【擴(kuò)大鋁應(yīng)用(130)】擠壓鋁材在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
2025年10月13日 10:29 2168次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)有色金屬報(bào) 分類: 鋁 作者: 王祝堂
汽車(chē)工業(yè)是全球經(jīng)濟(jì)的核心產(chǎn)業(yè)之一,其經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)和產(chǎn)業(yè)鏈帶動(dòng)效應(yīng)顯著,尤其在近年來(lái)展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。然而,不管是內(nèi)燃機(jī)汽車(chē),還是電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē),都有相當(dāng)數(shù)量的零配件是用擠壓鋁合金材料(管、棒、型材)制造的,新設(shè)計(jì)的車(chē)型用的擠壓鋁材更多些。
鋁擠壓協(xié)會(huì)(AEC)發(fā)布的有關(guān)汽車(chē)方面的資料稱,擠壓鋁材在汽車(chē)中的應(yīng)用極其廣泛,從車(chē)的前部到后部,從上部到下部,為了達(dá)到減輕車(chē)的重量與提高穩(wěn)定性和平衡性,選用不同的擠壓鋁材制造不同的結(jié)構(gòu)件。例如,內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)前部有發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng),質(zhì)量大,如何平衡前后部重量,在技術(shù)上是一項(xiàng)挑戰(zhàn),因此,前部懸掛系統(tǒng)、制動(dòng)鉗、底部結(jié)構(gòu)、保險(xiǎn)杠等都采用質(zhì)量較輕的鋁合金擠壓材料。另外,電池箱框架采用質(zhì)量輕、剛性大的鋁合金擠壓材制造,還要根據(jù)汽車(chē)的不同特點(diǎn)選用擠壓材制造。
蓄電池箱
蓄電池箱是一種貯存電池的箱體,結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,與液態(tài)燃料箱完全不同。電池燃料是一種化學(xué)物質(zhì),如Li離子,其能量密度約為氣體燃料的100倍。Tesla Model Y有4680個(gè)電池,總質(zhì)量771kg,平均起來(lái),對(duì)同一模型汽車(chē)來(lái)說(shuō),電動(dòng)的比燃油的重725kg。
擠壓鋁材是制造蓄電池組(battery pack)殼體的上乘材料,能很好地保護(hù)電池,鋁型材殼體在汽車(chē)受撞擊時(shí),能保護(hù)電池,因?yàn)榭招臄D壓材能吸收撞擊能。另外,擠壓鋁材能確保電池溫度平穩(wěn),不超過(guò)一定限度,因?yàn)殇X有好的導(dǎo)熱性能,同時(shí)擠壓鋁材是空心的有利于熱散發(fā)。用擠壓鋁合金型材制造的電池箱既輕便又堅(jiān)固,好安裝和搬運(yùn),能確保電池溫度平穩(wěn)。
在電動(dòng)汽車(chē)中,電池是一項(xiàng)價(jià)值高的構(gòu)件,材料價(jià)值相當(dāng)貴,安全相當(dāng)重要,應(yīng)嚴(yán)防熱傳入,嚴(yán)防從前面和側(cè)面撞擊。
搖桿
搖桿(rocker)是車(chē)門(mén)之下的支架,是重要的構(gòu)件,保護(hù)乘客安全,是防沖撞的第一道防線。它應(yīng)用高的斷裂強(qiáng)度鋁材制造,吸收沖擊能而不破壞。一旦材料斷裂,其他構(gòu)件如電池包件仍是安全的,其他結(jié)構(gòu)都應(yīng)完整無(wú)損。
2015年,福特汽車(chē)公司的F-150型皮卡車(chē)的車(chē)身就是鋁合金的,用了36kg擠壓鋁材,其中有多孔的空心型材。美國(guó)北部一些地方一到冬天,漫天雪飄,路面封閉,為了道路暢通,就往路面撒鹽,別的車(chē)沾上鹽泥,就會(huì)腐蝕,而F-150型車(chē)運(yùn)行10年后仍完好如初。
副車(chē)架
副車(chē)架(subFrame)是重型構(gòu)件內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)或電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)的結(jié)構(gòu)支承結(jié)構(gòu),還要承受裝載的貨物,與路面上碎石的沖擊與鹽泥的腐蝕,鋁合金副車(chē)架完全能抵擋鹽泥的腐蝕。
副車(chē)架是用鋼材或鋁材制造的,也可用單一的鋁合金鑄件構(gòu)成,或完全用鋁合金擠壓材焊成,美國(guó)雪佛蘭lmpala汽車(chē)的副車(chē)架是用鋁合金鑄件和擠壓材制成的。Audie-Tron SUV汽車(chē)的副車(chē)架是用擠壓材和4個(gè)連接角鑄件制成的,有很強(qiáng)約吸震能力。副車(chē)架材料最好是全鋁的,用擠壓鋁材和鋁鑄件制成,速度快,成本也較低。
保險(xiǎn)杠
保險(xiǎn)杠(bumper beam)位于塑料保險(xiǎn)杠殼之下,其作用是吸收沖擊能,將其傳給連接結(jié)構(gòu)件,鋁合金保險(xiǎn)杠在汽車(chē)中有著廣泛的應(yīng)用,最好都用再生擠壓鋁材制造,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。以擠壓材制造汽車(chē)結(jié)構(gòu)件優(yōu)點(diǎn)多多:設(shè)計(jì)快捷,材料質(zhì)量輕,剛性強(qiáng),斷裂強(qiáng)度高,吸能強(qiáng)度大,扭轉(zhuǎn)剛性也大。
責(zé)任編輯:任飛
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