1.Kirish
Avtomobil engil vazni rivojlangan mamlakatlarda boshlangan va dastlab an'anaviy avtomobil gigantlari tomonidan boshqarilgan. Uzluksiz rivojlanish bilan u sezilarli tezlikka erishdi. Hindlar alyuminiy qotishmasidan avtomobil krank vallari ishlab chiqarish uchun birinchi marta foydalangan paytdan boshlab 1999 yilda Audi tomonidan to'liq alyuminiy avtomobillarni birinchi ommaviy ishlab chiqarishgacha alyuminiy qotishmasi past zichlik, yuqori o'ziga xos kuch va qattiqlik kabi afzalliklari tufayli avtomobil ilovalarida mustahkam o'sishni kuzatdi. yaxshi elastiklik va zarba qarshiligi, yuqori qayta ishlanishi va yuqori regeneratsiya tezligi. 2015 yilga kelib, avtomobillarda alyuminiy qotishmasini qo'llash ulushi allaqachon 35% dan oshdi.
Xitoyda avtomobillarni yengillashtirish 10 yildan kamroq vaqt oldin boshlangan va texnologiya va dastur darajasi Germaniya, AQSh va Yaponiya kabi rivojlangan mamlakatlardan orqada qolmoqda. Biroq, yangi energiya vositalarining rivojlanishi bilan moddiy yengillik jadal rivojlanmoqda. Yangi energiya vositalarining ko'tarilishidan foydalangan holda, Xitoyning avtomobil yengillashtirish texnologiyasi rivojlangan mamlakatlarga yetib borish tendentsiyasini ko'rsatmoqda.
Xitoyning engil materiallar bozori juda katta. Bir tomondan, xorijdagi rivojlangan mamlakatlar bilan solishtirganda, Xitoyning engil tortish texnologiyasi kech boshlandi va umumiy avtomobilning Curb og'irligi kattaroq. Xorijiy mamlakatlarda engil materiallar nisbati etalonini hisobga olsak, Xitoyda rivojlanish uchun hali ham keng imkoniyatlar mavjud. Boshqa tomondan, siyosatdan kelib chiqqan holda, Xitoyning yangi energiya avtomobil sanoatining jadal rivojlanishi engil materiallarga bo'lgan talabni oshiradi va avtomobil kompaniyalarini engil vaznga o'tishga undaydi.
Emissiya va yoqilg'i iste'moli standartlarini takomillashtirish avtomobillarni engillashtirishni tezlashtirishga majbur qilmoqda. Xitoy 2020-yilda Xitoyning VI emissiya standartlarini to'liq amalga oshirdi. "Yo'lovchi avtomobillarining yoqilg'i iste'molini baholash usuli va ko'rsatkichlari" va "Energiyani tejash va yangi energiya transporti texnologiyasi yo'l xaritasi" ga ko'ra, 5,0 L/km yonilg'i iste'moli standarti. Dvigatel texnologiyasida sezilarli yutuqlar va chiqindilarni kamaytirish uchun cheklangan maydonni hisobga olgan holda, engil avtomobil qismlariga chora-tadbirlar ko'rish avtomobil chiqindilari va yoqilg'i sarfini samarali ravishda kamaytirishi mumkin. Yangi energiya vositalarini engillashtirish sanoat rivojlanishining muhim yo'liga aylandi.
2016-yilda Xitoy avtomobilsozlik jamiyati 2020 yildan 2030 yilgacha energiya iste'moli, sayohat oralig'i va yangi energiya vositalari uchun ishlab chiqarish materiallari kabi omillarni rejalashtirilgan "Energiyani tejash va yangi energiya avtomobili texnologiyasi yo'l xaritasi" ni chiqardi. Yengillik asosiy yo'nalish bo'ladi. yangi energiya vositalarini kelajakda rivojlantirish uchun. Yengillik kruiz masofasini oshirishi va yangi energiya vositalarida "diapazon tashvishini" hal qilishi mumkin. Kengaytirilgan kruiz oralig'iga talab ortib borayotganligi sababli, avtomobillarni engillashtirish shoshilinch holga keladi va so'nggi yillarda yangi energiya vositalarini sotish sezilarli darajada o'sdi. Ballar tizimining talablariga va "Avtomobil sanoatining o'rta va uzoq muddatli rivojlanish rejasi" ga ko'ra, 2025 yilga kelib, Xitoyning yangi energiya vositalarini sotish hajmi yillik o'sish bilan 6 million donadan oshadi. darajasi 38% dan oshadi.
