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铝合金在汽车轻量化价值巨大

13 2018-11
作者:管理员 浏览:
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  随着我国交通运输业向现代化、高速化方向发展,交通运输工具的轻量化要求日趋强烈,以铝代钢的呼声越来越大,特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、铁道车辆、地下铁道、高速列车、货运车、汽车、舰艇、船舶、火炮、坦克以及机械设备等重要受力部件和结构件,近几年来大量使用铝及铝合金锻件和模锻件以替代原来的钢结构件,如飞机结构件几乎全部采用铝合金模锻件;汽车(特别是重型汽车和大中型客车)轮毂、保险杠、底座大梁;坦克的负重轮;炮台机架;直升机的动环和不动环;火车的气缸和活塞裙;木工机械机身;纺织机械的机座、轨道和绞线盘等等都已应用铝合金模锻件来制造。而且,这些趋势正在大幅度增长,甚至某些铝合金铸件也开始采用铝合金模锻件来代替。

 

市场需求及应用前景分析

  由以上分析,铝及铝合金锻件的主要用于要求轻量化程度大的工业部门,根据当前各国的应用情况,主要的市场分布如下。

 

  (1)航空(飞机)锻件:飞机上的锻件占飞机材料重量的70%左右,如起落架、框架、肋条、发动机部件、动环和不动环等,一架飞机上所用的锻件上千种,其中除了少数高温部件使用高温合金和钛合金锻件外,绝大部分已铝化,如美国波音公司,年产飞机上千架,年需消耗铝合金锻件数万吨。我国歼击机等军用飞机和民用飞机也在飞速发展,特别是大飞机项目的启动及航母等大项重点项目的实施,需要消耗的铝锻件也会逐年增加。

 

  (2)航天锻件:航天器上的锻件主要是锻环、轮圈、翼梁和机座等,绝大部分为铝锻件,只要少数钛锻件。宇宙飞船、火箭、导弹、卫星等的发展对铝锻件的需求日益俱增。如近年来,我国研制的超远程导弹用AL-Li合金壳体锻件,每件重达300多公斤,价值几十万元。Φ1.5~Φ6mm的各类铝合金锻环的用量也越来越大。

 

  (3)兵器工业:如坦克、装甲车、运兵车、战车、火箭弹、炮架、军舰等常规武器上使用铝合金锻件作为承力件的数量大大增加,基本代替了钢锻件。特别是铝合金坦克负重轮等重要锻件已成了兵器器械轻量化、现代化的重要材料。

 

  (4)汽车是使用铝合金锻件最有前途的行业,也是铝锻件的最大用户。主要作为轮毂(特别重型汽车和大中型客车)、保险杠、底座大梁和其它一些小型铝锻件,其中铝轮毂是使用量最大的铝锻件,主要用于大客车、卡车和重型汽车上。近年来,在中小型汽车、摩托车和高级轿车上也开始使用。据统计,世界上几年来铝轮毂的用量的年增长速度达20%以上,目前的使用量达数十亿个。

 

  我国刚刚起步,但一汽、二汽等大型汽车企业正在开始研发,随着汽车产量的增加(2010年我国汽车产量预计达到1500万辆/年,世界汽车产量可能突破7000万辆/年),铝轮毂和其它铝锻件的用量将会得到惊人的发展。目前工业上常用的汽车了铝合金车轮的制造方法主要有铸造法和锻造法两种。铸造法又分为重力铸造和压力铸造法。铸造法生产的车轮产品的组织致密度和均匀性较差,力学性能亦较低。制造的精度(厚度)也较差,后续加工量大,不能满足高可靠性的轻量化乘用车性能要求,而且无法满足商用车的车轮的耐冲击和疲劳寿命及承载能力的要求。

 

  而用锻造法生产的铝合金汽车车轮的力学性能良好,结构强度高,重量轻(壁厚薄),抗冲击能力高,防腐蚀性能和抗疲劳强度优良等优点,可以满足商用车车轮的要求,因此,逐渐成为汽车,特别是高级轿车和大型、重型、豪华型客车与货车用车轮的首选配件,有逐渐替代铸造铝合金车轮的趋势。如美国铝业公司用80MN锻压水压机生产的6061T6汽车轮毂,其晶粒变形流向与受力方向一致,强度与韧性及疲劳强度均大大高于铸造合金车轮,而重量则减少20%,伸长率可达12%~16%。而且具有相当高的吸震与承压能力,承受冲击能力强。

 

  此外,锻铝车轮的致密度高,无疏松、针孔,表面无气孔,具有良好的表面处理性能。涂层均匀一致,结合力高,色彩调和美观。锻铝车轮有很好的机械加工性能。由此可见,锻造铝车轮具有重量轻、比强度高、韧性和抗疲劳性与抗腐蚀性优良,导热性好,易于机械加工,圆形度好,抗冲击,使用安全,便于维修,使用成本低,节能、环保、美观耐用等特点,是汽车车轮等交通运输转动部件的理想材料,有广阔的应用前景。

