鋁合金沖壓板材應用及注意事項
隨著現代汽車工業的發展及我國在能源、環保和安全三方面越來越嚴厲的要求下,由于提高汽車的輕量化能夠有效節約油耗和減少排量,鋁合金板材在汽車制造領域的應用范圍也越來越廣泛。
鋁具有密度小、質量輕、成型加工性好、可以重復回收利用、節能環保等優點,加上可以提高汽車行駛性能和安全舒適性能、降低燃油的消耗、減少排放和減輕對環境的污染有顯著的作用,因此,鋁合金被公認為是未來汽車的理想材料之一。
1、鋁合金在汽車車身上的應用
目前,全世界耗鋁量的12%~15%以上用于汽車工業,有些發達國家已超過25%。2002年,整個歐洲汽車工業1年消耗了150萬t以上的鋁合金,其中約25萬t用于車身制造,80萬t用于汽車傳動系制造,另外有42.8萬t用于制造汽車行駛機構和懸掛機構??梢钥闯觯囍圃旃I已成為最重要的鋁材料消費大戶。
2、鋁合金沖壓板材在沖壓上的工藝要求
2.1鋁合金板材成型及模具工藝要求
經調研,鋁合金的成型工藝與普冷板一致,可以通過增加工序減少廢料刀使用量,降低鋁屑產生,但其模具要求與普冷板存在差異。
2.2鋁合金板材長期保管注意事項
?。?)鋁板材失效硬化的后屈服強度上升,包邊加工性降低模具制作時,考慮使用滿足規格要求的上限材料,生產前進行可行性確認;
?。?)用于生產的拉延油/防銹油容易揮發,板料包裝打開后應立即使用,或在沖壓前進行清洗涂油;
?。?)表面容易氧化,不可露天放置,必須進行特殊管理(包裝)。
3、鋁合金沖壓板件在焊接上的工藝要求
焊裝鋁合金車身過程中的主要工藝有電阻焊、CMT冷過渡焊接、鎢極氬弧焊、鉚接、沖連及打磨拋光等。
3.1鋁合金板件無鉚連接工藝
鋁板件無鉚連接是通過壓力設備和專用模具將2層或多層金屬板件冷擠壓成型,然后形成一個具有一定抗拉和抗剪強度的內部鑲嵌連接點。連接板件厚度可以相同或不同,可以有膠粘層或者其他中間層,材質可以相同或不同。連接效果好,不需要輔助連接件。
3.2鋁合金件沖鉚連接工藝
鋁板件沖鉚連接是使用沖鉚設備,將沖鉚鉚釘壓入被連接材料,形成一個穩定、牢靠、美觀的連接點。沖鉚連接工藝的特點:
?。?)高強度,鎖鉚連接點的抗剪、抗拉動態疲勞強度,抗沖擊性能都高于或等于點焊連接點的強度;
?。?)可以目測連接質量。鉚釘完全打入工件中,同時在連接工件的另一側形成了一個凸出的接點,即認為是合格;
?。?)被連接材料無需事先鉆孔,工藝簡單;
?。?)連接點是密封的,不會進入氣、液,造成材料腐蝕;
(5)對金屬、非金屬,不同材質、不同厚度、不同強度的金屬都可以連接。
3.3電阻焊接
目前,鋁合金的電阻焊一般采用中頻或高頻電阻焊工藝,該種焊接工藝只在焊鉗電極直徑大小范圍內,且在極短的時間內融化母材金屬而形成熔池,焊點迅速冷卻形成連接,產生鋁鎂粉塵的可能性極小。產生的焊接煙塵大多是金屬表面和表面雜質的氧化物顆粒。焊接過程中都配有工位局部排風,能及時將這些顆粒通過風筒排到大氣中,基本不會產生鋁鎂粉塵的沉積。
3.4CMT冷過渡焊接和氬弧焊
這2種焊接工藝,由于有不活潑氣體的保護,在高溫下,其融化金屬與氧氣的接觸不充分,在電弧的射流作用下,能夠產生顆粒度較小的鋁鎂金屬顆粒,并飛濺到工作環境中,形成鋁鎂粉塵的沉積,存在鋁鎂粉塵爆炸的危險性,需要做粉塵爆炸的預防及處理工作。
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