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新能源汽車(chē)鋁合金沖壓輕量化技術(shù)
許昌電氣職業(yè)學(xué)院 樊偉 2020/5/11 15:33:57
摘要：近年來(lái)隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推行，促使新能源汽車(chē)在整個(gè)汽車(chē)領(lǐng)域中占據(jù)的比重越來(lái)越大，對(duì)于能源的節(jié)約以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也有著重要意義。但是我國(guó)目前在新能源汽車(chē)的研發(fā)工作中還有著比較多的問(wèn)題，如何進(jìn)行輕量化技術(shù)的合理應(yīng)用，保障新能源汽車(chē)的運(yùn)行效果，也就成為了各研究人員所需要迫切解決的一個(gè)重要問(wèn)題。就目前的技術(shù)應(yīng)用條件進(jìn)行分析，采用鋁合金材料沖壓技術(shù)能夠有效滿(mǎn)足新能源汽車(chē)的輕量化要求，對(duì)于汽車(chē)節(jié)能減排效果的提升有著重要意義，因此我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)還需要加強(qiáng)對(duì)鋁合金沖壓輕量化技術(shù)的研究跟應(yīng)用力度，來(lái)促進(jìn)我國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)得到進(jìn)一步發(fā)展，本文主要就新能源汽車(chē)鋁合金沖壓輕量化技術(shù)進(jìn)行了研究分析。
關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē)；鋁合金材料；沖壓輕量化技術(shù)
隨著我國(guó)汽車(chē)能源行業(yè)的不斷消耗，對(duì)于全球動(dòng)力燃油資源的需求量也日漸增加，也就難以滿(mǎn)足我國(guó)節(jié)能減排工作的具體需求。在現(xiàn)階段動(dòng)力電池效率較低以及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)提升技術(shù)難度大的趨勢(shì)下，新能源汽車(chē)也需要積極采用鋁合金沖壓輕量化技術(shù)，來(lái)讓新能源汽車(chē)的重量得到有效降低，借此來(lái)減少汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的能耗。目前我國(guó)汽車(chē)行業(yè)中，整個(gè)白車(chē)的重量就占據(jù)了汽車(chē)總重量的38%左右，只有在保障汽車(chē)白車(chē)質(zhì)量基礎(chǔ)上，積極采用輕量化技術(shù)來(lái)減少汽車(chē)的自重，才能夠有效減少汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中所需的能耗，對(duì)于汽車(chē)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展也有著非常重要的意義。
一、鋁合金沖壓輕量化技術(shù)的應(yīng)用背景
隨著汽車(chē)領(lǐng)域的不斷發(fā)展，以及汽車(chē)智能化理念的提出，要求汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在設(shè)計(jì)跟生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行生產(chǎn)工藝的不斷優(yōu)化跟完善。汽車(chē)輕量化技術(shù)指的是在保障汽車(chē)整體行駛安全性的前提下，保障汽車(chē)各個(gè)部位的受力強(qiáng)度，借此來(lái)減少汽車(chē)的整體重量，對(duì)于汽車(chē)行駛能力的提升以及能耗的減少也有著重要意義。鋁合金沖壓輕量化技術(shù)的應(yīng)用，可以在提升汽車(chē)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對(duì)汽車(chē)的排氣污染進(jìn)行控制，減少汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的能源消耗。
