Алюмінієвий сплав для автомобіля

Впровадження алюмінієвого сплаву для автомобіля

1.Навісні частини

Кришка багажника (Великобританія) або decklid (Нас) це панель, яка закриває багажник (або стовбур) автомобіля. Він забезпечує доступ до основного багажного відділення. Петлі дозволяють підняти кришку багажника, тоді як такі пристрої, як пружини або газові балони, утримують його у відкритому положенні.

В принципі, Кришки багажника мають відповідати подібним вимогам і підпорядковані тим же рекомендаціям щодо дизайну, що й капоти. Однак, алюмінієві листи використовуються набагато менше для кришки багажника, ніж для капота. Основна причина полягає в тому, що «вартість» ваги, збереженої в задній частині автомобіля, значно нижча, ніж у передній, через те, що 50:50 розподіл навантаження по осях. У багатьох випадках, автомобільні інженери навіть змінюють масу (напр.. батареї) назад, щоб досягти більш збалансованого розподілу ваги по осі.

Задні двері автомобіля з алюмінієвого сплаву

Отже, алюмінієві кришки багажника в основному використовуються для моделей автомобілів з повністю алюмінієвою конструкцією кузова. Але їх все ж таки декілька (дизайн змішаних матеріалів) верхні моделі автомобілів, які використовують алюмінієву кришку багажника для зменшення ваги. При заміні алюмінію на сталь у кришці багажника, економія ваги приблизно 50% можна досягти. Як приклад, кришку багажника, показану нижче (вага 8.6 кг) – який був розроблений для автомобіля Ford P2000 – означає зменшення ваги 5.4 кг (53%) порівняно з еквівалентною сталевою конструкцією. Сплав АА 6022-Т4, витриманий до T6 під час процесу запікання фарби, було застосовано. Товщина зовнішньої і внутрішньої панелей капота і кришки багажника була однаковою (0.85 мм)

Цікавим прикладом є показана нижче кришка багажника, виготовлена ​​зі сплаву TopForm®SPF. Це сплав AlMgMn, оптимізований для процесу надпластичного формування зі складом, що відповідає сплаву EN-AW 5083. Сплав забезпечує наддрібну зернисту структуру в результаті спеціальних умов обробки під час лиття, прокатка і термообробка.

Більш важливим є застосування алюмінієвих листів для підйомних дверей (або задні люки) і задні двері, тобто. двері або «ворота» позаду позашляховиків, хетчбеки, універсали та схожі типи транспортних засобів. Підйомні двері та задні люки кріпляться вгорі на петлях і відкриваються вгору, Задні двері – це бічні двері, які відкриваються на петлях зліва або справа. Вони значно виграють від зменшення ваги завдяки більш легкому поводженню. На додаток, зменшена вага може призвести до значно менших навантажень на задню вісь (оскільки ці панелі нависають над задньою віссю) і, отже, додаткова кількість місць.

Першим прикладом алюмінієвих підйомних дверей є GMT 830 підйомні двері. Це був повністю алюмінієвий дизайн із використанням EN-AW 6111-T4PD для зовнішньої панелі, EN-AW 6111-T4P для арматури та EN-AW 5182-O для внутрішньої панелі. Алюмінієві підйомні двері були штамповані за допомогою звичайних прес-інструментів. Товщина зовнішньої панелі була підібрана відповідно до вимог щодо вм’ятин і консервування. Алюмінієві підйомні двері були зібрані за допомогою контактного точкового зварювання та підшивання. Для кріплення петель і засувок використовувалися сталеві гайки з покриттям.

Для зовнішньої панелі Saab 9-3 підйомні двері, використано сплав EN AW-6016 (t = 1.0 мм). Внутрішня панель виготовлена ​​зі сплаву Hydro 5182-M ssf (t = 1.2 мм), особлива якість відпаленого O-temper EN AW-5182 («погана деформація носилок та/або відсутність деформації нош»). У стані «без натягу»., утворення слідів розтяжки типу А пригнічується невеликою попередньою деформацією відпаленого листа. (за рахунок залишкової формоздатності). Однак, як тільки рівень деформації підвищиться вище 5 до 7 %, тонка смугастість ліній Людерса типу В з глибиною шорсткості поверхні < 1 0 μ m не можна уникнути. Отже, Якості сплаву AlMg без розтяжок не знайшли значного практичного застосування.

