1. Entwodiksyon
Lejèman otomobil te kòmanse nan peyi devlope yo e okòmansman se gran konpayi otomobil tradisyonèl yo ki te dirije li. Avèk devlopman kontinyèl, li te pran yon gwo momantòm. Depi lè Endyen yo te premye itilize alyaj aliminyòm pou pwodui vilbreken otomobil rive nan premye pwodiksyon an mas machin tout aliminyòm Audi an 1999, alyaj aliminyòm te wè yon kwasans solid nan aplikasyon otomobil akòz avantaj li yo tankou dansite ki ba, gwo fòs espesifik ak rèd, bon elastisite ak rezistans enpak, gwo resikle, ak gwo to rejenerasyon. Rive nan lane 2015, pwopòsyon aplikasyon alyaj aliminyòm nan otomobil te deja depase 35%.
Teknoloji pou diminye pwa sou otomobil an Lachin te kòmanse mwens pase 10 ane de sa, epi ni teknoloji a ni nivo aplikasyon an an reta parapò ak peyi devlope yo tankou Almay, Etazini ak Japon. Sepandan, avèk devlopman nouvo machin enèji yo, diminye pwa sou materyèl yo ap pwogrese rapidman. Gras a ogmantasyon nouvo machin enèji yo, teknoloji pou diminye pwa sou otomobil an Lachin nan ap montre yon tandans pou ratrape peyi devlope yo.
Mache materyèl lejè Lachin nan gwo anpil. Yon bò, konpare ak peyi devlope yo aletranje, teknoloji pou materyèl lejè Lachin nan te kòmanse an reta, epi pwa machin yo an jeneral pi gwo. Lè nou konsidere pwopòsyon materyèl lejè yo nan peyi etranje yo, toujou gen anpil espas pou devlopman nan Lachin. Yon lòt bò, akòz politik yo, devlopman rapid endistri machin nouvo enèji Lachin nan pral ogmante demann pou materyèl lejè epi ankouraje konpayi otomobil yo pou yo avanse nan direksyon pou materyèl lejè.
Amelyorasyon estanda emisyon ak konsomasyon gaz la ap fòse akselerasyon nan altènativ pou machin ki pi lejè. Lachin te aplike nèt estanda emisyon China VI yo an 2020. Selon "Metòd Evalyasyon ak Endikatè pou Konsomasyon Gaz nan Machin Pasaje yo" ak "Plan Aksyon pou Ekonomize Enèji ak Teknoloji Veyikil ki Itilize Nouvo Enèji", estanda konsomasyon gaz 5.0 L/km lan. Lè nou konsidere espas limite ki genyen pou gwo avansman nan teknoloji motè ak rediksyon emisyon, adopte mezi pou altènativ pou konpozan otomobil ki itilize mwens gaz ka efektivman diminye emisyon ak konsomasyon gaz machin yo. Altènativ pou altènativ pou machin ki itilize nouvo enèji yo vin tounen yon chemen esansyèl pou devlopman endistri a.
An 2016, Sosyete Jeni Otomobil Lachin nan te pibliye "Plan Aksyon Teknoloji pou Ekonomize Enèji ak Nouvo Veyikil Enèji," ki te planifye faktè tankou konsomasyon enèji, distans kote machin yo ka kondui, ak materyèl fabrikasyon pou machin nouvo enèji yo soti 2020 rive 2030. Lejèman machin yo pral yon direksyon kle pou devlopman machin nouvo enèji yo nan lavni. Lejèman machin yo ka ogmante distans kote machin yo ka kondui epi adrese "enkyetid sou distans kote machin yo ka kondui" nan machin nouvo enèji yo. Avèk demann k ap ogmante pou distans kote machin yo ka kondui pi long, lejèman machin yo vin ijan, epi lavant machin nouvo enèji yo te ogmante anpil nan dènye ane yo. Selon egzijans sistèm nòt yo ak "Plan Devlopman Mwayen ak Long Tèm pou Endistri Otomobil la," yo estime ke nan lane 2025, lavant machin nouvo enèji nan Lachin pral depase 6 milyon inite, ak yon to kwasans konpoze anyèl ki depase 38%.