近年來(lái)我國(guó)的新能源汽車(chē)行業(yè)得到了非常迅速的發(fā)展，但是因?yàn)樾履茉雌?chē)因?yàn)槟茉措姵貎r(jià)格比較高等因素影響下，需要在汽車(chē)設(shè)計(jì)跟生產(chǎn)過(guò)程中盡量采用輕量化技術(shù)。在輕量化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要對(duì)外力作用下汽車(chē)的運(yùn)行安全情況、汽車(chē)尾氣的排放標(biāo)準(zhǔn)以及汽車(chē)的能耗問(wèn)題等因素進(jìn)行綜合性的考慮，這樣才能夠滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)的具體發(fā)展需求。相關(guān)研究表明，每當(dāng)汽車(chē)的重量減少了20%，汽車(chē)的燃油效率將會(huì)提升12%~16%左右，汽車(chē)的燃油效率也能夠提升7%左右。此外車(chē)身重量的降低，也能夠有效減少汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中二氧化碳等有害氣體的排放量，滿(mǎn)足我國(guó)環(huán)保要素的各項(xiàng)需求。因此說(shuō)鋁合金輕量化沖壓技術(shù)對(duì)于我國(guó)汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展有著至關(guān)重要的意義，對(duì)于汽車(chē)自身能耗的降低、價(jià)格的降低以及環(huán)保效果的提升均有著非常重要的意義，因此值得在我國(guó)的汽車(chē)領(lǐng)域中得到進(jìn)一步的發(fā)展。
二、鋁合金輕量化沖壓技術(shù)在新能源汽車(chē)領(lǐng)域中的應(yīng)用表現(xiàn)
（一）鋁合金材料的應(yīng)用表現(xiàn)
鋁合金材料的種類(lèi)非常多，還可以根據(jù)鋁元素的含量跟種類(lèi)來(lái)進(jìn)行不同系列種類(lèi)的劃分，就目前新能源汽車(chē)所采用的鋁合金材料進(jìn)行分析，目前汽車(chē)行業(yè)主要采用的是2000系列為主的鋁合金材料，該類(lèi)型鋁合金中包含有大量的銅元素，并且有著硬度高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。此外鎂元素為主的5000系列鋁合金有著良好的抗氧化能力以及抗腐蝕性能，在新能源汽車(chē)行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用。因?yàn)樾履茉雌?chē)不同部位對(duì)于車(chē)身結(jié)構(gòu)的需求不盡相同，因此在鋁合金材料的選擇過(guò)程中，還需要對(duì)管材、型材以及板材等因素進(jìn)行綜合性的考慮，目前在新能源汽車(chē)車(chē)身的生產(chǎn)過(guò)程中，可以將車(chē)身情況分為以下四個(gè)部分來(lái)進(jìn)行：①車(chē)門(mén)部分。在車(chē)門(mén)部分的材料選擇過(guò)程中，要盡可能的采用5000系或者6000系的材料；②外板部分的受力部位比較大，一般還需要采用跟車(chē)門(mén)相同的材料。③對(duì)于新能源汽車(chē)的骨架部分，因?yàn)樵摬块T(mén)是整個(gè)車(chē)身的主要受力部分，因此對(duì)于材料的強(qiáng)度以及受力性能有著非常高的要求，這時(shí)候需要采用2000系或者7000系的材料來(lái)進(jìn)行車(chē)身處理，保障材料在應(yīng)用過(guò)程中還可以獲得熱處理強(qiáng)化。④對(duì)于新能源汽車(chē)的底板部分，多是采用5000系以及6000系的材料來(lái)進(jìn)行施工作業(yè)。
（二）鋁合金沖壓技術(shù)（CAE）
近年來(lái)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域得到了非常迅速的發(fā)展，很多工業(yè)領(lǐng)域在生產(chǎn)過(guò)程中均采用了鋁合金沖壓技術(shù)來(lái)進(jìn)行作業(yè)，并且獲得了良好的應(yīng)用效果。目前鋁合金沖壓技術(shù)還具備有復(fù)雜化以及多樣化的特點(diǎn)，在具體的產(chǎn)品應(yīng)用過(guò)程中，很多技術(shù)人員還都將工作重點(diǎn)放置在產(chǎn)品的模擬以及優(yōu)化上面。在現(xiàn)有的鋁合金沖壓技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，要求設(shè)計(jì)人員積極采用CAE分析軟件，來(lái)對(duì)白車(chē)身自身的沖壓件設(shè)計(jì)、分析以及數(shù)據(jù)管理環(huán)節(jié)進(jìn)行處理，還有著數(shù)據(jù)處理速度快以及準(zhǔn)確度高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在鋁合金沖壓技術(shù)的具（未完，下一頁(yè)）
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