Цікавий полегшений варіант дизайну демонструє двері багажника VW Lupo 3L (виробляється 1999 - 2005), спеціальне видання, створене лише для споживання 3 л палива на 100 км. Рішення, обране для дверей багажника, включало вбудовану магнієву внутрішню частину та алюмінієву зовнішню панель (а також алюмінієві підсилення замків) з вагою 5.4 кг (порівняно з 10.5 кг для сталевого розчину). Алюмінієва зовнішня панель прикріплена до внутрішньої частини з магнію. На додаток, клейове склеювання фланців використовується для міцності та ізоляції. Щоб уникнути можливої ​​контактної корозії, магнієве лиття під тиском покривається перед складанням.

Економічним варіантом полегшення є також застосування алюмінієвого лиття для рам задніх вікон (див. нижче).

2 Крила

Крила (Великобританія) або крила (Нас) позначають частину кузова автомобіля, яка обрамляє колесо (нижня сторона крила). Його основне призначення — захист від піску, грязь, породи, рідина, та інші дорожні бризки від викиду в повітря шиною, що обертається.

Термін «крило» зазвичай стосується лише панелей над передніми колісними арками, оскільки в сучасних автомобілях, задні «крила» є скоріше невід'ємною частиною боковини автомобіля. Промисловість змінилася: задні крила були прикручені до чверті панелі (панель кузова, яка простягається між задніми дверима та багажником) до збільшеної четвертної панелі, яка виконувала обидві функції, і, зрештою, до цілісної бічної стінки. Сучасний сучасний дизайн – це цільна бічна стінка; четвертна панель використовується в тих випадках, коли виготовлення цілісної бічної стінки неможливо з технічних причин.

Впровадження алюмінієвого сплаву для автомобіля

Загалом, Крила є відносно простими компонентами, і переробка зі сталі на алюміній не викликає жодних труднощів.

Основні вимоги до алюмінієвих крил в основному ідентичні вимогам до зовнішніх панелей капотів або кришки багажника., тобто:

• – жорсткість – визначається конструкцією та товщиною листа (загалом 1.4 х товщина сталевого листа),
• – опір вигину – визначається товщиною листа, межа текучості та дизайн,
• – динамічне вдавлення (відбій каменю) – визначається товщиною листа і межею текучості,
• – якість поверхні – визначається типом сплаву (переважно серії AlMgSi), шорсткість поверхні і мікроструктура,
• – малий радіус підшивання

Сучасні стандартні алюмінієві сплави для зовнішніх корпусів системи EN-AW 6xxx відповідають усім вимогам стандартних конструкцій крил. Результуюче зменшення ваги порівняно зі сталлю зазвичай трохи більше ніж 50 %, тобто. заміна сталі на алюміній для крил пропонує привабливі можливості зменшення ваги в передній частині автомобіля. Однак, проникнення на ринок алюмінію для крил значно нижче, ніж для капотів. Основна причина полягає в тому, що в багатьох випадках, використовуються пластикові або армовані волокном пластикові панелі крила. Перевагою пластикових матеріалів є менша чутливість пластику до дрібних пошкоджень при паркуванні (напр.. подряпини і невеликі вм'ятини).

Але є й моделі автомобілів, де потрібні крила дуже складної форми. Цікаве рішення для цих особливих випадків пропонує технологія надпластичного формування.

3 Двері

Двері дозволяють входити та виходити з автомобіля. Двері можна відкривати вручну, або з електричним живленням. Звичайні автомобільні двері закріплюються на передньому краї, дозволяючи дверям відкриватися назовні від кузова автомобіля. Перевага такого типу дверей полягає в тому, що вони відкриваються під час руху транспортного засобу вперед, опір вітру буде працювати проти дверей, що відкриваються, і фактично змусить його закрити.

