1. Giriş
Awtoulag ýeňil agramy ösen ýurtlarda başlandy we başda adaty awtoulag ägirtleri tarapyndan ýolbaşçylyk edildi. Üznüksiz ösüş bilen ep-esli ösüş gazandy. Hindiler 1999-njy ýylda ilkinji kysymly awtoulag öndürmek üçin alýumin garyndysyny ulanyp başlandan bäri, alýumin garyndysy pes dykyzlyk, ýokary aýratyn güýç we berklik ýaly artykmaçlyklary sebäpli awtoulag goşundylarynda güýçli ösüş gazandy, gowy çeýeligi we täsir garşylygy, ýokary gaýtadan işlemek we ýokary dikeliş tizligi. 2015-nji ýyla çenli awtoulaglarda alýumin garyndysynyň ulanylyş mukdary eýýäm 35% -den geçdi.
Hytaýyň awtoulag ýeňil agramy 10 ýyl ozal başlandy, tehnologiýa we amaly derejesi Germaniýa, ABŞ we Japanaponiýa ýaly ösen ýurtlardan yza galýar. Şeýle-de bolsa, täze energiýa ulaglarynyň ösmegi bilen maddy ýeňilleşdirmek çalt ösýär. Täze energiýa ulaglarynyň köpelmeginden peýdalanyp, Hytaýyň awtoulag ýeňil tehnologiýasy ösen ýurtlar bilen yzarlamak tendensiýasyny görkezýär.
Hytaýyň ýeňil materiallar bazary örän giňdir. Bir tarapdan, daşary ýurtlarda ösen ýurtlar bilen deňeşdirilende, Hytaýyň ýeňil agram tehnologiýasy giç başlandy we ulagyň umumy agramy has uludyr. Daşary ýurtlarda ýeňil materiallaryň paýynyň görkezijisini göz öňünde tutsak, Hytaýda ösüş üçin henizem giň ýer bar. Beýleki tarapdan, syýasatlara esaslanyp, Hytaýyň täze energiýa ulaglary pudagynyň çalt ösmegi ýeňil materiallara bolan islegi artdyrar we awtoulag kompaniýalaryny ýeňil agram derejesine geçmäge höweslendirer.
Zyňyndy we ýangyç sarp ediş ülňüleriniň gowulaşmagy awtoulag ýeňil agramyny tizleşdirmäge mejbur edýär. Hytaý 2020-nji ýylda Hytaý VI zyňyndy standartlaryny doly durmuşa geçirdi. “Engerolagçy awtoulaglarynyň ýangyç sarp edilişine baha beriş usuly we görkezijileri” we 5.0 L / km ýangyç sarp ediş standarty “Energiýany tygşytlamak we täze energiýa ulag tehnologiýasy mol kartasy”. Dwigatel tehnologiýasynda ep-esli üstünlikler we zyňyndylary azaltmak üçin çäkli ýer göz öňünde tutulyp, ýeňil awtoulag komponentlerine çäre görmek ulaglaryň zyňyndylaryny we ýangyç harçlanyşyny netijeli azaldyp biler. Täze energiýa ulaglarynyň ýeňilleşdirilmegi pudagyň ösmegi üçin möhüm ýol boldy.
2016-njy ýylda Hytaý Awtoulag In Engineeringenerçilik Jemgyýeti, 2020-nji ýyldan 2030-njy ýyla çenli energiýa sarp edilişi, gezelenç aralygy we täze energiýa ulaglary üçin önümçilik materiallary ýaly meýilnamalary meýilleşdirýän “Energiýany tygşytlamak we täze energiýa ulag tehnologiýasy mol kartasy” çykardy. Lighteňil agram esasy ugur bolar. geljekde täze energiýa ulaglarynyň ösüşi üçin. Lighteňil agram, gezelenç aralygyny artdyryp, täze energiýa ulaglarynda “aralyk aladasyny” çözüp biler. Giňeldilen gezelenç aralygyna bolan islegiň artmagy bilen awtoulag ýeňil agramly bolýar we soňky ýyllarda täze energiýa ulaglarynyň satuwy ep-esli artdy. Bal ulgamynyň talaplaryna we “Awtoulag senagaty üçin orta we uzak möhletleýin ösüş meýilnamasy” laýyklykda 2025-nji ýyla çenli Hytaýyň täze energiýa ulaglarynyň satuwy 6 million birlikden geçer we ýyllyk ösüş artar. derejesi 38% -den geçýär.