2. Karakteristik ak aplikasyon alyaj aliminyòm
2.1 Karakteristik alyaj aliminyòm
Dansite aliminyòm nan se yon tyè dansite asye a, sa ki fè li pi lejè. Li gen pi gwo fòs espesifik, bon kapasite pou èkstruzyon, gwo rezistans kont korozyon, ak gwo resiklaj. Alyaj aliminyòm yo karakterize pa yo ke yo konpoze prensipalman de mayezyòm, yo montre bon rezistans chalè, bon pwopriyete soude, bon rezistans fatig, enkapasite pou ranfòse pa tretman chalè, ak kapasite pou ogmante fòs atravè travay frèt. Seri 6 la karakterize pa yo ke yo konpoze prensipalman de mayezyòm ak silikon, ak Mg2Si kòm prensipal faz ranfòsman an. Alyaj ki pi lajman itilize nan kategori sa a se 6063, 6061, ak 6005A. Plak aliminyòm 5052 la se yon plak aliminyòm alyaj seri AL-Mg, ak mayezyòm kòm prensipal eleman alyaj la. Li se alyaj aliminyòm anti-wouy ki pi lajman itilize a. Alyaj sa a gen gwo fòs, gwo rezistans fatig, bon plastisite ak rezistans korozyon, pa ka ranfòse pa tretman chalè, li gen bon plastisite nan travay semi-frèt redi, ba plastisite nan travay frèt redi, bon rezistans korozyon, ak bon pwopriyete soude. Li sitou itilize pou konpozan tankou panno bò, kouvèti twati, ak panno pòt. Alyaj aliminyòm 6063 se yon alyaj ranfòsman ki ka trete pa chalè nan seri AL-Mg-Si, ak mayezyòm ak silikon kòm eleman prensipal alyaj yo. Li se yon pwofil alyaj aliminyòm ranfòsman ki ka trete pa chalè ak fòs mwayen, sitou itilize nan konpozan estriktirèl tankou kolòn ak panno bò pou sipòte fòs. Yon entwodiksyon sou klas alyaj aliminyòm yo montre nan Tablo 1.
2.2 Ekstrizyon se yon metòd enpòtan pou fòme alyaj aliminyòm
Ekstrizyon alyaj aliminyòm se yon metòd bòdaj cho, epi tout pwosesis pwodiksyon an enplike fòmasyon alyaj aliminyòm anba twa estrès konpresiv. Tout pwosesis pwodiksyon an ka dekri jan sa a: a. Aliminyòm ak lòt alyaj yo fonn epi yo koule nan billet alyaj aliminyòm ki nesesè yo; b. Billet prechofe yo mete nan ekipman ekstrizyon an pou ekstrizyon. Anba aksyon silenn prensipal la, billet alyaj aliminyòm nan fòme nan pwofil ki nesesè yo atravè kavite mwazi an; c. Pou amelyore pwopriyete mekanik pwofil aliminyòm yo, tretman solisyon an fèt pandan oswa apre ekstrizyon an, ki te swiv pa tretman aje. Pwopriyete mekanik apre tretman aje a varye selon diferan materyèl ak rejim aje yo. Estati tretman chalè pwofil kamyon tip bwat yo montre nan Tablo 2.
Pwodwi aliminyòm ki sòti nan alyaj aliminyòm gen plizyè avantaj parapò ak lòt metòd fòmasyon:
a. Pandan ekstruzyon an, metal ekstrude a jwenn yon estrès konpresiv twa-fason ki pi fò ak pi inifòm nan zòn defòmasyon an pase woule ak fòje, kidonk li ka jwe plastisite metal trete a nèt. Li ka itilize pou trete metal ki difisil pou defòme ki pa ka trete pa woule oswa fòje epi yo ka itilize pou fè divès konpozan konplèks ki gen seksyon kwa kre oswa solid.
b. Paske jeyometri pwofil aliminyòm yo ka varye, konpozan yo gen gwo rèd, sa ki ka amelyore rèd kò machin nan, diminye karakteristik NVH li yo, epi amelyore karakteristik kontwòl dinamik machin nan.
