镁合金汽车覆盖件的成型工艺及应用难点
镁合金汽车零部件关键技术研发及应用
镁合金汽车零部件关键技术研发及应用摘要:镁合金作为这种具有高强度、轻量化和耐腐蚀等优点的金属材料,已经成为汽车制造领域中不可或缺的轻质结构材料。
随着全球汽车制造商和研发机构对环保、节能和安全问题的日益关注,镁合金在汽车零部件的制造中扮演着越来越重要的角色。
本文以镁合金汽车零部件概述为切入点,在此基础上进一步提出了镁合金汽车零部件尤其是后排座椅扶手骨架的关键技术研发及应用。
关键词:镁合金;汽车;零部件;关键技术前言:镁合金是一种以镁为基础,加入其他元素组成的合金材料。
它具有低密度、良好的减震性能以及良好的导电导热性能。
作为当前工程应用中广泛使用的轻质金属结构材料,镁合金在交通工具、通讯器材、航空航天等领域有着广泛的应用潜力和发展空间。
加快镁金属材料的开发,扩大镁合金的应用,有利于推动具有资源优势的镁合金与钢、铝、塑料等材料相互补充,形成更加完善的材料体系,符合我国经济可持续发展的战略目标。
一、镁合金汽车零部件概述镁合金汽车零部件是指那些在汽车制造过程中,采用镁合金材料制成的各种机械零件和结构件。
这些部件不仅具有轻量化和高强度的特点,还能够有效地提高车辆的燃油经济性和行驶性能,因此被广泛应用于现代汽车工业中。
镁合金作为一种金属材料,具有许多优良的物理和机械性能。
首先,镁合金具有相对较轻的重量,相较于传统的钢铁和铝合金材料,它可以有效地降低汽车的整体重量,从而提高车辆的燃油经济性和行驶性能。
其次,镁合金还具有高强度和良好的机械性能,这使得它能够承受各种复杂的工作环境和工作应力。
此外,镁合金还具有良好的热传导性能,可以有效地散逸发动机热量,提高车辆的热平衡性能。
在汽车制造中,一些常见的镁合金汽车零部件包括发动机缸盖、传动壳、底座、悬挂支架、齿轮箱壳体、车身结构部件等。
这些零部件的使用可以显著降低汽车的整体重量,提高燃油经济性和行驶性能。
例如,镁合金发动机缸盖可以有效地减轻发动机的重量,提高发动机的效率和性能。
镁合金在汽车工业应用探究
关键词:镁合金;主要特性;应用优势;汽车工业1镁及镁合金材料概述1.1镁的介绍镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一,镁在地壳中的储量在所有元素中排第8位,蕴藏量极其丰富,主要来源于白云岩、菱镁矿、光卤石、水镁石、盐湖、海水等,而全球范围内的镁资源主要分布在中国,中国的镁储量产量高于其他国家,因此,便有了“世界镁业看中国”的说法。
镁是一种具有延展性的轻质金属,密度为1.74g/cm3、熔点是648.8℃、沸点是1107℃,镁的比重只有铝的2/3、钢的1/4、钛的2/5。
镁合金则是以镁为基础加入其他相应元素而形成的一种合金,根据其特性主要有阻燃镁合金、高导热镁合金、耐热镁合金、高强高韧镁合金、耐蚀镁合金、超塑性镁合金等,近年来储氢镁合金技术也逐渐成熟。
1.2主要特性由于镁的性能优势,被誉为“21世纪绿色工程材料”,相对其他金属材料而言具有诸多优势。
第一,密度小。
镁合金由于其轻量化特点很早就应用于工业领域,密度为1.74g/cm3,比铝、钢、铜、钛、锰、钨等金属都小。
这一性能被广泛应用于手提产品及汽车的轻量化。
第二,减震效果好。
镁合金是阻尼性能较好的金属材料,有着极好的滞弹吸震性能,能够吸收产生的震动与噪音,同时增强系统结构的稳定性。
第三,散热效果好。
镁合金传热而本身又不容易发热,具有高散热性能,可将电子或电器产品内部热迅速散到外边。
第四,机械性能好。
镁合金比强度和比刚度性能优于其他常用金属材料,抗冲击和耐凹陷性能好,当镁合金铸件受到外力时其表面形成的痕迹比其他金属要小。
第五,加工性能好。
镁合金的切削阻力小,约为铝的1/3、钢的1/10,能够以很快的速度对材料进行机械加工,即使不使用切削液也可以保证表面光洁度。
第六,电磁屏蔽性好。
镁合金能够有效的阻隔电磁波,可屏蔽频率的范围广泛,需防电磁干扰的产品非常青睐于镁合金材料。
第七,可循环利用。
废旧的镁合金铸件及边角料可以直接熔化,再生使用而不影响其性能,废料再生所耗能源仅为新材料的4%左右,对环境污染小,可重复利用。
镁合金铝合金在汽车轻量化上的应用及发展趋势
镁合金铝合金在汽车轻量化上的应用及发展趋势随着汽车工业的不断发展和技术的不断提升,轻量化成为了汽车制造业的重要趋势。
轻量化汽车可以减少燃料消耗和排放,提高燃油效率,同时也能提升车辆性能和安全性。
在轻量化技术中,镁合金和铝合金作为主要的材料,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,成为了汽车轻量化的重要选择。