2.Alýumin garyndysynyň aýratynlyklary we goýmalary
2.1 Alýumin garyndysynyň aýratynlyklary
Alýuminiň dykyzlygy polatdan üçden bir bolup, ony has ýeňilleşdirýär. Has ýokary aýratyn güýji, gowy ekstruziýa ukyby, güýçli poslama garşylyk we ýokary gaýtadan işlemek ukyby bar. Alýumin erginleri, esasan, magniýden ybarat bolup, gowy ýylylyga garşylygy, kebşirlemegiň gowy häsiýetlerini, ýadawlygyň gowylygyny, ýylylyk bejergisi bilen güýçlendirilip bilinmezligini we sowuk işlemek arkaly güýç artdyrmak ukybyny görkezýär. 6 seriýa, esasan, magniý we kremniden emele gelmegi bilen häsiýetlendirilýär, esasy güýçlendiriji tapgyr hökmünde Mg2Si. Bu kategoriýada iň köp ulanylýan erginler 6063, 6061 we 6005A. 5052 alýumin plastinka AL-Mg seriýaly garyndy alýumin plastinka bolup, esasy garyndy elementi hökmünde magniý bar. Iň köp ulanylýan poslama garşy alýumin garyndysy. Bu garyndynyň ýokary güýji, ýokary ýadawlyk güýji, oňat plastisit we poslama garşylygy bar, ýylylygy bejermek bilen güýçlendirip bolmaýar, ýarym sowuk işiň gatylaşmagynda gowy plastikligi, sowuk işleriň gatylaşmagynda pes plastikligi, gowy poslama garşylygy we kebşirleýiş aýratynlyklary bar. Esasan gapdal paneller, üçek örtükleri we gapy panelleri ýaly komponentler üçin ulanylýar. 6063 alýumin garyndysy, AL-Mg-Si seriýasyndaky ýylylygy bejerip bilýän güýçlendiriji ergin bolup, esasy garyndy elementleri hökmünde magniý we kremniý bar. Bu güýç bilen götermek üçin sütünler we gapdal paneller ýaly gurluş düzüm böleklerinde ulanylýan orta güýji bolan ýylylygy bejerip bilýän alýumin garyndy profilidir. Alýumin garyndysynyň bahalaryna giriş 1-nji tablisada görkezilýär.
2.2 Ekstruziýa alýumin garyndysynyň möhüm emele getiriş usulydyr
Alýumin garyndysy ekstruziýasy gyzgyn emele getiriş usulydyr we ähli önümçilik prosesi üç taraplaýyn gysyş stresinde alýumin garyndysyny emele getirmegi öz içine alýar. Productionhli önümçilik prosesini şeýle suratlandyryp bolar: a. Alýumin we beýleki erginler eredilip, zerur alýumin garyndy biletlerine guýulýar; b. Preyladylan biletler ekstruziýa üçin enjamlara goýulýar. Esasy silindriň täsiri astynda, alýumin garyndysy bilet, galybyň boşlugy arkaly zerur profillere emele gelýär; c. Alýumin profilleriniň mehaniki aýratynlyklaryny gowulandyrmak üçin, ergin bejergisi ekstruziýa wagtynda ýa-da soň, garrylyk bejergisi geçirilýär. Garrylyk bejergisinden soň mehaniki aýratynlyklar dürli materiallara we garrylyk re toimlerine görä üýtgeýär. Guty görnüşli ýük awtoulag profilleriniň ýylylygy bejermek ýagdaýy 2-nji tablisada görkezilýär.