2.Aluminiy qotishmasining xususiyatlari va ilovalari
2.1 Alyuminiy qotishmasining xarakteristikalari
Alyuminiyning zichligi po'latning uchdan bir qismini tashkil qiladi, bu esa uni engilroq qiladi. U yuqori o'ziga xos kuchga, yaxshi ekstruziya qobiliyatiga, kuchli korroziyaga chidamliligiga va yuqori qayta ishlanishiga ega. Alyuminiy qotishmalari asosan magniydan iborat bo'lib, yaxshi issiqlikka chidamliligi, yaxshi payvandlash xususiyatlari, yaxshi charchoqqa chidamliligi, issiqlik bilan ishlov berish bilan mustahkamlanmasligi va sovuq ishlov berish orqali kuchini oshirish qobiliyati bilan ajralib turadi. 6-seriya asosan magniy va kremniydan iborat bo'lib, Mg2Si asosiy mustahkamlash bosqichi sifatida tavsiflanadi. Ushbu toifadagi eng ko'p ishlatiladigan qotishmalar 6063, 6061 va 6005A. 5052 alyuminiy plastinka AL-Mg seriyali qotishma alyuminiy plastinka bo'lib, asosiy qotishma elementi magniyga ega. Bu eng ko'p ishlatiladigan zangga qarshi alyuminiy qotishmasi. Ushbu qotishma yuqori quvvatga ega, yuqori charchoqqa chidamliligi, yaxshi plastisitivligi va korroziyaga chidamliligi, issiqlik bilan ishlov berish bilan mustahkamlanishi mumkin emas, yarim sovuq ishda qattiqlashuvda yaxshi plastisiyaga ega, sovuq ishda qattiqlashuvda past plastiklik, yaxshi korroziyaga chidamlilik va yaxshi payvandlash xususiyatlariga ega. U asosan yon panellar, tom yopish va eshik panellari kabi komponentlar uchun ishlatiladi. 6063 alyuminiy qotishmasi AL-Mg-Si seriyali issiqlik bilan ishlov beradigan mustahkamlovchi qotishma bo'lib, asosiy qotishma elementlari sifatida magniy va kremniy mavjud. Bu o'rtacha quvvatga ega bo'lgan issiqlik bilan ishlov beradigan mustahkamlovchi alyuminiy qotishma profili bo'lib, asosan ustunlar va yon panellar kabi strukturaviy qismlarda quvvatni tashish uchun ishlatiladi. Alyuminiy qotishmalarining navlari bilan tanishish 1-jadvalda keltirilgan.
2.2 Ekstruziya alyuminiy qotishmasini shakllantirishning muhim usuli hisoblanadi
Alyuminiy qotishma ekstruziyasi issiq shakllantirish usuli bo'lib, butun ishlab chiqarish jarayoni uch tomonlama bosim ostida alyuminiy qotishmasini shakllantirishni o'z ichiga oladi. Butun ishlab chiqarish jarayonini quyidagicha tavsiflash mumkin: a. Alyuminiy va boshqa qotishmalar eritiladi va kerakli alyuminiy qotishma ignalariga quyiladi; b. Oldindan qizdirilgan ignalar ekstruziya uchun ekstruziya uskunasiga qo'yiladi. Asosiy tsilindrning ta'siri ostida alyuminiy qotishma ignasi qolipning bo'shlig'i orqali kerakli profillarga hosil bo'ladi; c. Alyuminiy profillarning mexanik xususiyatlarini yaxshilash uchun ekstruziya paytida yoki undan keyin eritma bilan ishlov berish, so'ngra qarish bilan ishlov berish amalga oshiriladi. Qarish bilan ishlov berishdan keyin mexanik xususiyatlar turli materiallar va qarish rejimlariga qarab o'zgaradi. Quti tipidagi yuk mashinalari profillarining issiqlik bilan ishlov berish holati 2-jadvalda ko'rsatilgan.
