汽车铝合金轻量化材料的应用及技术工艺研究.pdf

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1、机械化工汽车铝合金轻量化材料的应用及技术工艺研究杨刚王超(芜湖禾田汽车工业有限公司，安徽芜湖241100)【摘要】随着汽车工业的飞速发展与世界能源的日趋紧张，人们对汽并优化，突破有关汽车轻量化材料开发与制造方面的难点和关键车安全性和燃油效率的提出越来越高的要求，汽车轻量化已成为世界瓶颈技术，通过优化材料中的Mg、Si等成分，可提高锻件的力学汽车工业的共同努力的目标。铝合金材料具有比强高、抗腐蚀性好等性能。铝合金材料中由于Si的存在会形成Mg2Si相，在Mg和Si优点，铝合金锻件在汽车上的应用越来越广泛，特别在轿车上的应用，总含量一定是，变化Mg和Si含量之

2、比，对合金的性能有很大影已经成为轿车的发展必然趋势。响。固定Mg的含量不变，合金的固溶强化效果提高，伸长率提【关键词】汽车铝合金轻量化材料应用技术工艺研究高。如果合金中存在有剩余的Si和Mg2Si相时，随数量的增加耐腐蚀性则降低。当合金位于α(Al)－Mg2Si二相区以及Mg2Si相1铝合金材料轻量化方案设计去不固溶于基本的单相区内时，合金的耐腐蚀性最好。因此我们针对汽车铝合金锻件的材料使用要求，开发研究轻质、高性对Mg和Si在合金中的比例作了优化和控制。能、易成形、先进轻量化铝合金材料，对材料的金相组织进行分析表1铝合金材料成分分析成分SiFeCaMnM

3、gCrZnTi牌号60610．4－0．800．70．15－0．400．150．8－1．20．04－0．350．250．1560820．7－1．30．50．100．40－1．00．6－1．20．250．20．16A100．7－1．10．50．3－0．80．3－0．90．7－1．10．05－0．250．20．02－0．10活的各个方面，包括产品的设计和制造过程。在这个背景下，数值模拟技术得到了充分的发展。所说的数值模拟是采用一组数学方程和定界条件将实际过程抽象成理论过程。通过数值模拟，可以回答经验设计无法回答的问题，了解金属塑性成形的全过程，包括金属成形过程中

4、材料充填模具的情况、材料的变形趋势、材料内部的应力、应变、应变速率、成形载荷及速度的矢量场等。这对金属的塑性成形工艺、模具设计、毛坯的设计、压力机的选择以及成形质量的控制等具有很大的现实意义。为此，针对汽车悬架系统控制臂的结构特点，结合国际上先进制造技术，拟采用辊锻制坯、等温精密锻造成形新工艺对控制臂进行近净成形。辊锻制坯、等温精密锻造成形新工艺兼有在较高温度条件下，锻件以较低的应变图1金相组织分析速率变形，变形材料能够充分再结晶，可以大部分或全部克服加工2汽车铝合金轻量化铝合金材料在锻造成形技术工艺方面硬化的影响。又具有辊锻的局部连续成形特点，易于加工、

5、材料利用率高、生产效率高，制品性能好，是一项具有良好应用前景的高我们将液压锻造技术取代了传统的摩擦压力机锻造。液压锻新技术。造的打击能力，压力，行程时间等参数都能够分别或者相互控制，4结语充分提高了锻造成形精度，合模方向尺寸精度可以达到0．1mm。开展汽车铝合金轻量化材料的应用及技术工艺研究，是具有同时传统等摩擦压力机锻造工艺，模具加热存在很大等问题，造成潜力的精密塑性体积成形技术，有利于实现汽车悬架系统锻件自热量损耗过大。而液压锻造工艺，我们在模具上增加加热装置，实主化生产，扩大我国铝轻合金材料深加工技术及其在航空、汽车、现等温锻造，严格控制热量损耗。既

6、节约了能源，又提高了产品锻信息、高速列车等行业的应用，减少我国铝锻件对国外进口的依造质量。3对铝合金锻件的数值三维模拟技术赖，使中国的锻件制造加工技术进入世界先进行列，具有重要的理21世纪是信息的时代，计算机及网络技术已经渗透到社会生论意义和实用价值。—73—