Alýumin garyndysy ekstrudirlenen önümleriň beýleki emele getiriş usullaryndan birnäçe artykmaçlygy bar:
a. Ekstruziýa wagtynda, ekstrudirlenen metal deformasiýa zonasynda togalanmakdan we ýasamakdan has güýçli we birmeňzeş üç taraplaýyn gysyş stresine eýe bolýar, şonuň üçin gaýtadan işlenen metalyň plastisitini doly oýnap biler. Tegelmek ýa-da ýasamak arkaly gaýtadan işlenip bilinmeýän we dürli çylşyrymly çukur ýa-da gaty kesiş böleklerini ýasamak üçin ulanyp boljak kyn deformasiýa metallary gaýtadan işlemek üçin ulanylyp bilner.
b. Alýumin profilleriniň geometriýasy dürli-dürli bolup bilýändigi sebäpli, olaryň düzüm bölekleri ýokary berklige eýe bolup, ulagyň korpusynyň berkligini ýokarlandyryp, NVH aýratynlyklaryny azaldyp we ulagyň dinamiki dolandyryş aýratynlyklaryny gowulandyryp biler.
c. Ekstruziýa netijeliligi bolan önümler, söndürilenden we garrandan soň, beýleki usullar bilen işlenýän önümlere garanyňda uzynlyk güýji (R, Raz) ep-esli ýokarydyr.
d. Ekstruziýadan soň önümleriň daşky görnüşi gowy reňk we poslama garşylygy bolup, beýleki poslama garşy bejerginiň zerurlygyny aradan aýyrýar.
e. Ekstruziýa gaýtadan işlemek uly çeýeligi, gurallary pes we galyndy çykdajylaryny we dizaýny üýtgetmek üçin pes çykdajylary bar.
f. Alýumin profil kesimleriniň dolandyrylyşy sebäpli, komponentleriň integrasiýa derejesi ýokarlanyp, komponentleriň sany azaldylyp bilner we dürli kesiş dizaýnlary kebşirlemegiň takyk ýerleşişine ýetip biler.
Guty görnüşli ýük awtoulaglary we ýönekeý uglerod polat üçin ekstrudirlenen alýumin profilleriniň öndürijilik deňeşdirmesi 3-nji tablisada görkezilýär.
Guty görnüşli ýük awtoulaglary üçin alýumin garyndy profilleriniň indiki ösüş ugry: Profiliň güýjüni hasam gowulandyrmak we ekstruziýa öndürijiligini ýokarlandyrmak. Guty görnüşli ýük awtoulaglary üçin alýumin garyndy profilleri üçin täze materiallaryň gözleg ugry 1-nji suratda görkezilýär.
3.Aluminum garyndy guty ýük awtoulag gurluşy, güýç derňewi we barlamak
3.1 Alýumin garyndy guty ýük awtoulag gurluşy
Guty ýük maşynynyň konteýni, esasan, öňdäki panel gurnama, çep we sag gapdal panel gurnama, yzky gapy paneli gurnama, pol gurnama, üçek gurnama, şeýle hem U şekilli boltlar, gapdal garawullar, yzky garawullar, palçykdan we beýleki esbaplardan ybarat. ikinji synp şassisine birikdirildi. Gutujyk korpusdan ýasalan şöhleler, sütünler, gapdal şöhleler we gapy panelleri alýumin garyndysy ekstrudirlenen profillerden, pol we üçek panelleri bolsa 5052 alýuminiý garyndy tekiz plastinalardan ýasalýar. Alýumin garyndy guty awtoulagynyň gurluşy 2-nji suratda görkezilýär.
