精鑄工藝在汽車零部件制造中的應(yīng)用與發(fā)展發(fā)表時(shí)間:2022-04-12 09:14 中國(guó)鑄造行業(yè)媒體聯(lián)盟成員之一的熱加工行業(yè)論壇——熱加工行業(yè)人員的網(wǎng)上技術(shù)交流家園。以冶煉、鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、理化檢測(cè)等相關(guān)知識(shí)為主,以機(jī)加工、電腦設(shè)計(jì)等知識(shí)為輔的行業(yè)技術(shù)網(wǎng)站。點(diǎn)擊標(biāo)題下藍(lán)字“熱加工行業(yè)論壇”免費(fèi)關(guān)注,我們將為您提供鑄造、鍛造、熱處理、焊接方面知識(shí)的延伸閱讀。 精鑄工藝在汽車零部件制造中的應(yīng)用與發(fā)展 摘 要:隨著中國(guó)汽車行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,鋁合金的應(yīng)用范圍也變得非常的廣泛。與此同時(shí),關(guān)于鋁的加工技術(shù)也有了很大的進(jìn)展,對(duì)鋁的加工性能提出了更高的要求。在最近的幾十年中,鋁合金的新加工技術(shù)以及方法也應(yīng)運(yùn)而生,論文主要簡(jiǎn)單地介紹精鑄工藝在汽車零部件制造中的應(yīng)用以及發(fā)展,希望可以給大家?guī)?lái)一些啟發(fā)。 關(guān)鍵詞:精鑄工藝;汽車;零部件;應(yīng)用 1 引言 隨著人們的生活水平不斷提高,對(duì)物質(zhì)生活的要求也越來(lái)提高。汽車在生活當(dāng)中屬于一種比較普遍以及時(shí)尚的交通工具,有非常重要的作用。因此,需要對(duì)于汽車的外觀以及性能等指標(biāo)做進(jìn)一步的改善,在現(xiàn)代金屬材料當(dāng)中鋁合金是最具代表性的,而在汽車制造當(dāng)中應(yīng)用鋁合金具備非常重要的價(jià)值。 2 具體優(yōu)勢(shì) **,在現(xiàn)有的輕質(zhì)金屬材料當(dāng)中,盡管鎂合金的密度和鋁合金的密度相比比較低,但是鎂錠的成本相對(duì)來(lái)講比較高,并且與鐵聯(lián)合使用非常容易出現(xiàn)腐蝕的情況。在制造零件的過程當(dāng)中需要使用非常多的技術(shù)來(lái)解決實(shí)際當(dāng)中遇到的問題,困難重重。只有鋁合金具備廣泛性的特點(diǎn),制造技術(shù)相對(duì)比較成熟,零件制造成本比較低以及機(jī)械強(qiáng)度比較高,甚至有時(shí)候可以和中碳鋼相提并論。因此,在未來(lái)汽車輕量化的選材當(dāng)中,鋁合金成為了首選的金屬材料。第二,鋁精煉以及合金化的技術(shù)一直在不斷地進(jìn)步,設(shè)備一直在升級(jí),加工技術(shù)也在不斷地發(fā)展,鋁合金零件的性能也得到了很大的提高,價(jià)格將會(huì)出現(xiàn)降低,這在很大程度上可以很好地解決汽車鋁化中的具體問題。第三,鋁資源非常的豐富,對(duì)于市場(chǎng)的供應(yīng)比較充足。在地殼當(dāng)中,鋁的含量是最高的,整整的比鐵多三分之一。另外,鋁可以進(jìn)行回收,這樣就可以提供足夠的原料。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),每年都可從報(bào)廢的汽車當(dāng)中回收12 萬(wàn)噸到14 萬(wàn)噸的鋁,由于這兩點(diǎn)因素使得鋁價(jià)一直處于下跌狀態(tài)[1]。 3 具體性能 3.1 鋁合金的人體工程性能 人機(jī)工程學(xué)主要是研究工作以及生活環(huán)境當(dāng)中人們的心理與生理方面的各種主觀因素,也可以說(shuō)是研究產(chǎn)品以及人們各種各樣心理與身體特征之間的協(xié)調(diào)性,研究人們?cè)谏睢⒐ぷ髋c休息當(dāng)中的生活習(xí)慣、健康狀況、工作效率以及舒適度等。鋁合金汽車的性能正好的可以反映人機(jī)工程的應(yīng)用,充分說(shuō)明了鋁合金具備的優(yōu)越性以及獨(dú)特性。例如,鋁合金非常的容易加工,這樣可以節(jié)省零件制造當(dāng)中的成本,而且還很大程度的減少了人力資源的使用。鋁合金具備很好地可塑性能,這樣可以保障制造的座椅更加的舒適,和比較傳統(tǒng)的硬鋼相比軟很多。因此,在汽車的制造材料當(dāng)中鋁合金占據(jù)非常重要的位置,并且鋁合金經(jīng)過精細(xì)加工之后在反射率以及表面材料方面都具備非常特殊的效果。