摘要: |
安全、环保、节能是汽车发展的永恒主题,特别是在当今汽车拥有量急剧上升、环境受到严重威胁、能源日益紧缺的时刻,汽车轻量化尤为重要。以铝代钢的轻量化客车作为客车主要发展方向,受到人们越来越多的关注。但是,客车轻量化在国内仍停留于试验阶段,主要因为仍未找到有效的措施解决因车身杆件品种多、品质难控制、连接部位缺陷多而造成车身强度达不到要求等问题。本课题合作企业之一,多年前开发的一款全铝车身就因杆件断裂而中断了研究。
本文针对上述问题,开展了客车轻量化关键技术--铝合金真空杆件开发研究。首先着重研究了现有客车车身的结构特点,根据车身应力分析结果与材料特性,将原钢质车身底架的行李舱杆件铝化为具有同一截面形状的铝合金型材;并为钢铝杆件连接设计了具有特殊接头的铝合金连接杆件;通过对比各种连接方式特点,采用铆钉连接方式实现钢铝接头之间的连接并校核;经过CAE分析,铝合金型材与连接杆件的强度满足要求,解决了杆件品种多及杆件之间连接难的问题。
其次,本文在连接杆件的模具开发中设计了可供多种杆件共用的模架;采用真空压铸技术,并利用CAE模流技术协助模具浇注系统与真空通道的设计,以满足连接杆件高强度、高品质的生产要求。
最后,实际生产铝合金连接杆件并进行尺寸与力学性能检测。检测结果表明,经热处理的真空压铸杆件的品质达到设计时所提出的各项要求,表明了铝合金真空压铸杆件开发方案是可行的。本文还提出了铝合金压铸杆件设计与生产规范,用于指导其他车身杆件的设计与生产。 |