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    鋁合金在汽車輕量化價值巨大

    13 2018-11
    作者:管理員 瀏覽:
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      隨著我國交通運輸業向現代化、高速化方向發展,交通運輸工具的輕量化要求日趨強烈,以鋁代鋼的呼聲越來越大,特別是輕量化程度要求高的飛機、航天器、鐵道車輛、地下鐵道、高速列車、貨運車、汽車、艦艇、船舶、火炮、坦克以及機械設備等重要受力部件和結構件,近幾年來大量使用鋁及鋁合金鍛件和模鍛件以替代原來的鋼結構件,如飛機結構件幾乎全部采用鋁合金模鍛件;汽車(特別是重型汽車和大中型客車)輪轂、保險杠、底座大梁;坦克的負重輪;炮臺機架;直升機的動環和不動環;火車的氣缸和活塞裙;木工機械機身;紡織機械的機座、軌道和絞線盤等等都已應用鋁合金模鍛件來制造。而且,這些趨勢正在大幅度增長,甚至某些鋁合金鑄件也開始采用鋁合金模鍛件來代替。

     

    市場需求及應用前景分析

      由以上分析,鋁及鋁合金鍛件的主要用于要求輕量化程度大的工業部門,根據當前各國的應用情況,主要的市場分布如下。

     

      (1)航空(飛機)鍛件:飛機上的鍛件占飛機材料重量的70%左右,如起落架、框架、肋條、發動機部件、動環和不動環等,一架飛機上所用的鍛件上千種,其中除了少數高溫部件使用高溫合金和鈦合金鍛件外,絕大部分已鋁化,如美國波音公司,年產飛機上千架,年需消耗鋁合金鍛件數萬噸。我國殲擊機等軍用飛機和民用飛機也在飛速發展,特別是大飛機項目的啟動及航母等大項重點項目的實施,需要消耗的鋁鍛件也會逐年增加。

     

      (2)航天鍛件:航天器上的鍛件主要是鍛環、輪圈、翼梁和機座等,絕大部分為鋁鍛件,只要少數鈦鍛件。宇宙飛船、火箭、導彈、衛星等的發展對鋁鍛件的需求日益俱增。如近年來,我國研制的超遠程導彈用AL-Li合金殼體鍛件,每件重達300多公斤,價值幾十萬元。Φ1.5~Φ6mm的各類鋁合金鍛環的用量也越來越大。

     

      (3)兵器工業:如坦克、裝甲車、運兵車、戰車、火箭彈、炮架、軍艦等常規武器上使用鋁合金鍛件作為承力件的數量大大增加,基本代替了鋼鍛件。特別是鋁合金坦克負重輪等重要鍛件已成了兵器器械輕量化、現代化的重要材料。

     

      (4)汽車是使用鋁合金鍛件最有前途的行業,也是鋁鍛件的最大用戶。主要作為輪轂(特別重型汽車和大中型客車)、保險杠、底座大梁和其它一些小型鋁鍛件,其中鋁輪轂是使用量最大的鋁鍛件,主要用于大客車、卡車和重型汽車上。近年來,在中小型汽車、摩托車和高級轎車上也開始使用。據統計,世界上幾年來鋁輪轂的用量的年增長速度達20%以上,目前的使用量達數十億個。

     

      我國剛剛起步,但一汽、二汽等大型汽車企業正在開始研發,隨著汽車產量的增加(2010年我國汽車產量預計達到1500萬輛/年,世界汽車產量可能突破7000萬輛/年),鋁輪轂和其它鋁鍛件的用量將會得到驚人的發展。目前工業上常用的汽車了鋁合金車輪的制造方法主要有鑄造法和鍛造法兩種。鑄造法又分為重力鑄造和壓力鑄造法。鑄造法生產的車輪產品的組織致密度和均勻性較差,力學性能亦較低。制造的精度(厚度)也較差,后續加工量大,不能滿足高可靠性的輕量化乘用車性能要求,而且無法滿足商用車的車輪的耐沖擊和疲勞壽命及承載能力的要求。

     

      而用鍛造法生產的鋁合金汽車車輪的力學性能良好,結構強度高,重量輕(壁厚?。?,抗沖擊能力高,防腐蝕性能和抗疲勞強度優良等優點,可以滿足商用車車輪的要求,因此,逐漸成為汽車,特別是高級轎車和大型、重型、豪華型客車與貨車用車輪的首選配件,有逐漸替代鑄造鋁合金車輪的趨勢。如美國鋁業公司用80MN鍛壓水壓機生產的6061T6汽車輪轂,其晶粒變形流向與受力方向一致,強度與韌性及疲勞強度均大大高于鑄造合金車輪,而重量則減少20%,伸長率可達12%~16%。而且具有相當高的吸震與承壓能力,承受沖擊能力強。

     

      此外,鍛鋁車輪的致密度高,無疏松、針孔,表面無氣孔,具有良好的表面處理性能。涂層均勻一致,結合力高,色彩調和美觀。鍛鋁車輪有很好的機械加工性能。由此可見,鍛造鋁車輪具有重量輕、比強度高、韌性和抗疲勞性與抗腐蝕性優良,導熱性好,易于機械加工,圓形度好,抗沖擊,使用安全,便于維修,使用成本低,節能、環保、美觀耐用等特點,是汽車車輪等交通運輸轉動部件的理想材料,有廣闊的應用前景。