c. Pwodwi ki gen efikasite extrusion, apre yo fin trempe ak vyeyisman, gen yon fòs longitudinal (R, Raz) siyifikativman pi wo pase pwodwi ki trete pa lòt metòd yo.
d. Sifas pwodwi yo apre èkstruzyon an gen bon koulè ak bon rezistans korozyon, sa ki elimine nesesite pou lòt tretman sifas anti-korozyon.
e. Pwosesis èkstruzyon an gen anpil fleksibilite, pri zouti ak mwazi ki ba, epi pri chanjman konsepsyon ki ba.
f. Akòz kontwolabilite seksyon kwa pwofil aliminyòm yo, yo ka ogmante degre entegrasyon konpozan yo, yo ka diminye kantite konpozan yo, epi diferan konsepsyon seksyon kwa yo ka reyalize yon pozisyonman soude presi.
Konparezon pèfòmans ant pwofil aliminyòm sòti pou kamyon tip bwat ak asye kabòn senp yo montre nan Tablo 3.
Pwochen Direksyon Devlopman Pwofil Alyaj Aliminyòm pou Kamyon Tip Bwat: Amelyore plis fòs pwofil la ak amelyore pèfòmans èkstruzyon an. Direksyon rechèch sou nouvo materyèl pou pwofil alyaj aliminyòm pou kamyon tip bwat yo montre nan Figi 1.
3. Estrikti kamyon bwat alyaj aliminyòm, analiz fòs, ak verifikasyon
3.1 Estrikti kamyon bwat alyaj aliminyòm
Kontenè kamyon bwat la konsiste sitou de asanblaj panèl devan, asanblaj panèl bò gòch ak bò dwat, asanblaj panèl bò pòt dèyè, asanblaj planche, asanblaj twati, ansanm ak boulon an fòm U, pwoteksyon bò, pwoteksyon dèyè, bave labou, ak lòt akseswa ki konekte ak chasi dezyèm klas la. Travès kwa kò bwat la, poto yo, travès bò yo, ak panèl pòt yo fèt ak pwofil alyaj aliminyòm sòti, pandan ke panèl planche ak twati yo fèt ak plak plat alyaj aliminyòm 5052. Estrikti kamyon bwat alyaj aliminyòm lan montre nan Figi 2.
Lè yo itilize pwosesis extrusion cho alyaj aliminyòm seri 6 la, yo ka fòme seksyon kwa kre konplèks. Yon konsepsyon pwofil aliminyòm ak seksyon kwa konplèks ka ekonomize materyèl, satisfè egzijans fòs ak rèd pwodwi a, epi satisfè egzijans koneksyon mityèl ant divès konpozan yo. Se poutèt sa, estrikti konsepsyon travès prensipal la ak moman inèsi seksyonèl I ak moman rezistans W yo montre nan Figi 3.
Yon konparezon done prensipal yo nan Tablo 4 la montre ke moman inèsi seksyonèl yo ak moman rezistans pwofil aliminyòm ki fèt la pi bon pase done korespondan pwofil travès an fè a. Done koyefisyan rèd yo apeprè menm jan ak sa yo ki nan pwofil travès an fè korespondan an, epi yo tout satisfè egzijans defòmasyon yo.
3.2 Kalkil Estrès Maksimòm
Lè nou pran konpozan prensipal ki sipòte chay la, travès la, kòm objè a, nou kalkile estrès maksimòm nan. Chaj nominal la se 1.5 t, epi travès la fèt ak yon pwofil alyaj aliminyòm 6063-T6 ki gen pwopriyete mekanik jan yo montre nan Tablo 5. Nou senplifye travès la kòm yon estrikti cantilever pou kalkil fòs, jan nou montre nan Figi 4.
Si nou pran yon pout ki gen yon longè 344mm, nou kalkile chaj konpresif sou pout la kòm F=3757 N ki baze sou 4.5t, ki se twa fwa chaj estatik estanda a. q=F/L
kote q se estrès entèn travès la anba chaj la, N/mm; F se chaj travès la sipòte, kalkile sou baz 3 fwa chaj estatik estanda a, ki se 4.5 t; L se longè travès la, mm.
