betetzen dituena.
3.3 Hainbat osagaien konexioaren ezaugarriak
Aluminiozko aleazioak soldadura propietate eskasak ditu, eta soldadura-indarra oinarrizko materialaren% 60 baino ez da. Aluminiozko aleazioaren gainazalean Al2o3 geruza baten estalkia dela eta, Al2o3 urtze-puntua altua da, eta aluminioaren urtze-puntua baxua da. Aluminiozko aleazioa soldatuta dagoenean, gainazalean al2o3 azkar hautsi behar da soldadura egiteko. Aldi berean, Al2o3-ren hondakina aluminiozko aleazioko soluzioan geratuko da, aluminiozko aleazio egituran eragina eta aluminiozko aleazio soldadura puntuaren indarra murriztuz. Hori dela eta, aluminiozko edukiontzi bat diseinatzerakoan, ezaugarri horiek guztiz kontuan hartzen dira. Soldadura kokapen metodo nagusia da, eta karga-osagai nagusiak boltsek konektatuta daude. Riveting eta Dovetail egitura bezalako konexioak 5. eta 6 irudietan agertzen dira.
Aluminiozko kutxa guztien egitura nagusiak egitura bat hartzen du habe horizontalekin, zutabe bertikalekin, alboko habeekin eta ertzaren habeekin elkarren artean lotzen. Habe horizontal bakoitzaren eta zutabe bertikalaren arteko lau konexio puntu daude. Konexio-puntuak serrated gasarekin hornituta daude, habe horizontalaren ertz serratuarekin, irristakorra prebenitzeko modu eraginkorrean. Zortzi txoko puntuak altzairuzko nukleoen txertaketen bidez lotzen dira batez ere, torlojuekin eta auto-blokeatze errematxekin konpondu eta 5mm-ko aluminiozko triangelu triangeluarrak sar daitezke, barrutik izkina posizioak sendotzeko. Kutxaren kanpoko itxura ez du soldadura edo agerian dagoen konexio punturik, kutxaren itxura orokorra ziurtatuz.
3.4 Ingeniaritza sinkronikoko teknologia
Ingeniaritza sinkronikoko teknologia erabiltzen da laukiko gorputzean osagaiak eta hutsuneak eta lautadak hutsegiteak aurkitzeko zailtasunak dituzten tamainako desbideratze handiek sortutako arazoak konpontzeko. CAEren analisiaren bidez (ikus 7-8 irudia), konparazio azterketa burdina-kutxen gorputzekin burutzen da kaxaren gorputzaren indar eta zurruntasun orokorra egiaztatzeko, puntu ahulak aurkitu eta diseinuaren eskema modu eraginkorragoan optimizatzeko eta hobetzeko neurriak hartu. .
4. Aluminiozko aleazio kaxa kamioiaren eragina
Kutxa-gorputzaz gain, aluminiozko aleazioak altzairuzko kaxa motako kamioien edukiontzien osagaiak ordezkatzeko erabil daitezke, esaterako, lokatzak, atzeko zaindariak, alboko zaindariak, ate-lokarriak, ate-bisagrak eta atzeko amantalaren ertzak, pisua murriztea lortuz karga konpartimenturako% 30etik% 40ra. 4080mm × 2300mm × 2300mm × 2200mm × 2200mm karga edukiontziaren pisua murrizteko efektua 6. taulan agertzen da. Funtsean gehiegizko pisuaren arazoak konpontzen dira, iragarkiak ez betetzea eta burdina eginiko karga konpartimentu tradizionalen arriskuak.
Altzairu tradizionala aluminiozko aleazioekin auto-osagaietarako ordezkatuz, efektu arin bikainak ez ezik, erregai aurrezteak, emisioen murrizketa eta ibilgailuen errendimendua hobetzea ere ekar dezakete. Gaur egun, erregai aurrezkiak arintzeari buruzko ekarpenari buruzko hainbat iritzi daude. Nazioarteko Aluminio Institutuaren ikerketa-emaitzak 9. irudian agertzen dira. Ibilgailuen pisuaren% 10eko murrizketek erregai-kontsumoa% 6 eta% 8 murriztu dezakete. Etxeko estatistiketan oinarrituta, 100 kg-k bidaiarien auto bakoitzaren pisua murrizteak erregai-kontsumoa murriztu dezake 0,4 l / 100 km. Erregai aurrezkiak arintzearen ekarpena ikerketa metodo desberdinetatik lortutako emaitzetan oinarritzen da, beraz, aldakuntza batzuk daude. Hala ere, automobilgintzako arinak eragin handia du erregai kontsumoa murriztean.