镁合金也存在一些问题。
镁合金的加工性能不如铝合金,容易发生热裂纹和腐蚀等问题。
镁合金的价格较高,目前生产工艺和设备的发展还不够成熟,制造成本相对较高。
由于镁合金的燃烧性能较铝合金更差,需要进行防火措施。
在镁合金的应用中,对工艺和设备的研发,以及材料性能的稳定性等方面还需进一步完善。
与镁合金相比,铝合金的发展更为成熟,应用范围也更广泛。
铝合金具有良好的耐腐蚀性、成型性和焊接性,适用于汽车制造中的各个环节。
目前,在汽车铝合金的应用中,广泛使用于车身结构、发动机部件、底盘组件等方面。
在车身结构中,铝合金可以用于制造车顶、车门、车厢等,减轻车重、提高燃油效率,并增加车辆的刚度和安全性。
在发动机部件中,铝合金用于制造缸体、曲轴箱、进气歧管等,可以减轻发动机的重量,提高热效率和动力性能。
在底盘组件中,铝合金被用于制造悬架部件、转向部件等,降低车身重量,提高车辆的操控性能和稳定性。
未来,镁合金和铝合金在汽车轻量化上的应用还有很大的发展空间。
镁合金和铝合金的材料强度和形变性能仍有提升的空间,可以通过优化合金组织和控制加工工艺,进一步提高材料性能。
研发和推广新的生产工艺和设备,可以降低镁合金和铝合金的制造成本,提高生产效率。
对镁合金和铝合金的表面处理和涂装技术进行改进,可以提高其耐腐蚀性和防火性能。
随着电动汽车的发展,对轻质材料的需求将会进一步增加,镁合金和铝合金等轻质材料将在电动汽车领域得到更广泛的应用。
镁合金和铝合金在汽车轻量化上具有巨大的潜力。
随着材料性能和生产工艺的不断改进与突破,镁合金和铝合金的应用将会扩大,为汽车轻量化技术的发展和进步做出更大的贡献。
镁合金半固态压铸汽车产品实例
镁合金半固态压铸汽车产品实例1.引言1.1 概述镁合金半固态压铸技术是一种新兴的铸造工艺,能够制造出高强度、轻量化的汽车零部件。
随着汽车工业的发展和对轻量化材料需求的增加,镁合金半固态压铸技术得到了广泛关注和应用。
本文将通过介绍镁合金半固态压铸技术的原理和特点,以及汽车产品中的应用实例,来探讨这一技术在汽车制造领域中的潜力和前景。
镁合金半固态压铸技术是将镁合金加热到半固态状态,通过压铸成型得到所需的零部件。
相比传统的压铸工艺,镁合金半固态压铸技术具有以下几个显著的优势。
首先,半固态状态下的镁合金具有较低的黏度和较高的塑性,使得其在压铸过程中更容易充填模腔,提高了产品的成形质量和尺寸精度。
其次,半固态压铸过程中的镁合金具有较低的热应力,可有效降低零部件的变形和缩松现象。
此外,由于镁合金具有良好的可再生性和循环利用性,采用半固态压铸技术制造汽车零部件有助于环境保护和可持续发展。
在汽车产品中,镁合金半固态压铸技术已得到广泛应用。
一方面,由于镁合金具有优异的强度和刚度,采用半固态压铸技术可以制造出更轻量化、更节能的汽车零部件。
例如,采用半固态压铸技术制造的发动机缸体和传动壳体重量可以减轻20以上,同时提高了产品的耐久性和可靠性。
另一方面,由于镁合金具有良好的导热性能,采用半固态压铸技术可以制造出具有良好散热效果的汽车零部件。
例如,采用半固态压铸技术制造的发动机散热器可以有效降低发动机的温度,提升整车的燃油经济性和动力性能。
综上所述,镁合金半固态压铸技术是一种有潜力的汽车零部件制造技术,具有轻量化、节能和环保等优势。
随着该技术的不断发展和完善,相信在未来的汽车制造领域中将得到更广泛的应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述文章的组织方式和结构设计,以便读者能够更好地理解和阅读文章。
具体内容如下:文章结构:本文主要分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
1. 引言部分:引言部分首先对镁合金半固态压铸技术进行概述,介绍其在汽车制造领域中的重要性和应用背景。
压铸镁合金零部件缺陷分析及工艺改进措施
压铸镁合金零部件缺陷分析及工艺改进措施摘要:压铸镁合金的质量轻,强度高,导热性好,屏蔽性能好,成型性能好,防震性能好。
而且,它还可以循环利用,可以增加能源的利用率,目前它的用途非常广泛,比如航空,航天,汽车等等。
随着社会对产品质量的要求越来越高,对镁合金的生产工艺进行了改进,以防止产品质量问题。
通过分析压铸镁合金零件的特性,找出其形成的原因,提出相应的对策,以保证产品质量的持续改进。
关键词:压铸镁合金;屏蔽性能;利用率;生产工艺;产品质量;持续改进引言:国内的压铸镁合金生产技术相对于国外尚处于初级发展阶段,技术还不够成熟,生产经验不足,要想全面提高压铸产品的质量,就需要对压铸产品中存在的缺陷进行全面的研究,找出其形成机制。