Alyuminiy qotishma ekstrudirovka qilingan mahsulotlar boshqa shakllantirish usullariga nisbatan bir qator afzalliklarga ega:
a. Ekstruziya paytida ekstruziya qilingan metall prokat va zarbdan ko'ra deformatsiya zonasida kuchliroq va bir xilda uch tomonlama bosim kuchlanishini oladi, shuning uchun u qayta ishlangan metallning plastikligini to'liq o'ynashi mumkin. U prokat yoki zarb bilan qayta ishlanmaydigan, deformatsiyalanishi qiyin bo'lgan metallarni qayta ishlash uchun ishlatilishi mumkin va turli xil murakkab bo'shliq yoki qattiq kesma qismlarni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin.
b. Alyuminiy profillarning geometriyasi har xil bo'lishi mumkinligi sababli, ularning tarkibiy qismlari yuqori qattiqlikka ega, bu esa avtomobil tanasining qattiqligini yaxshilash, NVH xususiyatlarini kamaytirish va avtomobilning dinamik boshqaruv xususiyatlarini yaxshilash imkonini beradi.
c. Ekstruziya samaradorligi bo'lgan mahsulotlar, söndürme va qarishdan so'ng, boshqa usullar bilan qayta ishlangan mahsulotlarga qaraganda sezilarli darajada yuqori bo'ylama quvvatga ega (R, Raz).
d. Ekstruziyadan keyin mahsulotlarning yuzasi yaxshi rangga ega va yaxshi korroziyaga chidamli bo'lib, boshqa korroziyaga qarshi sirtni tozalash zaruratini yo'q qiladi.
e. Ekstruziyani qayta ishlash katta moslashuvchanlik, past asbob-uskunalar va qolib xarajatlari va dizaynni o'zgartirish xarajatlari past.
f. Alyuminiy profil kesmalarining boshqarilishi tufayli komponentlar integratsiyasi darajasini oshirish, komponentlar sonini kamaytirish va turli tasavvurlar dizaynlari payvandlashning aniq joylashishiga erishish mumkin.
Quti tipidagi yuk mashinalari uchun ekstrudirovka qilingan alyuminiy profillar va oddiy karbonli po'lat o'rtasidagi ishlashni taqqoslash 3-jadvalda ko'rsatilgan.
Quti tipidagi yuk mashinalari uchun alyuminiy qotishma profillarining keyingi rivojlanish yo'nalishi: profilning mustahkamligini yanada yaxshilash va ekstruziya ish faoliyatini yaxshilash. Quti tipidagi yuk mashinalari uchun alyuminiy qotishma profillari uchun yangi materiallarning tadqiqot yo'nalishi 1-rasmda ko'rsatilgan.
3.Aluminiy qotishma qutisi yuk mashinasining tuzilishi, mustahkamligini tahlil qilish va tekshirish
3.1 Alyuminiy qotishma qutisi yuk mashinasining tuzilishi
Yuk mashinasi konteyneri asosan old panelni yig'ish, chap va o'ng yon panelni yig'ish, orqa eshik yon paneli yig'ish, pol yig'ish, tom yig'ish, shuningdek, U-shaklidagi murvatlar, yon himoyalar, orqa himoyalar, loy qopqoqlari va boshqa aksessuarlardan iborat. ikkinchi darajali shassiga ulangan. Quti korpusining ko'ndalang nurlari, ustunlari, yon nurlari va eshik panellari alyuminiy qotishma ekstrudirovka qilingan profillardan, pol va tom panellari esa 5052 alyuminiy qotishma tekis plitalardan yasalgan. Alyuminiy qotishma qutisi yuk mashinasining tuzilishi 2-rasmda ko'rsatilgan.