Se poutèt sa, estrès entèn q la se:
Fòmil kalkil estrès la se jan sa a:
Moman maksimòm lan se:
Si nou pran valè absoli moman an, M=274283 N·mm, estrès maksimòm lan σ=M/(1.05×w)=18.78 MPa, epi valè estrès maksimòm lan σ<215 MPa, sa ki satisfè egzijans yo.
3.3 Karakteristik Koneksyon Diferan Konpozan yo
Alyaj aliminyòm gen move pwopriyete soude, epi fòs pwen soude li a se sèlman 60% nan fòs materyèl debaz la. Akòz yon kouch Al2O3 ki kouvri sifas alyaj aliminyòm nan, pwen fizyon Al2O3 la wo, alòske pwen fizyon aliminyòm nan ba. Lè alyaj aliminyòm nan soude, Al2O3 ki sou sifas la dwe kraze byen vit pou fè soude. An menm tan, rès Al2O3 la ap rete nan solisyon alyaj aliminyòm nan, sa ki afekte estrikti alyaj aliminyòm nan epi diminye fòs pwen soude alyaj aliminyòm nan. Se poutèt sa, lè w ap desine yon veso ki fèt ak tout aliminyòm, karakteristik sa yo dwe byen konsidere. Soude se metòd prensipal pozisyonman an, epi prensipal konpozan ki sipòte chay yo konekte pa boulon. Koneksyon tankou rivetaj ak estrikti ke d'aronde yo montre nan Figi 5 ak 6.
Estrikti prensipal kò bwat ki fèt tout an aliminyòm nan adopte yon estrikti ak travès orizontal, poto vètikal, travès bò, ak travès kwen ki konekte youn ak lòt. Gen kat pwen koneksyon ant chak travès orizontal ak poto vètikal. Pwen koneksyon yo ekipe ak jwenti dantèl pou anfòm ak kwen dantèl travès orizontal la, sa ki anpeche glisman efektivman. Uit pwen kwen yo konekte sitou pa foure nwayo asye, fiks ak boulon ak rivet oto-bloke, epi ranfòse pa plak aliminyòm triyangilè 5mm soude andedan bwat la pou ranfòse pozisyon kwen yo entènman. Aparans ekstèn bwat la pa gen okenn soude oswa pwen koneksyon ekspoze, sa ki asire aparans jeneral bwat la.
3.4 Teknoloji Jeni Senkron SE
Teknoloji jeni senkron SE a itilize pou rezoud pwoblèm ki koze pa gwo devyasyon gwosè akimile pou konpozan ki matche nan kò bwat la ak difikilte pou jwenn kòz espas vid ak echèk plat. Atravè analiz CAE (gade Figi 7-8), yo fè yon analiz konparezon ak kò bwat ki fèt an fè pou tcheke fòs ak rèd jeneral kò bwat la, jwenn pwen fèb, epi pran mezi pou optimize ak amelyore plan konsepsyon an pi efektivman.
4. Efè lejè kamyon bwat alyaj aliminyòm lan
Anplis kò bwat la, alyaj aliminyòm yo ka itilize pou ranplase asye pou divès konpozan kontenè kamyon ki gen fòm bwat, tankou gad labou, gad dèyè, gad bò, loket pòt, gon pòt, ak kwen tabliye dèyè, sa ki pèmèt yon rediksyon pwa 30% a 40% pou konpatiman kago a. Tablo 6 montre efè rediksyon pwa pou yon kontenè kago vid 4080mm × 2300mm × 2200mm. Sa rezoud fondamantalman pwoblèm pwa twòp, mank konfòmite avèk anons, ak risk regilasyon konpatiman kago tradisyonèl ki fèt an fè.