 

  (5)能源动力工业上,铝锻件会逐渐代替某些钢锻件制作机架、护环、动环和不动环以及煤炭运输车轮、液化天然气法兰盘、核电站燃料架等,一般都是大中型锻件。

 

  (6)船舶和舰艇上使用铝锻件作为机架、动环和不动环、炮台架等。

 

  (7)在机械制造业上,目前主要用于制作木工机械、纺织机械等中的机架、滑块、连杆及绞线盘等,仅纺织机用绞线盘铝锻件,我国每年就需要数万件,重1500多吨。

 

  (8)模具工业上用铝合金锻件制作橡胶模具,鞋模具及其它轻工模具。

 

  (9)在运输机械、火车机车工业上,铝合金锻件大量用作气缸、活塞裙带等。仅国内每年消耗的4032合金的气缸和活塞裙等锻件达数万件。

 

  (10)其它方面,如电子通讯、家用电器、文体器材等方面也开始使用铝锻件替代钢、铜等材料的锻件。

随着汽车轻量化及新能源汽车对铝合金的需求不断增加,罗威斯型材机在汽车行业加工也占据着重要的地位。汽车行李架、保险杠、脚踏板、天窗导轨、装饰条等加工以及新能源汽车电池托盘也都可以采用罗威斯设备进行深加工。

罗威斯PA系列型材机

 

1、该机床主轴采用进口BT40直联式机械主轴,转速高达12000rpm;其外径外径150mm,在重切削负荷下能精确速度控制和峰值性能;主轴采用封闭式液体恒温控制系统,可确保连续24小时高速正常运转。

2、机床控制系统采用最新FANUC  Oi-MODEL  F 双通道控制系统。可以轻松实现一台操作面板控制两个加工机头;两个机头可以分别控制,加工不同工件互不干扰;也可以同时加工一个工件,缩短零件加工周期。

3、自动换刀系统采用进口刀臂式刀库,相邻换刀只需1.5秒,大大提高自动换刀效率。

4、工作台铸造而成,稳定性好, 采用冷却喷雾系统,可对刀具进行冷却处理。

5、Y轴跨度大,达到600mm,使整体机床更加稳定可靠

6、主轴电机和控制电机采用进口高品质交流伺服电机、滚珠丝杠、线性滑轨及电气配件,,确保设备具有较高的加工精度:X轴±0.05mm,Y/Z轴±0.01mm。

7、一次装夹可以完成钻、铣、倒、刚性攻丝、镗等加工工序实现多功能加工。

8、设有防护装置,完全保护操作者的人身安全。

9、此机型为定制化机型,整体型机身,增加了机床的稳定性;X轴行程为12米再加上双控制主轴由此大大增加了加工范围、提高效率,在同行业属领先水平。

 

FANUC  Oi-MODEL  F 简介:

FANUC  Oi-MODEL  F是拥有最先进伺服技术的纳米CNC控制系统。其具有高速、高精度加工有效的AI轮廓控制,高速、高精度的伺服HRV控制,高加速、快响应的主轴HRV控制和用于高速、高精度加工的快速伺服调整FANUC  SERVO  GUIDE的功能;此系统进一步增加了控制轴数,可对应不同配置的机床,支持各种工业网络和现场网络,能将电脑的便利性应用到CNC上的FANUC平台;具有强大的PMC功能和双捡安全的防护功能,强力支持启动调试CNC系统的各种调整功能;具有更高运转率、高可靠性和维护简便的特点。

 

产品适用性

此款机床特别适合汽车、轨道交通等行业材料的加工应用。目前此类加工有着向批量大、材料超长、超宽,加工周期需求短的特点发展。对于许多这样诸如此类需求,双主轴加工中心机可以最接近地在“几难”之间取得平衡。此款机床几乎可以提供单主轴机床双倍的生产率,而占地面积却仅仅稍微比后者多一点,同时又满足了给定的生产速度要求,所需要的操作员数量也较少,由此不仅降低设备投资、人工成本还极大降低维护成本,具有更高的效率性价比。

 

 

PA-2500

PA-4500

PA-6500

可选

X轴行程

2500mm

4500mm

6500mm

2500mm-30000mm

Y轴行程

500mm

600mm

Z轴行程

500mm

600mm

主轴转速

12000mm

8000mm-15000mm

主轴锥孔

BT40

刀库容量

24PCS

主轴驱动马达

7.5kw

11kw

台面

T型槽/气动夹具

冷却系统

雾化冷却/喷水冷却

系统

FANUC

SYNTEC

 

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