一、汽車車身覆蓋件系統
從21世紀初的汽車輕量化浪潮中,車身和覆蓋件的輕量化一直是主角。從奧迪推出全鋁車身開始,車身輕量化一直是汽車輕量化的代名詞。隨著各國對節能減排的日益重視,輕量化趨勢會一直延續下去。新能源車和智能駕駛車推出,汽車輕量化又上升到一個新的高度,特別是動力電池系統的自重問題短時間內難以解決,因此,輕量化又擔負起增加續航里程的艱巨任務。從各大新能源車企來看,大部分新推出的車型都是全鋁車身,主要原因還是輕質合金部件對車身減重的巨大貢獻。
從車身零部件來看,各大車企特別是中車型已經普遍接受了高壓鑄造結構件作為車身部件一體化/輕量化的解決方案。典型的部件就是減震塔,傳統的沖壓焊接到壓鑄一體化設計,零部件大幅減少,輕量化效果也很明顯。此外四門兩蓋系統采用鋁材沖壓和鎂合金壓鑄一體成形也已經大規模應用,隨著輕量化需求的進一步推進以及相關材料和部件供應商的產量加大,價格瓶頸問題也會隨之解決。
覆蓋件部件是外觀要求較高的部件,目前主要采用鋼板成形。全鋁車身的設計引入了6xxx鋁板作為汽車覆蓋件,這類產品目前主要還是車型在使用,有鋁材自然時效和沖壓回彈難以控制等技術原因,也有供應商少價格高的原因。
二、合金鋁壓鑄件的分類
汽車中合金鋁壓鑄件的分類集中在兩個方面,分別是鋁-硅系合金與鋁-鎂系合金,具體分析如下:
1、鋁-硅系合金
鋁-硅系合金是指在合金鋁壓鑄件中增加硅元素,促使鋁鑄件具備可觀的抗拉強度、硬度以及流動性能,合金中摻入的硅物質有助于提高合金鋁壓鑄件抗磨性,降低線膨脹系數。汽車中使用的合金鋁壓鑄件中,硅的含量達到12.6%數值時,合金會表現出良好的流動性,熱裂與縮松也會降低,合金鋁壓鑄件的性能良好。合金鋁壓鑄件在汽車制造行業的發展中,鋁-硅系合金中逐漸引入了的金屬元素,目的是優化合金鋁壓鑄件在汽車中的性能,具體如:①銅元素在合金鋁壓鑄件中可以提升整體的機械強度,控制合金中摻入銅元素的量,防止銅元素含量較多而加重鋁鑄件的腐蝕性;②鎂元素摻入到合金鋁壓鑄件內從根本上提高了合金蝕性與韌性,按照時效性的要求實現合金鋁壓鑄件彌散的作用;③汽車鋁鑄件中共同摻入銅和鎂元素,優化鋁鑄件的性能,加強韌性力度,同時降低鋁鑄件的應用成本。
2、鋁-鎂系合金
實際汽車鋁鑄件中可以直接與鎂元素混合。鋁-鎂系合金具有的特征,室溫狀態下的力學,其在汽車制造中受到壁厚效應的影響降低了鑄造的性能,導致合金鋁鑄件出現裂縫問題,因此在汽車制造時要控制好壁厚效應,解決鋁-鎂系合金裂縫的問題,著重發揮此類合金在汽車中的優勢,汽車構件的強度。