Lè yo ranplase asye tradisyonèl la ak alyaj aliminyòm pou konpozan otomobil yo, non sèlman yo ka reyalize ekselan efè lejèman, men li kapab tou kontribye nan ekonomi gaz, rediksyon emisyon, ak amelyorasyon pèfòmans machin yo. Kounye a, gen divès opinyon sou kontribisyon lejèman nan ekonomi gaz. Rezilta rechèch Enstiti Entènasyonal Aliminyòm yo montre nan Figi 9. Chak rediksyon 10% nan pwa machin nan ka diminye konsomasyon gaz pa 6% a 8%. Baze sou estatistik domestik yo, diminye pwa chak machin pasaje pa 100 kg ka diminye konsomasyon gaz pa 0.4 L/100 km. Kontribisyon lejèman nan ekonomi gaz la baze sou rezilta yo jwenn nan diferan metòd rechèch, kidonk gen kèk varyasyon. Sepandan, lejèman otomobil yo gen yon enpak siyifikatif sou rediksyon konsomasyon gaz.
Pou machin elektrik yo, efè lejèman an vin pi pwononse toujou. Kounye a, dansite enèji inite batri machin elektrik yo diferan anpil de sa ki nan machin tradisyonèl ki mache ak gaz likid. Pwa sistèm pouvwa a (ki gen ladan batri a) machin elektrik yo souvan reprezante 20% a 30% nan pwa total machin nan. An menm tan, kraze blokaj pèfòmans batri yo se yon defi mondyal. Anvan gen yon gwo avansman nan teknoloji batri pèfòmans segondè, lejèman an se yon fason efikas pou amelyore otonomi machin elektrik yo. Pou chak rediksyon 100 kg nan pwa, otonomi machin elektrik yo ka ogmante pa 6% a 11% (relasyon ki genyen ant rediksyon pwa ak otonomi yo montre nan Figi 10). Kounye a, otonomi machin elektrik ki pi pa ka satisfè bezwen pifò moun, men diminye pwa a pa yon sèten kantite ka amelyore otonomi an anpil, diminye enkyetid sou otonomi epi amelyore eksperyans itilizatè a.
5. Konklizyon
Anplis estrikti tout aliminyòm kamyon bwat alyaj aliminyòm ki prezante nan atik sa a, gen plizyè kalite kamyon bwat, tankou panno siwo myèl aliminyòm, plak bouk aliminyòm, ankadreman aliminyòm + po aliminyòm, ak kontenè kago ibrid fè-aliminyòm. Yo gen avantaj pwa lejè, gwo fòs espesifik, ak bon rezistans korozyon, epi yo pa bezwen penti elektwoforetik pou pwoteksyon kont korozyon, sa ki diminye enpak anviwònman penti elektwoforetik la. Kamyon bwat alyaj aliminyòm nan rezoud fondamantalman pwoblèm pwa twòp, mank konfòmite avèk anons, ak risk regilasyon konpatiman kago tradisyonèl ki fèt an fè.
Ekstrizyon se yon metòd pwosesis esansyèl pou alyaj aliminyòm, epi pwofil aliminyòm yo gen ekselan pwopriyete mekanik, kidonk rèd seksyon konpozan yo relativman wo. Akòz seksyon kwa varyab la, alyaj aliminyòm yo ka reyalize konbinezon plizyè fonksyon konpozan, sa ki fè li yon bon materyèl pou lejè otomobil. Sepandan, aplikasyon laj alyaj aliminyòm yo fè fas ak defi tankou kapasite konsepsyon ensifizan pou konpatiman kago alyaj aliminyòm, pwoblèm fòmasyon ak soude, ak gwo depans devlopman ak pwomosyon pou nouvo pwodwi yo. Rezon prensipal la se toujou ke alyaj aliminyòm koute plis pase asye anvan ekoloji resiklaj alyaj aliminyòm yo vin matirite.
An konklizyon, sijè aplikasyon alyaj aliminyòm nan otomobil yo ap vin pi laj, epi itilizasyon yo ap kontinye ogmante. Nan tandans aktyèl ekonomize enèji, rediksyon emisyon, ak devlopman nouvo endistri machin enèji yo, avèk konpreyansyon pwofon sou pwopriyete alyaj aliminyòm yo ak solisyon efikas pou pwoblèm aplikasyon alyaj aliminyòm yo, materyèl èkstruzyon aliminyòm yo pral pi lajman itilize nan lejè otomobil yo.
Modifye pa May Jiang soti nan MAT Aluminum
Dat piblikasyon: 12 janvye 2024