例如,經(jīng)常利用鋁合金的金屬光澤把其巧妙的運(yùn)用到汽車的色彩設(shè)計(jì)當(dāng)中,這樣非常容易引起視覺上面的沖擊以及注意力,金屬光澤在光照的作用下會(huì)顯現(xiàn)出不同的光澤效果,光澤也會(huì)隨著環(huán)境的不同而連續(xù)的變化[2]。汽車在很多的色彩設(shè)計(jì)方面都利用了鋁合金金屬光澤的這一特性,這樣流動(dòng)變化起來(lái)非常的動(dòng)感:燈光會(huì)隨著汽車的變化而變化,光澤會(huì)創(chuàng)造出好看的形狀,具有動(dòng)態(tài)美。 3.2 力學(xué)性能 鋁合金屬于中國(guó)含量最多的一種有色金屬,純鋁本身非常的柔軟。添加一些合金元素,如銅、錳、硅、鎂以及鋅等可以制成鋁合金,強(qiáng)度比較高。純鋁再添加其他的一些金屬元素之后,鋁合金材料就發(fā)生了質(zhì)變現(xiàn)象,其強(qiáng)度以及硬度都得到了很大的提高。在這種基礎(chǔ)之上,還可以進(jìn)一步的對(duì)于鋁合金進(jìn)行熱處理以及強(qiáng)化,這樣使得拉伸強(qiáng)度得到提高。鋁合金的抗拉強(qiáng)度非常好,可以和低碳鋼的抗拉強(qiáng)度相媲美,和某些合金鋼材料的抗拉強(qiáng)度相比比較高。鋁合金具備非常多的優(yōu)點(diǎn),如重量比較輕,比重比較小,和鋼相比較,屬于鋼的1/3,但是它們自身的強(qiáng)度卻非常高。在汽車的制造當(dāng)中使用鋁合金可以使得車身的重量減輕,油消耗減少,因此在汽車工業(yè)當(dāng)中被廣泛的應(yīng)用。 3.3 工藝性能 按照金屬材料本身的性能,可以把材料進(jìn)行加工,之后制造成產(chǎn)品。在加工之前,材料必須和各種各樣加工技術(shù)的能力相適應(yīng)。鋁合金的機(jī)械性能以及理化性能可以比較全面的反映其自身的工藝性能,鋁合金屬于現(xiàn)代金屬材料當(dāng)中一種比較輕盈的材料,具備很好地加工性能以及其他的綜合性能。液態(tài)鋁合金具備流動(dòng)性以及填充性的優(yōu)點(diǎn),鑄造性能比較好。變形鋁合金在塑性的過程中不容易出現(xiàn)裂紋問題,可以在壓力的狀態(tài)下完成加工,且壓力加工性能比較良好[3]。除此之外,鋁合金材料還可以很好地完成焊接以及切削。因此,進(jìn)一步的促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率以及能源利用率。 4 具體應(yīng)用案例 4.1 鑄造鋁合金的具體應(yīng)用 液態(tài)鋁合金具備較好的流動(dòng)性以及填充性,因此在零件的制造當(dāng)中使用的非常廣泛,鑄造方法也比較多。可以按照具體的要求,零件的具體形狀,尺寸以及零件數(shù)量等進(jìn)行**的抉擇。例如,砂型精密鑄造主要在一些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜以及體積比較大的零件當(dāng)中使用,但是制造工藝非常的復(fù)雜;壓鑄主要在一些較小,工藝比較簡(jiǎn)單以及產(chǎn)品合格率要求比較高的零件中使用,在汽車零件的批量生產(chǎn)當(dāng)中非常的實(shí)用,因此,在汽車的制造當(dāng)中使用鑄造鋁合金是非常廣泛的。 4.2 變形鋁合金的具體應(yīng)用 熱加工經(jīng)過變形可以得到鍛造鋁合金。它主要在車身的主體部位,制動(dòng)器的保護(hù)罩部位,車門部位,后備箱蓋部位以及車身面板部位等進(jìn)行使用,應(yīng)用非常的廣泛。 4.3 新型鋁合金的具體應(yīng)用 新型鋁合金需要在比較特殊的條件下經(jīng)過快速凝固(凝固的具體速率大致為104-109°C/S)的方法而生產(chǎn)的。由于材料凝固非常迅速,內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一系列的變化,從而出現(xiàn)全新的特征。由于具備這些特征,汽車工業(yè)可以把快速凝固的鋁合金在汽車制造當(dāng)中使用。例如,汽車制造公司往往利用鋁合金來(lái)制造汽車空調(diào)壓縮機(jī)的相關(guān)轉(zhuǎn)子以及葉片,這樣可以減輕轉(zhuǎn)子以及葉片的重量,進(jìn)一步的降低了汽車的質(zhì)量,減少了相應(yīng)的油耗。另外,還有非常多的新型鋁合金在汽車的制造方面也得到了廣泛的使用,如泡沫鋁合金,這種鋁合金的材質(zhì)非常的輕,能量吸收特性以及振動(dòng)吸收特性都比較強(qiáng)。如果在兩個(gè)外板之間填充一些泡沫鋁,就可以提高板的剛度以及隔熱能力[4]。在北方,冬季的時(shí)候經(jīng)常使用這種合金進(jìn)行保暖,具備非常良好的性能。