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此刻汽车用风度板横梁一般采纳钢管和钢板冲压件组合焊接创造,此类钢制风度板横梁总成的构成零件数目多,需求焊接组装,不利于尺寸遏制,且齐备分量大,不相符轻量化观念。而凭借文件报导,采纳镁合金压铸的风度板横梁可减重50%以上,轻量化成就特别显然。主借使由于镁合金是此刻运用的金属机关材估中最轻的,具备密度小,比强度和比刚度高,阻尼性、切削加工性和锻造机能好等好处,是以镁合金风度板横梁在海外汽车产物中赢得普遍的运用。
此刻咱们从策画选材、机关优化和机能考证等方面,向您扼要引见AM60B镁合金在奇瑞某车型的风度板横梁上的运用处境。
镁合金风度板横梁的特性镁合金风度板横梁与钢制风度板横梁比拟具备如下特性:
(1)轻量化镁合金的密度为1.78g/cm3,仅为钢密度的1/4,减重在50%以上。
(2)零件集成化水平高,尺寸波动与钢制件比拟,镁合金风度板横梁采纳齐备压铸的临盆工艺,能够把保守钢质CCB的20多个零件集成为一个件。
(3)安置尺寸精度高由于采纳齐备压铸,尺寸精度很高,一切的尺寸衙役均能够遏制在0.5mm之内,治理此刻钢骨架安置历程中的过问和异响等题目。
(4)策画灵敏由于采纳压铸工艺,产物工艺性好,零件形态的策画自如度大。
(5)绿色环保镁合金材料能够百分之百回收欺诈。
镁合金的筛选此刻镁合金的品种有良多,汽车产业采纳较多的是AM系和AZ系合金,罕用镁合金商标要紧有AM60B和AZ91D。此中AM60B的铝含量较低,由于跟着铝含量的下降,材料的韧性慢慢增高,故与AZ91D比拟,AM60B的韧性和塑性较好。AM60B是高纯商标,是以具备和AZ91D同样精良的耐蚀机能,且与A铝合金比拟,耐蚀性加倍杰出。
本文所引见的风度板横梁形态繁杂、体积硕大并且壁厚不均,请求承载各类风度仪器,是以需具备较高的韧性和强度。通过归纳思量AM60B和AZ91D的机能以及参考干系文件质料,终究决议采用AM60B(机能见表1)做为创造风度板横梁的材料。
表1?AM60B镁合金的化学成份和物理机能
CAE解析风度板横梁上附件特别多,致使受力繁杂,且方位不同,是以要凭借不同的附件和不同的形态停止解析。
凭借受力处境和CAE解析请求,制做了风度板横梁的网格图形(见图1),停止了横梁刚度、膝部载荷、侧面打击载荷等六个方面的解析,得出了给定的工况下风度板横梁的等效应力散布处境。事实声明:应力纠合要紧浮此刻安置风度的一些螺栓支点,别的部位由于秉承载荷水平较低,是以应力值较小且散布平匀(见图2)。整件的解析事实声明:AM60B镁合金材料创造的风度板横梁齐备知足给定的零部件的机能请求,到达了哄骗前提(见表2)。
表2风度板横梁CAE解析事实
压铸工艺镁合金零件初期采纳金属型重力锻造,经探索发觉,由于镁合金的熔点低、密度低,大普遍合金的起伏性对比好,且比热容低,简单赢得较高的冷速,因此在适中的压力下能够赢得愿望的铸件。凭借干系报导,奥迪某款车型的镁合金风度板横梁,在装有主动浇注机构的锁模力为24.5MN的冷室压铸机上胜利实行压铸,是以本文引见的镁合金风度板横梁采纳冷室压铸是齐备可行的。
针对风度板横梁的机关机能请求,连接AM60B的疲惫机能对内涵弊端特别敏锐的特性,风度板横梁的压铸工艺历程中请求压铸历程充型安稳,实行依序固结,防止各类锻造弊端的产生。云云本领在赢得弊端少、德行高的铸件的同时,抬高临盆效率,也为实行新材料在风度板横梁上运用奠基了工艺原形。
实验考证凭借产物策画请求别离对所开垦的镁合金风度板横梁停止零件机能测试、道路实验和碰撞平安实验。
1.零件机能测试
凭借产物机能请求,需在三个形态下对风度板横梁零件机能停止测试,别离是静态管柱“侵犯”、静态侧面负载和转向管柱处横梁刚度三项台架实验。
(1)静态管柱“侵犯”实验件波动在夹具上(模仿波动在搭客座的A柱处),并通过钢支架波动在另一夹具上(模仿中央通道的H梁波动)。夹具盘安置在管柱支架安置处,其与管柱支架机能形态同样。实验时,通过加载缸沿X方位加载负荷,加载点位于此夹具盘上。纪录力—变形弧线,纪录零件在生效前所能秉承的最鼎力。
(2)静态侧面负载实验件波动在夹具上(模仿波动在搭客座的A柱处),并通过钢支架波动在另一夹具上(模仿中央通道的H梁波动)。夹具盘毗连到驾驶座的A柱处,并与气缸邻接。实验时沿Y方位,通过加载缸对零件的驾驶室处的A柱施加负荷,直到零件生效。纪录力—变形弧线,纪录零件在生效前所能秉承的最鼎力。
(3)转向管柱处横梁刚度实验件波动在夹具上(模仿波动在搭客座的A柱处),并通过钢支架波动在另一夹具上(模仿中央通道的H梁波动)。夹具盘安置在管柱支架安置处,其与管柱支架机能形态同样。负荷就加在此夹具上(模仿转向管柱)。
通过上述三项实验,实验事实均相符准则请求(见表3)。
表3台架机能实验事实
2.道路实验和碰撞实验
在结尾了材料和零部件台架实验以后,又别离对镁合金风度板横梁停止了加强和归纳道路实验以及整车碰撞实验,道路实验历程中没有发觉镁合金风度板横梁产生锈蚀、开裂等生效处境,事实齐备知足产物的机能请求。正碰实验和侧碰实验历程中,镁合金风度板横梁起到很好的支柱影响,没有产生变形或开裂,告成通过碰撞实验。
镁合金风度板横梁的零件机能测试、路试实验和碰撞平安实验事实均知足准则请求,考证了镁合金风度板横梁机能齐备知足哄骗请求。
结语采纳AM60B镁合金创造的风度板横梁齐备知足产物的各项机能请求,能够做为B级及以上车型风度板横梁的创造材料。通过AM60B镁合金材料在风度板横梁上的胜利运用,不仅能够到达轻量化成就,同时也为后期在别的零件上运用供应了思绪和阅历。
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