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变形铝合金在汽车白车身的应用 江淮汽车股份有限公司技术中心 戴丽娟 提 纲 一、汽车轻量化的需要与必要性 二、铝合金与汽车轻量化 三、铝合金的分类与汽车板材用铝合金 四、铝合金的成形性能分析及其局限性 一、汽车轻量化的需要与必要性 需求的不断扩大 能源因素 环保因素 成本因素 安全因素 法律法规的要求以及人们环保意识的加强 制造成本及市场压力 法律法规及客户的需求 汽车“瘦身”(轻量化）的背景简介 随着能源、环保及安全性能等的要求，轻量化的研究和开发已经成为世界各大汽车生产厂家提高竞争能力的关键 汽车轻量化的意义 其中：y：油耗量（Ｌ／100ｋｍ）；k:油耗系数=0.0059； C：常数=1.2346 汽车公司 目标 福特 从2011年到2020年，车身减重92~277kg； 先进材料的应用如镁合金，铝合金，(超)高强钢既可 以提供结构的轻量化，又满足安全等要求； 丰田 对所有小型及中型车，减重10%~30%； 德国大众 汽车轻量化对减排CO2是必须的； 多种材料的应用如铝合金、镁合金的应用提供了轻 量化成本可行性； 马自达 到2015年，减重81kg；到2020年，再减81kg； Nissan 到2015年，平均减重15%； 1310 kg Audi A4 neu 2,0 l Al- 车身, Mg- 变速箱外壳, Al- 轻质轮毂, Al- 底盘部件, 高强度钢板, 塑料件... - 110 kg + 160 kg 重量增加 Audi A4 1,8 l 1260 kg Audi A4 重量变化 1994 型 ? 2002 型 30% 安全要求 22% 舒适性 22% 法规 15% 附件设备 8% 质量要求 重量减轻 轻量化技术路线 优化设计 减少零件数量 结构创新 结构设计 轻型材料的应用 制造技术 高强度材料 低密度材料 成形技术 连接技术 表面处理技术 轻量化的途径 二、铝合金与汽车轻量化 铝的比重只有铁的1/3,因此铝合金对轻量化具有十分明显的意义。 使用铝材开发车身优点 ： 车身轻量化25%~35左右 突出的耐腐蚀性 100%的回收利用性 使用铝材开发车身缺点： 与钢材相比成本高 新技术开发 奥迪全铝车身 铝车门 铝材用于车门设计较多，也有不少车型使用全铝车身，但由于成本原因，基本都在高端车型采用，奥迪A8就是典型案例。 国外铝门设计典型车型 为全铝车身 纯铝— 1×××系，如1000 合金 非热处理型合金 Al-Mn 系合金— 3×××系，如3003 合金 Al-Si 系合金— 4×××系，如4043 合金 变形铝合金 Al-Mg 系合金— 5×××系，如5083 合金 Al-Cu 系合金— 2×××系，如2024 合金 热处理型合金 Al-Mg-Si 系合金— 6×××系，如6063 合金 铝及 Al-Zn-Mg 系合金—7×××系，如7075 合金 铝合金 Al-其它元素— 8×××系，如8089 合金 纯铝系 非热处理型合金 Al-Si 系合金，如ZL102 合金 Al-Mg 系合金，如ZL103 合金 铸造铝合金 Al-Cu-Si 系合金，如ZL107 合金