Alýuminiý garyndysynyň 6 seriýaly gyzgyn ekstruziýa prosesini ulanyp, çylşyrymly içi boş kesişleri emele getirip biler, çylşyrymly kesişýän alýumin profilleriniň dizaýny materiallary tygşytlap biler, önümiň berkligi we berkligi talaplaryny kanagatlandyryp biler we arasynda özara baglanyşyk talaplaryny kanagatlandyryp biler. dürli komponentler. Şonuň üçin esasy şöhle dizaýnynyň gurluşy we inersiýanyň I bölümleri we W garşylykly pursatlary 3-nji suratda görkezilýär.
4-nji tablisadaky esasy maglumatlary deňeşdirmek, inersiýanyň bölekleýin pursatlarynyň we dizaýn edilen alýumin profiliniň garşylykly pursatlarynyň demirden ýasalan şöhle profiliniň degişli maglumatlaryndan has gowudygyny görkezýär. Gatylyk koeffisiýenti maglumatlary takmynan demirden ýasalan şöhle profiliniň maglumatlary bilen deňdir we hemmesi deformasiýa talaplaryna laýyk gelýär.
3.2 Iň ýokary stres hasaplamasy
Esasy ýük göteriji komponenti, çyzgy hökmünde obýekt hökmünde iň ýokary stres hasaplanýar. Bahalandyrylan ýük 1,5 t, çyzgy 563-nji tablisada görkezilişi ýaly mehaniki aýratynlyklary bolan 6063-T6 alýumin garyndy profilinden ýasalýar, şöhle 4-nji suratda görkezilişi ýaly güýç hasaplamak üçin kantilwer gurluşy hökmünde ýönekeýleşdirilýär.
344 mm aralyk şöhläni alsaň, şöhläniň üstündäki gysyjy ýük, adaty statiki ýükden üç esse köp bolan 4.5t esasynda F = 3757 N hasaplanýar. q = F / L.
bu ýerde q ýüküň aşagyndaky şöhläniň içki stresidir, N / mm; F - şöhle bilen göterilýän ýük, adaty statiki ýükden 3 esse hasaplanýar, bu bolsa 4,5 t; L şöhläniň uzynlygy, mm.
Şonuň üçin içerki stres:
Stressi hasaplamagyň formulasy aşakdaky ýaly:
Iň ýokary pursat:
Wagtyň mutlak bahasyny alsaň, M = 274283 N · mm, iň ýokary stres σ = M / (1.05 × w) = 18,78 MPa, we talaplara laýyk gelýän iň ýokary stres bahasy σ <215 MPa.
3.3 Dürli komponentleriň birikdiriş aýratynlyklary
Alýumin ergininiň kebşirleýiş häsiýetleri pes we kebşirleýiş nokadynyň güýji esasy material güýjüniň bary-ýogy 60% -idir. Alýumin garyndysynyň üstünde Al2O3 gatlagynyň örtülmegi sebäpli, Al2O3-iň ereýän nokady ýokary, alýuminiň eriş nokady pes. Alýumin garyndysy kebşirlenende, kebşirlemek üçin ýerdäki Al2O3 çalt döwülmeli. Şol bir wagtyň özünde, Al2O3-iň galyndysy alýumin garyndy ergininde galyp, alýumin garyndysynyň gurluşyna täsir edip, alýumin garyndy kebşirleýiş nokadynyň güýjüni peselder. Şonuň üçin ähli alýumin gap-gaç dizaýn edilende bu aýratynlyklar doly göz öňünde tutulýar. Kebşirlemek esasy ýerleşdiriş usulydyr we esasy ýük göteriji komponentler boltlar bilen birikdirilýär. Aýlaw we kepderi gurluşy ýaly baglanyşyklar 5-nji we 6-njy suratlarda görkezilýär.