对相关问题进行分析,以保证铸件生产水平的提高。
随着铸造技术的发展,采用计算机技术可以保证产品质量的提高。
同时,还可以缩短产品的生产周期,降低产品成本,从而保证产品的整体竞争力。
1.压铸镁合金零部件性能特点与其它压铸合金相比,压铸镁合金的熔点、密度、比热容、动态粘度、相变潜热等诸多优势。
近几年,随着科技的发展,在原有的铸造工艺的基础上,涌现出许多新的工艺,例如:充氧、真空、电脑仿真、半固态铸造等。
常规的压铸工艺还不能有效地解决铸件的缺陷,改善铸件内部质量。
目前,国外的压铸工艺发展趋向于自动化、系列化、大型化,因此在压铸工艺中应用计算机技术也越来越多。
镁合金因其化学活性较高,在许多介质中极易受到侵蚀,其平衡电位较低、氧化膜较疏松、不易保护等原因,制约了其应用领域。
常用的合金元素有 AL、Mn、 Zn、 Ca、 Gd、 Nd、 Ce、 Dy、 Zr、 B等元素,但它们对镁合金的耐蚀性均有一定的影响。
通过对镁合金腐蚀速率的分析,发现其与合金元素的腐蚀速率呈正相关关系。
公式代表腐蚀的可能性,代表了合金中其它元素的百分比,代表了镁合金的位错密度。
Fe, Ni, Cu元素对镁合金的耐蚀性有很大影响。
镁合金在汽车领域中的应用一镁合金在汽车领域的应用背景和发展现概要
万方数据万方数据一画‰黼出的优点,由于比强度高,因此可以在相同质量下获得较高的强度,而且阻尼性能良好并具有很高的抗冲击韧性,尤其适用于制造经常承受冲击的部件。
如转向轴经常承受较大的扭矩,座椅架和轮毂长时间承受冲击,采用阻尼性良好的镁合金后,既减轻了汽车的自重,又提高了汽车行驶过程中的平稳性和安全性。
到目前为止,已经开发和应用的镁合金汽车部件如图2所示,在汽车上得到广泛运用,特别是在高档轿车和“特殊用途的车辆”中。
大排量汽车中的用镁量也呈增长态势。
在跑车、厢式车、SUV等车型中,虽然镁制件的成本较高,但由于其质量轻,能够抵消成本高的缺点。
图2已经开发和应用的镁合金汽车部件目前镁合金在汽车工业上的应用状况是,每辆车在0.5~17kg之间变化,平均使用量是每辆车3kg。
德国大众汽车公司帕萨特车目前用镁量为14kg,占车重的1%,不久将可能增至30~50kg。
镁合金在大众公司的汽车上主要应用是在驱动设备和内部结构件上。
随着技术的发展,镁合金结构件应用的数量将会增加。
奥迪A6轿车单车的镁合金压铸件总用量目前已达14.2kg,其未来的目标是将单车的镁合金总用量增至50"-"80kg。
美国通用和福特汽车公司预计在今后的20年内每辆汽车的镁合金用量将从目前的3kg提高到100kg。
2004年4月,大众汽车公司首次正式推出了新研制成功的超级经济型轿车,属于迷你型,其燃油效率达到了每百km耗油少于l L。
该车型也是大众公司“甲壳虫”车型的延伸产品。
它的原材料采用镁合金和碳纤维制成,该车的最高时速可达120km;整车框架由金属镁制成,镁框架外裹有用于加强的塑料表皮。
●36I2007.第4Wl 3.1汽车行业常用镁合金材料压铸镁合金材料应用于汽车零部件,约占整个需求量的l/3~1/4。
结构用镁合金根据不同的用途,有时添加Al、Zn等元素,大致上分为Mg-AI 系和Mg-Zn系两类。
与铝合金相同,可采用铸造(砂型,模具,压铸,挤压,轧制,锻造等方法成形。
镁合金材料在汽车中的应用
镁合金材料在汽车中的应用随着镁合金熔炼和制造技术的不断进步,冶炼技术成熟,杂质含量较低,耐腐蚀性提高,使其在汽车工业领域中获得了较快的发展。
镁合金在汽车上的应用,主要取代铸铁、铝合金、塑料和钢制冲压焊装组合件,多以压铸件为主。
随着现代汽车节能降耗要求的不断增强,安全和环保法规日趋严格,轻量化的需求也变得更为迫切。
节能降耗成为汽车新产品开发的难点和重点,轻质材料的应用成为减重节能的重要手段。
镁合金作为工业用材中最轻的金属材料,在汽车上的应用也越来越广泛。
如何把握好镁合金的特点,新产品的研究和应用,是汽车轻量化设计和节能降耗的重要课题。
镁合金特性当今,钢铁、铝合金和塑料是汽车上使用最多的三大类材料,按重量计算,三类材料占整车比例合计约为80%,其中钢铁约占62%,铝合金和塑料大体相当,均占8%-10%。
镁合金在汽车上的应用比例为0.3%,平均重量约5kg,但近几年的增幅却较大。
镁的比重为1.74g/cm3,是铝的2/3,钢的2/9,和塑料相当,是最实用的减重轻金属材料。
镁合金也具有比强度、比刚度高等优良性能。
正因为如此,镁合金有利于汽车轻量化、有利于节能和减排。
据资料介绍:轿车质量每减轻100kg,油耗可降低5%。
如果每辆汽车使用70kg镁合金,CO2年排放量能减少30%以上。
