【扩大铝应用(130)】挤压铝材在汽车产业中的应用
2025年10月13日 10:29 381次浏览 来源: 中国有色金属报 分类: 铝 作者: 王祝堂
汽车工业是全球经济的核心产业之一,其经济贡献和产业链带动效应显著,尤其在近年来展现出强劲的增长态势。然而,不管是内燃机汽车,还是电动汽车和混合动力汽车,都有相当数量的零配件是用挤压铝合金材料(管、棒、型材)制造的,新设计的车型用的挤压铝材更多些。
铝挤压协会(AEC)发布的有关汽车方面的资料称,挤压铝材在汽车中的应用极其广泛,从车的前部到后部,从上部到下部,为了达到减轻车的重量与提高稳定性和平衡性,选用不同的挤压铝材制造不同的结构件。例如,内燃发动机汽车前部有发动机和传动系统,质量大,如何平衡前后部重量,在技术上是一项挑战,因此,前部悬挂系统、制动钳、底部结构、保险杠等都采用质量较轻的铝合金挤压材料。另外,电池箱框架采用质量轻、刚性大的铝合金挤压材制造,还要根据汽车的不同特点选用挤压材制造。
蓄电池箱
蓄电池箱是一种贮存电池的箱体,结构相当复杂,与液态燃料箱完全不同。电池燃料是一种化学物质,如Li离子,其能量密度约为气体燃料的100倍。Tesla Model Y有4680个电池,总质量771kg,平均起来,对同一模型汽车来说,电动的比燃油的重725kg。
挤压铝材是制造蓄电池组(battery pack)壳体的上乘材料,能很好地保护电池,铝型材壳体在汽车受撞击时,能保护电池,因为空心挤压材能吸收撞击能。另外,挤压铝材能确保电池温度平稳,不超过一定限度,因为铝有好的导热性能,同时挤压铝材是空心的有利于热散发。用挤压铝合金型材制造的电池箱既轻便又坚固,好安装和搬运,能确保电池温度平稳。
在电动汽车中,电池是一项价值高的构件,材料价值相当贵,安全相当重要,应严防热传入,严防从前面和侧面撞击。
摇杆
摇杆(rocker)是车门之下的支架,是重要的构件,保护乘客安全,是防冲撞的第一道防线。它应用高的断裂强度铝材制造,吸收冲击能而不破坏。一旦材料断裂,其他构件如电池包件仍是安全的,其他结构都应完整无损。
2015年,福特汽车公司的F-150型皮卡车的车身就是铝合金的,用了36kg挤压铝材,其中有多孔的空心型材。美国北部一些地方一到冬天,漫天雪飘,路面封闭,为了道路畅通,就往路面撒盐,别的车沾上盐泥,就会腐蚀,而F-150型车运行10年后仍完好如初。
副车架
副车架(subFrame)是重型构件内燃机汽车的发动机和传动系统或电动汽车的电机的结构支承结构,还要承受装载的货物,与路面上碎石的冲击与盐泥的腐蚀,铝合金副车架完全能抵挡盐泥的腐蚀。
副车架是用钢材或铝材制造的,也可用单一的铝合金铸件构成,或完全用铝合金挤压材焊成,美国雪佛兰lmpala汽车的副车架是用铝合金铸件和挤压材制成的。Audie-Tron SUV汽车的副车架是用挤压材和4个连接角铸件制成的,有很强约吸震能力。副车架材料最好是全铝的,用挤压铝材和铝铸件制成,速度快,成本也较低。
保险杠
保险杠(bumper beam)位于塑料保险杠壳之下,其作用是吸收冲击能,将其传给连接结构件,铝合金保险杠在汽车中有着广泛的应用,最好都用再生挤压铝材制造,经济实惠。以挤压材制造汽车结构件优点多多:设计快捷,材料质量轻,刚性强,断裂强度高,吸能强度大,扭转刚性也大。
责任编辑:任飞
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