Alýuminiý guty korpusynyň esasy gurluşy keseligine şöhleler, dik sütünler, gapdal şöhleler we biri-biri bilen baglanyşýan gyralar şöhleleri bilen gurluşy kabul edýär. Her keseligine şöhle bilen dik sütüniň arasynda dört baglanyşyk nokady bar. Birikdiriş nokatlary, gorizontal şöhläniň sertiki gyrasy bilen örtülmek üçin serhetli gazetler bilen enjamlaşdyrylyp, süýşmeginiň öňüni alýar. Sekiz burç nokady esasan polat ýadro goýmalary bilen birleşdirilýär, boltlar we öz-özüni gulplamak üçin niýetlenen we içerki burç pozisiýalaryny berkitmek üçin gutynyň içinde kebşirlenen 5 mm üçburç alýumin plitalary bilen berkidilýär. Gutynyň daşky görnüşinde kebşirleme ýa-da açyk baglanyşyk nokatlary ýok, bu gutynyň umumy görnüşini üpjün edýär.
3.4 SE Sinhron in Engineeringener tehnologiýasy
SE sinhron in engineeringenerçilik tehnologiýasy, guty korpusynda gabat gelýän komponentler üçin uly ýygnanan ululykdaky gyşarmalar we boşluklaryň we tekizligiň näsazlyklarynyň sebäplerini tapmakdaky kynçylyklary çözmek üçin ulanylýar. CAE derňewi arkaly (7-8-nji suratlara serediň) guty korpusynyň umumy güýjüni we berkligini barlamak, gowşak nokatlary tapmak we dizaýn shemasyny has netijeli gowulandyrmak we gowulandyrmak üçin çäreleri görmek üçin demirden ýasalan guty korpuslary bilen deňeşdirme derňewi geçirilýär. .
4. Alýumin garyndy guty awtoulagynyň ýeňil agramly täsiri
Guty korpusyndan başga-da, alýumin erginleri palçyk goragçylary, yzky garawullar, gapdal goragçylar, gapy berkitmeleri, gapy ilikleri we yzky perron gyralary ýaly guty görnüşli ýük awtoulag konteýnerleriniň dürli bölekleri üçin polat çalşyp biler, agramyň peselmegine ýeter. ýük bölümi üçin 30% -den 40% -e çenli. Boş 4080mm × 2300mm × 2200mm ýük konteýneriniň agramyny azaltmak täsiri 6-njy tablisada görkezilýär. Bu aşa agram, bildirişleriň ýerine ýetirilmezligi we demirden ýasalan ýük bölekleriniň kadalaşdyryjy töwekgelçilikleri düýpli çözýär.
Awtoulag bölekleri üçin adaty polady alýumin erginleri bilen çalyşmak bilen, diňe bir ýeňil agram effektleri gazanyp bolman, ýangyjyň tygşytlanmagyna, zyňyndylaryň azalmagyna we ulagyň işleýşiniň gowulaşmagyna hem goşant goşup biler. Häzirki wagtda ýeňil agramyň ýangyç tygşytlamagyna goşýan goşandy barada dürli pikirler bar. Halkara alýumin institutynyň gözleg netijeleri 9-njy suratda görkezilýär. Ulagyň agramynyň her 10% peselmegi ýangyjyň sarp edilişini 6% -den 8% -e çenli azaldyp biler. Içerki statistikalara esaslanyp, her bir ýolagçy awtoulagynyň agramyny 100 kg azaltmak ýangyjyň sarp edilişini 0,4 L / 100 km azaldyp biler. Fuelangyjyň tygşytlanmagyna ýeňil agramyň goşandy dürli gözleg usullaryndan alnan netijelere esaslanýar, şonuň üçin käbir üýtgeşiklikler bar. Şeýle-de bolsa, awtoulag ýeňil agramy ýangyjyň sarp edilmegine az täsir edýär.