汽车减重可以提高其加速性能;顶部和车门减重,可以降低汽车重心,增强稳定性;前部减重,可以使汽车重心后移,改善操纵性能。
同时,镁的减振系数远高于铝和钢铁,具有优良的抗冲击性能,有利于减振降噪,选用镁合金作为汽车结构材料能有效降低汽车振动和噪声,受冲击时能吸收更多的能量。
镁合金的散热性好,抗电磁干扰性高,使汽车更为安全舒适。
常用镁合金类型及其性能由于交通工具轻量化的推动,世界各国都展开了对镁合金的研究,而限制镁合金发展的一个主要原因是镁合金的高性能——抗蠕变能力和高温疲劳性能较差,因此新材料的研发主要是针对这一问题进行,概括的说主要包括两个方面,一是对现有合金的优化,主要是针对现有的商业镁合金,特别是对AZ、ZK系合金进行改性,通过添加合金元素以期改善合金的高温性能;二是新合金系的开发,主要是指新型Mg-RE系的研发。
汽车用镁合金零件的成形工艺模拟分析
汽车用镁合金零件的成形工艺模拟分析newmaker引言镁合金是工业应用中最轻的金属结构材料之一,具有较高的比强度、比刚度以及良好的铸造、切削加工和尺寸稳定性等性能,在航空工业和汽车工业中得到广泛应用。
近年来,镁合金冶炼技术的发展使材料质量不断提高,成形技术的进步使生产成本得以下降。
变形镁合金所具有良好综合性能,得到了汽车工业、电子等行业的青睐,随着成形技术的日趋完善,其应用前景十分看好。
同时,全球各国的大型企业、研究机构大都使用了不同的模拟软件对所要研究和开发的产品、新技术等进行预先的模拟。
数值模拟已经成为塑性成形必不可少的一个重要分析方法,为金属塑性成形研究的成功打下了坚实的基础。
2.刚塑性有限元的理论基础刚塑性有限元法的理论基础是刚塑性材料变分原理,它认为:在所有动可容的速度场中,使能量泛函取得驻值的速度场就是真实的速度场。
用刚塑性材料模式进行变形分析时,为了克服体积不可压缩条件θ=0所引起的应力计算困难,一般采用在泛函式中引人Lagrange乘子或一个惩罚项来消除体积不可压缩条件。
拉格郎日乘子法利用乘子将体积不可压缩条件引入位能泛函,采用修正的罚函数法,即在罚函数法的基础上,将要求体积应变速率在单元内处处很小的条件,放松成单元内的平均值很小,因此,具有较好的稳定性。
用刚塑性有限元求解大变形问题时,材料应满足下列假设:①忽略材料的弹性变形;②材料的本构关系为Levy-Mises方程;③材料均质且各向同性;④材料变形过程中体积不变;⑤不计体积力和惯性力;⑥加载条件(加载面)给出刚性区与塑性区的界限。
3.挤压工艺的确定及有限元模拟分析3.1成形的数值模拟由挤压件图(图1)分析,零件为轴对称盘类零件,为了提高生产效率,降低成本及能源消耗,拟采用正、反和镦挤同时进行的一次挤压成形工艺。
本文采用Superform软件对此工艺的可行性加以验证,分别对摩擦系数、凹模圆角、成形温度、变形速度进行了模拟分析。
镁合金在汽车轻量化应用中的问题与建议
我国镁产业现状
镁合金是目前实际应用中最轻的金属结构材料, 具有较高的比强度和比刚度以及优良的阻尼性、切削 加工性、导热性、电磁屏蔽性和减振性,是交通工 具、航空航天、军工及生活消费类产品的首选轻量化 迭代材料,被誉为“21世纪的绿色工程材料”。
汽车轻量化设计和工程应该是不同材料、不同专 业的优势集成,而汽车轻量化材料随着科技的进步呈 现出多元化的发展趋势。在质量、强度和刚度要求不 断提高的前提下,汽车轻量化的道路充满机遇和挑 战。
车用材料产业是汽车工业发展的有力支撑,车用 轻质材料是行业未来发展的重要方向。镁合金比铝合 金轻33% ,比钢轻 75% ,具有良好的减振性、导电 性、导热性和压铸性能。镁合金压铸率先在汽车上得 到了较广泛的应用,但由于镁合金自身耐腐蚀性、耐 热性、可焊性较差以及不易塑形加工等原因,在汽车 上的材料使用占比还比较低。我国镁资源丰富,原镁 产量世界第一,开发镁合金在汽车上的应用有得天独 厚的综合优势。虽然我国对镁合金的研发尚处于初期 阶段,但是成本优势及本土市场规模优势将是我们大 力开发镁合金应用的驱动力。
我国的原镁产量居世界首位,是“镁”的资源大 国、生产大国和出口大国,但产业发展极不平衡,镁
产量/万t
合金材料的应用严重滞后,加快镁材料的开发和应用 对其可持续发展具有战略意义。
作为最轻的金属结构材料,镁合金的未来市场必 然会与铝产生很大的交集甚至竞争,镁和铝有较强的 可比性。两种材料的年产量及发展如图1所示,2019年 中国原铝产量是原镁的37倍,中国镁业的体量远远小 于铝。
上述数据说明,我国镁作为工程材料应用才刚刚 起步,如何通过全面创新提高镁合金产品竞争力,大 幅度提升镁在工程领域的应用是迫在眉睫的问题,而 汽车轻量化则为我国镁业提供了巨大的发展机会。