6 seriyali alyuminiy qotishmasining issiq ekstruziya jarayonidan foydalanib, murakkab bo'shliqli tasavvurlar hosil bo'lishi mumkin, murakkab tasavvurlar bilan alyuminiy profillar dizayni materiallarni tejash, mahsulotning mustahkamligi va qattiqligi talablariga javob berishi va o'zaro bog'liqlik talablariga javob berishi mumkin. turli komponentlar. Shuning uchun, asosiy to'sin konstruktsiyasi va inersiyaning kesma momentlari I va qarshilik momentlari W 3-rasmda ko'rsatilgan.
4-jadvaldagi asosiy ma'lumotlarni taqqoslash shuni ko'rsatadiki, loyihalashtirilgan alyuminiy profilning kesma inertsiya momentlari va qarshilik momentlari temirdan yasalgan nur profilining mos keladigan ma'lumotlaridan yaxshiroqdir. Qattiqlik koeffitsienti ma'lumotlari mos keladigan temirdan yasalgan nur profilining ma'lumotlari bilan taxminan bir xil va barchasi deformatsiya talablariga javob beradi.
3.2 Maksimal kuchlanishni hisoblash
Ob'ekt sifatida asosiy yuk ko'taruvchi komponentni, ko'ndalang nurni olib, maksimal kuchlanish hisoblanadi. Nominal yuk 1,5 t ni tashkil qiladi va 5-jadvalda ko'rsatilgandek mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan 6063-T6 alyuminiy qotishma profilidan yasalgan to'sin 4-rasmda ko'rsatilganidek, kuchni hisoblash uchun konsol tuzilishi sifatida soddalashtirilgan.
344 mm oraliqli nurni olgan holda, to'sindagi siqish yuki 4,5 t ga asoslangan F=3757 N deb hisoblanadi, bu standart statik yukdan uch baravar ko'pdir. q=F/L
bu erda q - yuk ostida nurning ichki kuchlanishi, N / mm; F - 4,5 t bo'lgan standart statik yukning 3 barobari asosida hisoblangan nurning yuki; L - nurning uzunligi, mm.
Shunday qilib, ichki stress q:
Stressni hisoblash formulasi quyidagicha:
Maksimal moment:
Momentning mutlaq qiymatini olib, M=274283 N·mm, maksimal kuchlanish s=M/(1,05×w)=18,78 MPa va maksimal kuchlanish qiymati s<215 MPa bo'lib, talablarga javob beradi.
3.3 Har xil komponentlarning ulanish xususiyatlari
Alyuminiy qotishmasi zaif payvandlash xususiyatlariga ega va uning payvandlash nuqtasi quvvati asosiy materialning atigi 60% ni tashkil qiladi. Alyuminiy qotishma yuzasida Al2O3 qatlami qoplanishi tufayli Al2O3 ning erish nuqtasi yuqori, alyuminiyning erish nuqtasi past bo'ladi. Alyuminiy qotishmasi payvandlanganda, payvandlashni amalga oshirish uchun sirtdagi Al2O3 ni tezda sindirish kerak. Shu bilan birga, Al2O3 qoldig'i alyuminiy qotishma eritmasida qoladi, alyuminiy qotishma tuzilishiga ta'sir qiladi va alyuminiy qotishma payvandlash nuqtasining kuchini kamaytiradi. Shuning uchun, to'liq alyuminiy idishni loyihalashda bu xususiyatlar to'liq hisobga olinadi. Payvandlash asosiy joylashishni aniqlash usuli bo'lib, asosiy yuk ko'taruvchi komponentlar murvat bilan bog'langan. Perchinli va kaptarning tuzilishi kabi ulanishlar 5 va 6-rasmlarda ko'rsatilgan.
