铝合金在汽车行业中的加工方法
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目前,江苏汽车铝材厂家在汽车工业中,铝合金的型材主要用于汽车防撞梁、脚踏板和顶棚行李架等安全部件,而**引人关注的是铝合金型材框架的车身结构,且越来越受到广泛的应用,这些零件的特点是将直型材弯曲到**终要求的复杂形状,并满足尺寸精确、硬度达标等要求。传统成形工艺一般采用绕弯、滚湾、拉湾和压弯等弯曲方法,下面主要从旋转拉曲、滚轮弯曲、拉伸弯曲以及挤过弯曲等方法进行对比简略的介绍汽车车身结构件的弯加工。
4.1.1旋转拉曲法
对简单的断面形状进行二维弯曲时,加工精度与生产效率高。这种方法的材料送入速度与模具旋转时的拉伸速度的均衡对变形的影响很大。
4.1.2滚轮弯曲
多用于加工大型断面形状的型材。弯曲半径很小时,或要求高精度时,可边调整滚轮位置边对材料进行重复加工。相同的滚轮多用于加工断面尺寸不同的型材的型材,模具费比较低,但加工精度及生产效率不高,所以不适于大批量生产。
4.1.3 拉伸弯曲法
因模具费用高在成本方面不占优势,但有变形的自由度高及加工精度高等优点。
4.1.4 挤过弯曲法
同拉伸弯曲法相比加工精度稍差,但在生产成本方面有利,已得到广泛使用。
4.1.5 型材弯曲成形的常见缺陷及预防
同板材弯曲一样,回弹是车身型材传统冷弯成形工艺不能回避的一个问题,也是影响车身型材成形精度**重要的因素,现有的工艺很难完全消除,它主要变现整体卸载回弹和局部卸载回弹,形成的主要一下两个方面:
(1) 型材弯曲成形后其截面上内外层材料应力分布不均匀,内外层材料受的应 力状态相反,如滚弯,绕弯成形;或者内外层材料的应力大小不均一,如拉弯成形;同时型材内外层材料进入塑性状态而中心材料仍处于弹性状态,弯曲力矩卸载后型材会产生回弹;
(2) 塑性变形区的材料中总是伴有弹性变形区,所以型材弯曲成形时,即使型材整个截面全部材料进入塑性状态,卸载之后,塑形变形区中的弹性变形部分立即恢复,导致回弹的产生。
回弹是影响、制约模具设计和产品质量的重要因素。在实际弯曲成形过程中,为了减小回弹对弯曲精度的影响,通过反复试模、修模或数值模拟技术确定型材弯曲的回弹量,再通过模具补偿使弯曲出来的型材达到所需要的精度。除弯曲回弹外,弯曲过程中一些外观上的缺陷也影响着型材的弯曲成形质量。这些缺陷的产生与型材的弯曲能力有关。弯曲能力是指型材被弯曲成没有缺陷、具有一定曲率和角度的难易程度,它是由型材的弯曲工艺、几何尺寸、弯曲程度和材料性能所决定的。但型材,特别是空心和半空心型材,在弯曲过程中存在很多易产生的缺陷,这严重制约了产品的应用,如何有效地解决这些问题,是完善弯曲工艺的一个重要方面。这些缺陷表现主要在a起皱;b扭转;c横截面的变形;d弯曲后型材外层和内层的壁厚不一致;e外层破裂和内层塌陷等。
4.2铝合金车身及钢铝混合车身的连接工艺
根据轻量化车身材料的特点、零部件选择位置的差异,相应的焊接技术也有所不同,目前比较常用的铝合金焊接技术有自冲铆连接(SPR)、热熔直钻(FFS)、铝点焊、冷金属过渡技术(CMT)、焊接机器人、激光焊接技术及金属粘结技术等。