浅析镁合金成形技术在汽车交通运输中的应用
镁合金作为一种工程材料, 具有密度小、 比强度和刚度 高、 阻尼性减震性好、 电磁屏蔽能力强及加工性好易于回收 等特点,然而其开发利用却远不及钢铁、铜、铝材料成熟, 现在世界各国已高度重视对镁合金的研究应用。 我国的镁产量占全球产量 40%, 居世界首位, 但是镁应 用领域及加工产业体系开拓却非常滞后,产量 80% 以上作 为初级原料出口, 而在国内消费只占 20% 的原料中 [1]。 充分 利用镁合金优良特性, 推动镁合金成形技术在我国汽车交通 运输领域的应用及产业化是镁合金资源转化的必然途径。 本文基于以上背景, 针对镁合金成形技术, 选取微型车 上的镁合金汽车座椅骨架、 控制臂、 车轮等几个汽车重要部 件。 对它们的成形工艺进行分析, 应用数值模拟技术判断工 艺参数对成形过程的影响规律, 并根据模拟到的适宜参数进 行成形工艺试验,通过检测对比得出镁合金部件产品节能 率。 通过课题研究, 对我国镁合金加工领域研究水平提高及 加快镁合金产品在交通运输领域的应用具有重要意义。
150 世界有色金属 2016年 11月上
尺寸精度。 目前国内镁合金车轮成形工艺有⑴多次挤压翻边复合 成形工艺 : 工艺经过下料→敦粗→多次正反挤压→翻边 (胀 形) 。 加工过程中的多次加热和扩口翻边对产品力学性能造 成影响, 降低成品率。 ⑵等温超塑性模锻成形工艺 : 找到镁 合金的超塑性温度区间, 并保持其成形温度一次性制成。 但 其生产时间长,对温度装置要求较高。⑶液态模锻成形工 艺: 融合了铸造和模锻特点的一种成形工艺, 其工艺简化, 成本低于锻造。 缺点是易生成缩孔缺陷、 设备较大、 模具பைடு நூலகம் 温困难、 生产效率低。 1.2 镁合金在汽车座椅骨架上的应用 座椅是汽车重要的安全部件, 提供给乘员安全性、 舒适 性和方便性。 我国的镁合金座椅骨架尚处研究阶段, 长春一 汽研发的镁合金座椅骨架处于试投产期, 如图 1。 其优点是 比重小、制造能耗低、加工成本小、性能比高、零件少成本 易优化、 可回收。
镁合金成形技术现状及展望
镁合金成形技术现状及展望近年来对轻质材料的需求越来越大,镁合金作为结构材料由于具有比重小、比强度和比刚度高、导热和导电性好、切削加工性好、优良的阻尼性和电磁屏蔽性、易于加工成形和回收等优点,因此广泛应用于汽车、电子、通讯等行业,被誉为"21世纪的绿色工程材料”。
根据成形工艺的不同,镁合金材料主要分为铸造镁合金和变形镁合金两大类。
前者主要通过铸造获得镁合金产品。
包括砂型铸造、永久型铸造、熔模铸造、消失模铸造、压铸等。
其中压铸是最成熟、应用最广的技术。
而后者则是通过变形生产尺寸多样的板、棒、管、型材及锻件产品。
并且可以通过材料组织的控制和热处理工艺的应用,获得更高的强度、更好的延展性、更好的力学性能,从而满足更多结构件的需要。
另外,镁合金的半固态成形作为一种新型铸造技术也得到了广泛的研究与应用。
1 铸造镁合金铸造是镁合金的主要成形方法,包括砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、消失模铸造和压铸等在内的多种铸造方法均可用于镁合金成形。
目前,90%以上的镁合金产品是压铸成形的。
1.1 压铸压铸是镁合金最主要、应用最广泛的成形工艺。
镁合金有优良的压铸工艺性能:镁合金液粘度低,流动性好,易于充满复杂型腔。
用镁合金可以很容易地生产壁厚1.0mm~2.0 mm的压铸件,现在最小壁厚可达0.6mm。
镁压铸件的铸造斜度为1.5,而铝合金是2~3度。
镁压铸件的尺寸精度比铝压铸件高50%。
镁合金的熔点和结晶潜热都低于铝合金,压铸过程中对模具冲蚀比铝合金小,且不易粘型,其模具寿命可比铝合金件长2—4倍。
镁合金件压铸周期比铝件短,因而生产效率可比铝合金提高25%。
镁合金铸件的加工性能优于铝合金铸件,镁合金件的切削速度可比铝合金件提高50%,加工耗能比铝合金件低50%。
生产经验表明由于生产效率高,热室压铸的镁合金小件的总成本低于冷室压铸的铝金同样件。
压铸镁合金可按其成分分为四个系列:AZ(Mg —AL—Zn)系列(AZ91)、AM(Mg—AL—Mn)系列(AM60、AM50)、AS(Mg-A1-Si系列AS41、AS21)、AE(Mg-AL-RE)系列(AEA2)。
镁合金在汽车制造领域的应用及发展
砂铸 、焊接和机加 工等 领域 进行研究 。 三 应用 实例 以汽车变 速器箱体以及 曲轴箱体镁合金的应用为例 。
1 在汽车变速 器箱 体方面 ,主要以新 型高强度镁合金替 .