由于其具備能量吸收功能,因此在保險(xiǎn)杠以及一些支柱部件當(dāng)中也得到了廣泛的應(yīng)用,從而使得汽車的碰撞性能以及安全性能提高。 5 發(fā)展前景及推測(cè) 5.1 發(fā)展前景 汽車制造業(yè)一直在迅速的發(fā)展以及增加,并慢慢的取代了鋼材的地位。由此可以觀察得出,在汽車的應(yīng)用當(dāng)中,鋁合金材質(zhì)將會(huì)具備非常重要的地位,并且相應(yīng)的使用量也在日趨增加,發(fā)展前景非常的廣闊。在新時(shí)期,技術(shù)一直在進(jìn)步,但是能源卻在減少。節(jié)能理念的提出,很多汽車制造商為了增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)力,都在極力的減輕車輛重量并減少相應(yīng)的燃料消耗。在金屬材料領(lǐng)域當(dāng)中,鎂合金的密度和鋁合金的密度相比較較低,但是在我們的生活當(dāng)中,鎂合金并沒有得到比較廣泛的應(yīng)用,因?yàn)殒V錠本身的成本比較高,在相應(yīng)的制造技術(shù)上也存在較多的缺點(diǎn)。例如,金屬鎂合金關(guān)于高溫壓鑄合金的技術(shù)比較缺乏,也沒有相應(yīng)的數(shù)據(jù)研究,表面處理的技術(shù)非常的不成熟,金屬之間的結(jié)合水平比較低。因此,鎂合金材料在當(dāng)前的汽車應(yīng)用當(dāng)中非常有限。鈦合金的機(jī)械強(qiáng)度比較良好,在航空航天當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用,但是用它們來(lái)制造汽車就比較的昂貴,不能適應(yīng)廣泛性的生產(chǎn)。在許多的金屬當(dāng)中,鋁屬于地殼當(dāng)中含量非常高的一種金屬元素,鋁合金非常的容易加工,機(jī)械性能比較良好,制造成本也比較低,制造技術(shù)非常成熟,符合可持續(xù)發(fā)展的理念,它們屬于當(dāng)今社會(huì)當(dāng)中最理想的一種制造材料[5]。毫無(wú)疑問,鋁合金屬于現(xiàn)代以及未來(lái)汽車工業(yè)當(dāng)中一種首選的材料。世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的問題都非常重視,鋁合金本身具備較高的回收率,這種功能和當(dāng)今社會(huì)所提倡的節(jié)能以及減排理念相吻合,因此成為工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的領(lǐng)頭者。 5.2 未來(lái)的推測(cè) 其他國(guó)家的鋁合金已經(jīng)在汽車后部的葉輪制造方面進(jìn)行了運(yùn)用。在發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)之下,葉輪可以非常高速的旋轉(zhuǎn)并且產(chǎn)生非常大的動(dòng)力。除此之外,主動(dòng)輪在快速旋轉(zhuǎn)的過程中可以促進(jìn)汽車的快速行駛。這樣可以很大程度上節(jié)省了人們的具體工作時(shí)間。由于鋁合金本身具備非常獨(dú)特以及強(qiáng)大的性能,因此在未來(lái)它將會(huì)有非常大的用處。我們可以利用鋁合金材質(zhì)制造旋轉(zhuǎn)門,把其制造成翼狀,并且局部凸面以及平坦的流線形。在公路上行駛的時(shí)候,它可以當(dāng)作普通的車門使用。但是當(dāng)我們遇到急事的時(shí)候,可以在高速行駛的過程中把車門旋轉(zhuǎn)到車頂,并打開兩個(gè)車門,當(dāng)快速行駛的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)大的氣壓,并且葉輪在后部的位置,汽車就會(huì)變得像飛機(jī)一樣,可以在空中飛翔。由于鋁合金具備重量輕以及強(qiáng)度高的特點(diǎn),我們可以把其安裝在薄鋁合金的相關(guān)密封盒中,然后使其以及車身之間融合,這樣在水中盒子就會(huì)產(chǎn)生非常良好的浮力,汽車可以在水中完成行駛。如果把以上的所有功能進(jìn)行組合,我們?cè)O(shè)計(jì)的汽車就可以在水、陸路以及空中使用,那么交通擁堵的現(xiàn)象將會(huì)在很大程度上降低[6]。 6 結(jié)語(yǔ) 綜上所述,鋁合金屬于目前一種全新的材料代表,鋁合金不僅是一種非常理想的制造材料,而且還屬于技術(shù)方面的一種象征。它的出現(xiàn)以及利用使汽車產(chǎn)品擺脫了笨拙以及丑陋的形式,從而變得更加的新穎、時(shí)尚。 |
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