To'liq alyuminiy quti korpusining asosiy tuzilishi gorizontal nurlar, vertikal ustunlar, yon nurlar va chekka nurlar bilan bir-biriga bog'langan strukturani qabul qiladi. Har bir gorizontal nur va vertikal ustun o'rtasida to'rtta ulanish nuqtasi mavjud. Ulanish joylari gorizontal nurning tishli qirrasi bilan bog'lash uchun tishli qistirmalari bilan jihozlangan bo'lib, sirpanishning oldini oladi. Sakkizta burchak nuqtalari asosan po'lat yadroli qo'shimchalar bilan bog'langan, murvat va o'z-o'zidan qulflangan perchinlar bilan o'rnatiladi va burchak o'rnini ichki mustahkamlash uchun qutining ichiga payvandlangan 5 mm uchburchak alyuminiy plitalar bilan mustahkamlanadi. Qutining tashqi ko'rinishida payvandlash yoki ochiq ulanish nuqtalari yo'q, qutining umumiy ko'rinishini ta'minlaydi.
3.4 SE Sinxron muhandislik texnologiyasi
SE sinxron muhandislik texnologiyasi quti korpusidagi mos keladigan komponentlar uchun katta to'plangan o'lchamdagi og'ishlar va bo'shliqlar va tekislik buzilishlarining sabablarini topishdagi qiyinchiliklarni hal qilish uchun ishlatiladi. CAE tahlili orqali (7-8-rasmga qarang), quti tanasining umumiy mustahkamligi va qattiqligini tekshirish, zaif tomonlarini topish va dizayn sxemasini yanada samarali optimallashtirish va takomillashtirish choralarini ko'rish uchun temirdan yasalgan qutilar bilan taqqoslash tahlili o'tkaziladi. .
4.Alyuminiy qotishma qutisi yuk mashinasining engil vaznli ta'siri
Quti korpusiga qo'shimcha ravishda alyuminiy qotishmalari po'latni quti tipidagi yuk mashinalari konteynerlarining turli qismlariga almashtirish uchun ishlatilishi mumkin, masalan, loy qo'riqlari, orqa himoyalar, yon himoyalar, eshik qulflari, eshik ilmoqlari va orqa apron qirralari, og'irlikni kamaytirishga erishish. yuk bo'limi uchun 30% dan 40% gacha. 4080 mm × 2300 mm × 2200 mm bo'sh yuk konteyneri uchun vaznni pasaytirish effekti 6-jadvalda ko'rsatilgan. Bu haddan tashqari og'irlik, e'lonlarga rioya qilmaslik va an'anaviy temirdan yasalgan yuk bo'linmalarining tartibga solish xavfini tubdan hal qiladi.
Avtomobil komponentlari uchun an'anaviy po'latni alyuminiy qotishmalari bilan almashtirish orqali nafaqat mukammal yengillik effektlariga erishish mumkin, balki yoqilg'i tejash, chiqindilarni kamaytirish va avtomobil ish faoliyatini yaxshilashga ham hissa qo'shishi mumkin. Hozirgi vaqtda engil vaznning yoqilg'i tejashga qo'shgan hissasi haqida turli xil fikrlar mavjud. Xalqaro alyuminiy institutining tadqiqot natijalari 9-rasmda keltirilgan. Avtomobil og'irligining har 10% kamayishi yoqilg'i sarfini 6% dan 8% gacha kamaytirishi mumkin. Mahalliy statistik ma'lumotlarga asoslanib, har bir yengil avtomobilning og'irligini 100 kg ga kamaytirish yoqilg'i sarfini 0,4 L / 100 km ga kamaytirishi mumkin. Engil vaznning yoqilg'ini tejashga qo'shgan hissasi turli tadqiqot usullaridan olingan natijalarga asoslanadi, shuning uchun ba'zi farqlar mavjud. Biroq, avtomobilning engil vazni yoqilg'i sarfini kamaytirishga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Elektr transport vositalari uchun engil tortish effekti yanada aniqroq. Hozirgi vaqtda elektr transport vositalarining quvvat akkumulyatorlarining energiya