Але в залежності від типу авто, використовуються також інші концепції дверей:

Двері на задніх петлях значно полегшують вхід і вихід з автомобіля. Проте проблеми з безпекою не дозволяють сьогодні використовувати «двері самогубців».. На сучасних автомобілях, виняток становлять задні двері із задніми петлями в поєднанні з передніми дверима з передніми петлями, в основному на автомобілях з водієм, таксі та MPV.

Двері-ножиці — це автомобільні двері, які обертаються вертикально на фіксованій петлі в передній частині дверей., а не назовні, як у звичайних дверей. Цей тип дверей використовується на деяких ексклюзивних спортивних автомобілях (напр.. деякі моделі Lamborghini)

Двері-метелики – це тип дверей, який також можна побачити на автомобілях високої продуктивності (напр.. суперспортивний автомобіль McLaren F1). Вони схожі на двері-ножиці, але в той час як ножиці двері рухаються вгору, дверцята-метелики також рухаються назовні, що полегшує вхід/вихід за рахунок економії місця. Двері типу «крило чайки» описують автомобільні двері, закріплені на даху, а не збоку. Вони є лише на окремих моделях спортивних автомобілів.

Автомобільні двері з алюмінієвого сплаву

Розсувні двері відкриваються зсувом (зазвичай горизонтально), при цьому двері або монтуються на рейки, або підвішуються до них. Розсувні двері найчастіше використовуються для мікроавтобусів (MPV) забезпечити великий вхід або вихід для пасажирів або не загороджувати тротуар. Вони також часто використовуються збоку комерційних фургонів, оскільки це дає великий отвір для завантаження та розвантаження вантажу, не перешкоджаючи доступу.

Однак, автомобільні двері - це не проста навісна панель, а структурний модуль, який виконує багато різних функцій. В основному, двері складаються із зовнішньої панелі, що підтримується внутрішнім структурним елементом, до якого прикріплені різні додаткові компоненти. Крім того, Сучасні автомобільні двері зазвичай містять підсилювальний елемент («бічна ударна балка») який захищає водія та пасажирів у разі бічного зіткнення, напр.. коли менші автомобілі вражає більший позашляховик.
Дверна оболонка, найпомітніший компонент автомобільних дверей, утримує всі частини дверей разом. Найважливішими додатковими частинами, вбудованими в двері, є:

• – Петлі: Петлі з’єднують двері з корпусом, дозволяти відкривати та закривати двері та утримувати двері в необхідному положенні для належного закриття.
• – Дверна ручка та замок: Ці деталі дозволяють дверям надійно закриватися і запобігають їх відкриванню. Існують різні системи блокування дверей автомобіля. Новіші автомобілі оснащені електричним замком, який дозволяє водіям віддалено замикати всі двері. Дверні ручки знаходяться з внутрішньої та зовнішньої сторони дверей автомобіля.
• – Вікна та склопідйомник: Двері транспортних засобів, як правило, мають вікна, і більшість із них можуть відкриватися різною мірою. Загалом, вікна дверей автомобіля затягуються вниз у корпус дверей. Склопідйомник — це механізм, який знаходиться всередині дверей автомобіля, який піднімає та опускає віконне скло. Вікна відкриваються або ручною рукояткою, або перемикається електродвигун.

На додаток, загалом існує панель міжкімнатних дверей, яка є важливим компонентом стилю для інтер’єру, але також сприяє функціональності та ергономіці автомобіля. Він містить різні внутрішні деталі, наприклад ручки внутрішніх дверей, підлокітники та/або ящики для речей, перемикачі, і вогні. На корпусі дверей також можуть бути шумопоглинаючі килимки, електронні системи, такі як вікна та запірний механізм, динаміки або подушки безпеки як додатковий захист у разі бічного удару, тощо.