代铝 合金为主要方式 实现箱体减重 。例 如对Mg 8 n 合 A1Z l
金 ,Z F F f d rc s a n A G K. u . t . e ih n fe D a b J F on S t l
标 上 ,证实 了镁合 金变速箱体工业应 用的可行性 。为 了简化
工艺 的原 因,该试验选 择 了轿车用 的一 个手 动换档的5 档变 速 器箱体 。为一个 形状 复杂的双联箱体 。它用铝制成重量为
8l g 1k ,用 镁 为 5 3 g 该 试 验 采 用 了 与 A1i C 3 U 压铸 lk 。 S9 u  ̄ 同
复杂 、质量较大 ,成为镁合金铸造技术在汽车方面应用的重 要方 向,并具有 巨大的经济潜力 。因此 ,在汽车工业科技竞 争 日趋激烈的今天 ,加 速我国以镁为代表的轻质材料及其铸 造技术在汽车制造领域的应用具有十分重要的意义 。 同时我们也应当看到 ,镁合金在汽车上的应用也受到 了 诸 多限制 ,其中资金支持 、技术人 员、生产成本成为 了当前 主要的三大瓶颈 。1 汽车工业用镁的研究开发和市场应用缺 .
性 能 达 到 最 佳 状 态 。 此 外 ,用 Mg 代 Al 大 量 采 用 还 取 决 取 的
少有财政实力的赞助商。镁合金 目前还不是汽车的主要金属
材料 ,和铝 、钢及塑料相比有很大差距 ,镁合金在汽车上 的 用量仅 占到汽车总重量的0 4 .%,造成这种状况 的原 因之一是 缺少有财政实力的赞助商的支持2 汽车工业缺少从事镁合金 . 汽车部件研发经验的工程师。3 全球镁价持续走高 ,汽车用 . 镁合金部件成本上涨 ,对汽车工业用镁产生 巨大影响 。镁合 金汽车部件成本的提高 ,再加上后续加工成本的稍许提高 , 产生对汽车工业用镁的不利影响 ,汽车制造商会转而采用其 他替代材料 。 二 科研 发展趋势
镁合金汽车覆盖件的成型工艺及应用难点
镁合金汽车覆盖件的成型工艺及应用难点摘要:社会经济与科学技术的不断进步为汽车制造行业提供了良好的发展契机,同时也使得各类先进材料在汽车制造行业中得到了更加广泛的推广与应用。
镁合金材料,具有较高的比强度与比刚度,将其科学应用在汽车制造行业,能够有效减轻汽车的车身重量。
为此,本文结合镁合金的特点与应用现状,详细的分析了镁合金汽车覆盖件的成型工艺及应用难点,以期提升镁合金在汽车覆盖件方面的应用效果,促进汽车制造行业健康稳步的发展,同时为镁合金板材在汽车制造行业的相关应用研究提供部分理论参考。
关键词:镁合金;汽车覆盖件;成型工艺;应用难点1镁合金的特点及相关应用1.1镁合金的主要特点1.1.1密度小:在现有的众多金属结构材料中,镁合金材料的密度属于最小的。
1.1.2比强度高:在比强度方面,镁合金要明显高于普通的铝合金材料和钢材料;并且在比刚度方面,镁合金与铝合金相接近,同时镁合金的整体耐磨性也较好。
1.1.3减震性好:在现阶段所应用的结构材料中,镁合金的阻尼性能最好,不仅仅实际阻尼系数较高,并且其杨氏模量较低,同铝合金材料和钢材料相比,镁合金的阻尼系数为铝合金材料的15倍左右,是钢材料的60倍左右。
利用镁合金材料生产的结构件,能够保障结构件在受到冲击荷载时获得更大的弹性变形,由此确保冲击能量得到及时有效的吸收。
1.1.4铸造性能好:由于镁合金具有较好的铸造性能,所以即便是在高压压铸中也能轻松的进行加工处理。
不仅切削便利,还不会对加工道具带来较大的磨损,能够在保护气体的基础上达到理想的焊接目标。
1.1.5电磁屏蔽性强:由于镁金属具有较强的电磁屏蔽性能,所以能够对电磁干扰进行有效的抵抗和屏蔽。
同时,镁合金主要从金属镁中所提取,而金属镁的资源十分丰富,在大陆和海洋中都有丰富的镁元素储量,所以能够实现高效回收,重复使用的发展目标。
1.2镁合金的相关应用早在20世纪初期,镁合金就在众多行业中得到了广泛的推广与应用,例如汽车行业,军工行业,航空航天行业等等,镁合金最初是用于复杂的大型结构件铸造中。
镁铝合金汽车覆盖件模具制造难点及解决方案