zichligi an'anaviy suyuq yonilg'i transport vositalaridan sezilarli darajada farq qiladi. Elektr transport vositalarining quvvat tizimining og'irligi (shu jumladan akkumulyator) ko'pincha avtomobilning umumiy og'irligining 20% dan 30% gacha. Shu bilan birga, akkumulyatorlarning unumdorligini yo'qotish butun dunyo bo'ylab qiyinchilik tug'diradi. Yuqori samarali akkumulyator texnologiyasida katta yutuq bo'lishidan oldin, engil tortish elektr transport vositalarining sayohat doirasini yaxshilashning samarali usuli hisoblanadi. Og'irlikning har 100 kg kamayishi uchun elektr transport vositalarining kruiz masofasini 6% dan 11% gacha oshirish mumkin (vaznni kamaytirish va kruiz masofasi o'rtasidagi bog'liqlik 10-rasmda ko'rsatilgan). Hozirgi vaqtda sof elektr transport vositalarining kruiz diapazoni ko'pchilikning ehtiyojlarini qondira olmaydi, ammo vaznni ma'lum miqdorda kamaytirish kruiz masofasini sezilarli darajada yaxshilashi, masofadan tashvishlanishni engillashtirishi va foydalanuvchi tajribasini yaxshilashi mumkin.
5. Xulosa
Ushbu maqolada keltirilgan alyuminiy qotishma yuk mashinasining to'liq alyuminiy tuzilishiga qo'shimcha ravishda alyuminiy ko'plab chuqurchalar panellari, alyuminiy qisqich plitalari, alyuminiy ramkalar + alyuminiy terilari va temir-alyuminiy gibrid yuk konteynerlari kabi turli xil yuk mashinalari mavjud. . Ular engil vazn, yuqori o'ziga xos kuch va yaxshi korroziyaga chidamlilik afzalliklariga ega va korroziyadan himoya qilish uchun elektroforetik bo'yoqni talab qilmaydi, elektroforetik bo'yoqning atrof-muhitga ta'sirini kamaytiradi. Alyuminiy qotishma yuk mashinasi haddan tashqari og'irlik, e'lonlarga rioya qilmaslik va an'anaviy temirdan yasalgan yuk bo'linmalarining tartibga soluvchi xavflarini tubdan hal qiladi.
Ekstruziya alyuminiy qotishmalari uchun muhim ishlov berish usuli hisoblanadi va alyuminiy profillar mukammal mexanik xususiyatlarga ega, shuning uchun komponentlarning qism qattiqligi nisbatan yuqori. O'zgaruvchan tasavvurlar tufayli alyuminiy qotishmalari bir nechta komponent funktsiyalarining kombinatsiyasiga erishishi mumkin, bu esa avtomobilni engillashtirish uchun yaxshi materialdir. Biroq, alyuminiy qotishmalarining keng qo'llanilishi alyuminiy qotishma yuk bo'linmalari uchun dizayn qobiliyatining etarli emasligi, shakllantirish va payvandlash muammolari, yangi mahsulotlarni ishlab chiqish va reklama qilishning yuqori xarajatlari kabi muammolarga duch keladi. Asosiy sabab shundaki, alyuminiy qotishmalarining qayta ishlash ekologiyasi etuk bo'lgunga qadar alyuminiy qotishmasi po'latdan qimmatroq turadi.
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, alyuminiy qotishmalarining avtomobillarda qo'llanilishi doirasi kengayadi va ulardan foydalanish ortib boraveradi. Energiyani tejash, emissiyani kamaytirish va yangi energiya avtomobil sanoatini rivojlantirishning hozirgi tendentsiyalarida alyuminiy qotishma xususiyatlarini chuqur tushunish va alyuminiy qotishmalarini qo'llash muammolarini samarali hal qilish bilan alyuminiy ekstruziya materiallari avtomobil yengilligida yanada kengroq qo'llaniladi.
MAT alyuminiyidan May Jiang tomonidan tahrirlangan
Xabar vaqti: 2024 yil 12-yanvar