Ibilgailu elektrikoetarako, efektu arinagoa are nabarmenagoa da. Gaur egun, ibilgailu elektrikoaren potentzia baterien energia-dentsitatea nabarmen desberdina da erregai likido tradizionalen ibilgailuengandik. Ibilgailu elektrikoen potentzia sistemaren (bateria barne) pisuak ibilgailuen pisuaren% 20tik% 20ra arte izaten du. Aldi berean, baterien botilenock errendimenduaren bidez apurtzea mundu mailako erronka da. Errendimendu handiko bateriaren teknologian aurrerapauso handia izan aurretik, arina ibilgailu elektrikoen gurutzaldi-sorta hobetzeko modu eraginkorra da. 100 kg pisu murrizteko, ibilgailu elektrikoen gurutzaldi-tartea% 6 eta% 11 igo daiteke (pisua murrizteko eta gurutzaldiaren arteko erlazioa 10. irudian agertzen da). Gaur egun, ibilgailu elektriko hutsen gurutzadun sorta ezin da jende gehienaren beharrak asetzeko, baina pisua zenbateko jakin batek murrizteak nabarmen hobetu dezake gurutzaldi-barrutia, antsietatea errazteko eta erabiltzailearen esperientzia hobetzea.
5.konklusioa
Artikulu honetan sartutako aluminiozko aleazio-kamioiaren aluminiozko egituraz gain, hainbat kutxa kamioi daude, hala nola aluminiozko eztia panelak, aluminiozko gerriko plakak, aluminiozko markoak + aluminiozko larruak eta burdinezko aluminiozko karga hibridoak . Pisu argiaren, indar berezi eta korrosioarekiko erresistentzia onaren abantailak dituzte, eta ez dute korrosioarekiko erresistentzia ona behar, eta ez dute korrosioaren aurkako pintura elektroforetikorik behar, pintura elektroforetikoaren ingurumen-inpaktua murriztuz. Aluminiozko aleazio kaxa kamioiak funtsean pisu gehiegizko arazoak konpontzen ditu, iragarkiak ez betetzea eta burdina egindako karga konpartimentu tradizionalen arauzko arriskuak.
Estrusioa funtsezko prozesatzeko metodoa da aluminio aleazioetarako, eta aluminiozko profilek propietate mekaniko bikainak dituzte, beraz, osagaien zurruntasuna nahiko altua da. Gurutze aldakorra dela eta, aluminiozko aleazioak osagai anitzeko funtzioen konbinazioa lor dezake, automobilgintzako arintzeko material ona bihurtuz. Hala ere, aluminio aleazioen aplikazio zabalak, hala nola, aluminiozko aleazio karga konpartimentuetarako, eratzeko eta soldatzeko gaiak eta garapen eta sustapen kostu berriak eskaintzen ditu. Arrazoi nagusia oraindik aluminiozko aleazioak altzairua baino gehiago kostatzen da aluminiozko aleazioen birziklapena heldua bihurtzen da.
Amaitzeko, automobiletan aluminio aleazioen eskabidearen esparrua zabalagoa izango da, eta haien erabilera handitzen jarraituko da. Energia aurrezteko, emisioen murrizketen eta energia-ibilgailu berriaren garapenean, aluminiozko aleazio propietateen eta aluminiozko aleazioen arazoei buruzko irtenbide eraginkorrak sakontzea sakonago, aluminiozko estrusioko materialak gehiago erabiliko dira automobilgintzako arinetan.
May Jiang-ek editatua Mat Aluminum-en
Posta: 2012ko urtarrilaren 12a