镁铝合金汽车覆盖件模具制造难点及解决方案作者:石炳欣来源:《环球市场》2019年第10期摘要:节能降耗是我国长期以来的一项重要科技方针,新能源汽车的发展也是我国实现汽车行业弯道超车的重要战略部署,而汽车行业的节能降耗和新能源汽车的高端化发展,都离不开汽车减重的技术支持,镁铝合金汽车覆盖件具有成本增加不大的情况下轻量化效果良好的优点,可以充分发挥镁铝合金混合的优势,是当前轻量化研究的重要方向。
有资料表明,用镁铝合金结构代替传统钢结构,可使汽车质量减轻30%~40%,制造发动机可减轻30%,制造车轮可减轻50%。
关键词:汽车模具;模具制造;解决方案一、镁铝合金在汽车行业的应用因其特性而越来越广泛,但主要集中在热作压铸成型方面,在模具冷冲压成型方面,因镁铝合金板材的材sida料的延展性差、回弹性大、易时效变化材质性能发生变化等原因,造成的无法冷冲压成型,同时,因材质属性问题,在冷冲压成型时,制件板材剪切受限较多,容易产生碎屑和粘滞,造成无法进行大批量自动化冲裁,但汽车车身重量40%左右为汽车覆盖件,汽车覆盖件一般采用冷冲压成型,因此解决镁铝合金汽车覆盖件的冷冲压问题,将关系到镁铝合金板材在汽车覆盖件领域的大幅度应用,也给千家万户带来轻质高性能汽车体验。
二、面对镁铝合金板材诸多因素造成的无法冷冲压成型问题,经过笔者科研团队历时两年分析实验,探索出了一套完善的方案可以高精度、高成品率的解决镁铝合金汽车覆盖件的模具冷冲压成型问题,冷冲压模具的及解决方案如下:(一)针对材料延展性差造成的成型与CAE分析结果大幅度偏差及开裂问题;经过试验该问题主要原因为镁铝合金板材对模具型面的变化较为敏感,稍微的模具表面变化就会带来与CAE分析结果较大失真偏差,且本身材料的延展性差,大幅度的拉伸极易造成板材的开裂,因此可以用以下方法应对该问题的发生:(二)材料延展率的控制,在模具设计过程当中,应重视制件的成型角度问题,从形状和冲压角度入手放缓模具的倾斜角度,优化拉延减薄情况,将板件的减薄率控制在6%-18%之间,可以有效的减少因延展性问题而带来的冲压之间开裂问题。
镁合金压铸件在汽车上的应用
镁合金压铸件在汽车上的应用大家好,今天我们来聊聊镁合金压铸件在汽车上的那些事儿。
说到镁合金,可能大家一开始会想,“这东西跟我有什么关系?”可别小看它哦,这可是在汽车界掀起了一场革命的“风暴”。
想象一下,开车的时候,车身轻盈,像是飞在路上,感觉棒极了,真是让人乐开怀。
镁合金就是这样的存在,轻巧又强韧,完全符合现代汽车轻量化的需求。
你知道吗,镁合金的密度可是钢铁的三分之一,听上去是不是有点夸张?不过,这是真的!车厂们为了节省燃油、减少排放,纷纷选择用镁合金来制造各种零件。
想象一下,如果车身重量减轻,油耗自然下降,这可是既环保又省钱的好事儿,真是一举两得。
就像咱们常说的,节省点儿燃油,就能多买几杯奶茶,哈哈!镁合金的强度也是杠杠的,经过压铸工艺后,零件的强度和刚性都能达到很高的水平。
想想看,车子在高速公路上飞驰,突然遇到个坑,没事儿,镁合金的零件依旧坚韧如初,车主根本不用担心。
这种材料的耐腐蚀性也非常好,能够抵挡住路上的雨水、盐分和酸碱物质,真是个“抗打”的好伙伴。
再说说它的加工性,镁合金的流动性和填充性都很不错,这样一来,压铸时的成型效果就更好了,零件的表面质量也提高了。
这种材料可以被制造成各种复杂形状,车厂们的设计师可以充分发挥想象力,创造出更多符合美学和功能性的汽车零件。
就像给汽车穿上了时尚的“外衣”,谁不喜欢呢?镁合金的导热性也不容小觑,汽车在行驶过程中产生的热量能够很快散发出去,避免发动机过热的问题。
这可真是科技的“贴心”设计,保障了车辆的稳定性和安全性。
车主们再也不用担心高温带来的各种麻烦,开车出门,心里也更踏实了。
说到应用,镁合金的身影无处不在。
比如,发动机支架、车身框架、车轮等部位都能看到它的身影。
就算是一些小零件,它也能发挥大作用。
比如说,内饰的某些组件,用上镁合金后,不仅轻便,还提升了整体的档次感,车主们坐在里面也倍儿有面儿。
镁合金也不是“完美无瑕”,它的成本相对较高,所以在某些低端车型上可能不太常见。
高性能镁合金生产工艺及其在汽车工业中的应用