Elektrik ulaglary üçin ýeňil agram effekti hasam aýdyň görünýär. Häzirki wagtda elektrik ulagynyň batareýalarynyň birlik energiýa dykyzlygy adaty suwuk ýangyç ulaglaryndan ep-esli tapawutlanýar. Elektrik ulaglarynyň kuwwat ulgamynyň (batareýany hem goşmak bilen) agramy köplenç ulagyň umumy agramynyň 20% -den 30% -ine çenli bolýar. Şol bir wagtyň özünde, batareýalaryň öndürijilik päsgelçiliklerini döwmek bütin dünýäde kyn mesele. Performanceokary öndürijilikli batareýa tehnologiýasynda uly öňegidişlik bolmazdan ozal, ýeňil agramly elektrik ulaglarynyň gezelenç aralygyny gowulandyrmagyň täsirli usulydyr. Agramyň her 100 kg peselmegi üçin elektrik ulaglarynyň gezelenç aralygy 6% -den 11% -e çenli ýokarlandyrylyp bilner (agramy azaltmak bilen deňiz aralygynyň arasyndaky baglanyşyk 10-njy suratda görkezilýär). Häzirki wagtda arassa elektrik ulaglarynyň gezelenç aralygy köp adamyň islegini kanagatlandyryp bilmeýär, ýöne belli bir mukdarda agramy azaltmak gezelenç aralygyny ep-esli gowulaşdyryp, aralyk aladasyny ýeňilleşdirip we ulanyjy tejribesini ýokarlandyryp biler.
5. Netije
Bu makalada hödürlenen alýumin garyndy guty awtoulagynyň ähli alýumin gurluşyndan başga-da, alýumin bal ary panelleri, alýumin zynjyr plitalary, alýumin çarçuwalary + alýumin derileri we demir-alýumin gibrid ýük gaplary ýaly dürli görnüşli guty awtoulaglary bar. . Olarda ýeňil agramyň, ýokary aýratynlygyň we poslama garşylygyň artykmaçlyklary bar we poslama garşy elektroforetiki boýag talap etmeýär, elektroforetiki boýagyň daşky gurşawa täsirini azaldýar. Alýuminiý garyndy guty ýük awtoulagy aşa agram, bildirişleriň ýerine ýetirilmezligi we demirden ýasalan ýük bölekleriniň kadalaşdyryjy töwekgelçilikleri düýpli çözýär.
Ekstruziýa alýumin erginleri üçin möhüm gaýtadan işleýiş usulydyr we alýumin profilleri ajaýyp mehaniki aýratynlyklara eýe, şonuň üçin bölekleriň berkligi birneme ýokarydyr. Üýtgeýän kesiş sebäpli, alýumin erginleri köp komponent funksiýalarynyň utgaşmasyna ýetip biler we ony awtoulag ýeňilleşdirmek üçin gowy material edip biler. Şeýle-de bolsa, alýumin erginleriniň giňden ulanylmagy, alýumin garyndy ýük bölekleri üçin dizaýn ukybynyň ýeterlik däldigi, emele gelmegi we kebşirlemegi, täze önümler üçin ýokary ösüş we mahabat çykdajylary ýaly kynçylyklar bilen ýüzbe-ýüz bolýar. Esasy sebäbi henizem alýumin erginleriniň gaýtadan işlemek ekologiýasy ýetişmänkä polatdan has gymmat bolmagydyr.
Sözümiň ahyrynda, awtoulaglarda alýumin erginleriniň ulanylyş gerimi has giňelder we ulanylyşy artar. Alýumin garyndysynyň häsiýetlerine we alýumin garyndysynyň ulanylyş meselelerine täsirli çözgütlere has çuňňur düşünmek bilen, energiýany tygşytlamak, zyňyndylary azaltmak we täze energiýa ulaglary pudagynyň ösüş ugurlarynda awtoulag ýeňil agramynda alýumin ekstruziýa materiallary has giňden ulanylar.
MAT Alýuminiýden Maý Jiang tarapyndan redaktirlendi
Iş wagty: -20anwar-12-2024