     

      (5)能源動力工業上,鋁鍛件會逐漸代替某些鋼鍛件制作機架、護環、動環和不動環以及煤炭運輸車輪、液化天然氣法蘭盤、核電站燃料架等,一般都是大中型鍛件。

     

      (6)船舶和艦艇上使用鋁鍛件作為機架、動環和不動環、炮臺架等。

     

      (7)在機械制造業上,目前主要用于制作木工機械、紡織機械等中的機架、滑塊、連桿及絞線盤等,僅紡織機用絞線盤鋁鍛件,我國每年就需要數萬件,重1500多噸。

     

      (8)模具工業上用鋁合金鍛件制作橡膠模具,鞋模具及其它輕工模具。

     

      (9)在運輸機械、火車機車工業上,鋁合金鍛件大量用作氣缸、活塞裙帶等。僅國內每年消耗的4032合金的氣缸和活塞裙等鍛件達數萬件。

     

      (10)其它方面,如電子通訊、家用電器、文體器材等方面也開始使用鋁鍛件替代鋼、銅等材料的鍛件。

    隨著汽車輕量化及新能源汽車對鋁合金的需求不斷增加,羅威斯型材機在汽車行業加工也占據著重要的地位。汽車行李架、保險杠、腳踏板、天窗導軌、裝飾條等加工以及新能源汽車電池托盤也都可以采用羅威斯設備進行深加工。

    羅威斯PA系列型材機

     

    1、該機床主軸采用進口BT40直聯式機械主軸,轉速高達12000rpm;其外徑外徑150mm,在重切削負荷下能精確速度控制和峰值性能;主軸采用封閉式液體恒溫控制系統,可確保連續24小時高速正常運轉。

    2、機床控制系統采用最新FANUC  Oi-MODEL  F 雙通道控制系統??梢暂p松實現一臺操作面板控制兩個加工機頭;兩個機頭可以分別控制,加工不同工件互不干擾;也可以同時加工一個工件,縮短零件加工周期。

    3、自動換刀系統采用進口刀臂式刀庫,相鄰換刀只需1.5秒,大大提高自動換刀效率。

    4、工作臺鑄造而成,穩定性好, 采用冷卻噴霧系統,可對刀具進行冷卻處理。

    5、Y軸跨度大,達到600mm,使整體機床更加穩定可靠

    6、主軸電機和控制電機采用進口高品質交流伺服電機、滾珠絲杠、線性滑軌及電氣配件,,確保設備具有較高的加工精度:X軸±0.05mm,Y/Z軸±0.01mm。

    7、一次裝夾可以完成鉆、銑、倒、剛性攻絲、鏜等加工工序實現多功能加工。

    8、設有防護裝置,完全保護操作者的人身安全。

    9、此機型為定制化機型,整體型機身,增加了機床的穩定性;X軸行程為12米再加上雙控制主軸由此大大增加了加工范圍、提高效率,在同行業屬領先水平。

     

    FANUC  Oi-MODEL  F 簡介:

    FANUC  Oi-MODEL  F是擁有最先進伺服技術的納米CNC控制系統。其具有高速、高精度加工有效的AI輪廓控制,高速、高精度的伺服HRV控制,高加速、快響應的主軸HRV控制和用于高速、高精度加工的快速伺服調整FANUC  SERVO  GUIDE的功能;此系統進一步增加了控制軸數,可對應不同配置的機床,支持各種工業網絡和現場網絡,能將電腦的便利性應用到CNC上的FANUC平臺;具有強大的PMC功能和雙撿安全的防護功能,強力支持啟動調試CNC系統的各種調整功能;具有更高運轉率、高可靠性和維護簡便的特點。

     

    產品適用性

    此款機床特別適合汽車、軌道交通等行業材料的加工應用。目前此類加工有著向批量大、材料超長、超寬,加工周期需求短的特點發展。對于許多這樣諸如此類需求,雙主軸加工中心機可以最接近地在“幾難”之間取得平衡。此款機床幾乎可以提供單主軸機床雙倍的生產率,而占地面積卻僅僅稍微比后者多一點,同時又滿足了給定的生產速度要求,所需要的操作員數量也較少,由此不僅降低設備投資、人工成本還極大降低維護成本,具有更高的效率性價比。

     

     

    PA-2500

    PA-4500

    PA-6500

    可選

    X軸行程

    2500mm

    4500mm

    6500mm

    2500mm-30000mm

    Y軸行程

    500mm

    600mm

    Z軸行程

    500mm

    600mm

    主軸轉速

    12000mm

    8000mm-15000mm

    主軸錐孔

    BT40

    刀庫容量

    24PCS

    主軸驅動馬達

    7.5kw

    11kw

    臺面

    T型槽/氣動夾具

    冷卻系統

    霧化冷卻/噴水冷卻

    系統

    FANUC

    SYNTEC

     

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