高性能镁合金生产工艺及其在汽车工业中的应用高性能镁合金是一种重要的轻质高强材料,具有密度低、强度高、刚性好、导热性好等优良性能,被广泛应用于汽车工业。
以下将介绍高性能镁合金的生产工艺和其在汽车工业中的应用。
高性能镁合金的生产工艺主要包括熔炼、铸造、热加工和表面处理等环节。
首先是熔炼环节。
高性能镁合金通常采用电炉熔炼方式,将镁合金原料和辅助合金原料按一定比例加入电炉中进行熔炼。
在熔炼过程中,要控制好熔炼温度、熔炼时间和熔炼气氛等参数,以保证合金成分的均匀性和纯度。
然后是铸造环节。
熔炼好的镁合金通过熔液的浇注进入铸型中,经过凝固和冷却,得到所需形状和尺寸的铸件。
铸造过程中要控制好铸型温度、浇注速度和铸造压力等参数,以避免缺陷的产生。
同时,为了提高铸件的性能,还可以采用快速凝固、定向凝固等先进铸造技术。
接下来是热加工环节。
铸造得到的镁合金铸件具有较大的残余应力和组织非均匀。
为了消除残余应力、改善组织结构和提高性能,需要对铸件进行热加工。
常用的热加工方式有热挤压、热轧和热拉伸等。
热加工过程中通常需要控制好加工温度、变形速度和变形量等参数,以使铸件获得良好的组织结构和力学性能。
最后是表面处理环节。
高性能镁合金的表面容易与环境中的氧气、水蒸气和化学物质发生反应,导致氧化、腐蚀和变质等问题。
为了延长镁合金的使用寿命和提高外观质量,通常需要对镁合金表面进行处理。
常用的表面处理方法有电解抛光、酸洗、化学镀等。
表面处理过程中要控制好处理液的成分、温度和时间等参数,以获得良好的表面质量和耐蚀性。
高性能镁合金在汽车工业中具有广泛的应用前景。
首先,高性能镁合金可以替代传统材料如钢和铝合金等,实现汽车重量的减轻。
镁合金的密度只有铝合金的两三分之一,而其强度可达到与铝合金相当的水平,因此可以大幅降低汽车的自重,提高燃油经济性和环境友好性。
其次,高性能镁合金还具有优异的导热性能,可以提高发动机和变速器的散热效果,降低零部件的温度,延长使用寿命。
镁合金在汽车零部件上应用
镁合金在汽车零部件上应用镁合金材料是当今最轻的工程结构材料,采用镁合金制造汽车特别是新能源电动车零部件可取得明显的节能减排效果,现在工业发达国家都尽量多地采用轻质材料制造汽车零部件。
镁合金材料在零部件开发之中的应用优势大致有以下四点:其一,镁合金材料质量密度较小,将其应用于新能源汽车开发之中,能够显著减轻质量;其二,镁合金材料具备优异的减震性,能够承受较大的冲击以及振动,较之铝、钢等材料性能更为突出,对于维系汽车运行的稳定性效果好;其三,比强度、比刚度良好。
对比钢、铝合金而言,在相同质量条件下,镁合金的比刚度、比强度都更高一些;其四,镁合金材料可回收利用。
镁合金材料的提取以再生资源为主,能够实现回收利用。
此外,镁的熔点相对较低,回收利用所消耗的能源也相对较少。
特斯拉汽车公司在临港的工厂今年的产量可超过1000辆。
特斯拉汽车是一类新能源电动车,在确保安全与乘坐舒适的条件下,其自身质量当然是越轻越好了。
在充电相等的情况下,较轻的车身续航里程可远一些。
当前除了在设计方面多加改进外,尽量多地用轻质材料制造零部件,是减轻车辆净重的最佳措施。
铝和镁是最可取的轻质材料,铝的密度为2.70 g/cm3,而镁的密度只有1.74 g/cm3,镁的减重效果比铝的更大,镁及镁合金成了制造特斯拉电动汽车的最佳材料之一。
采用镁合金制造电动车的优点可归纳为:显著减轻车的净重、降低电耗、减少温室气体排放;提高零部件集成度,降低零部件加工制造和装配费用;设计灵活性大,采用成形性能好的镁合金可以提高车的抗震性及抗撞性;改善车的刚度;提高废旧零部件回收率;改善车的安全性能和可操作性能。
汽车每减重10%,可以节省约5.6%的燃料,相应地可降低温室气体排放。
镁合金是制造汽车、摩托车等交通运输装备的上乘材料,不仅能降低车的净质量、减少能耗、提高整车加速和制动性能,而且能显著降低行驶震动和噪声,提高驾驶和乘坐舒适性。
镁合金在汽车中的应用以压铸件与铸件为主,特别是压铸件,当前75%以上的压铸件用于汽车与摩托车制造业。