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客车车身设计:铝材料应用成果

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:表5-1 铝合金系列的定义及其典型用途铝合金在客车车身上的应用主要在以下三个方面:铝合金板材、铝合金型材和压铸铝合金。客车企业应对铝型材汇编成册,限定设计人员尽可能地在已有的断面库中选用,控制新开型材的种类。压铸铝合金在客车车身上的主要用途是行李舱门锁和内行李架吊架,大约80%的铝合金压铸件选用的是铝硅铜系合金,即表5-4中的代号YL112的合金。

客车车身设计:铝材料应用成果

铝都是以铝合金材料的型式在汽车上使用的,按加工工艺方法的区别,车身用铝合金材料的分类如下:

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图5-38 三种小型锁具的基本形状

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表5-1则是铝合金系列的定义及其典型用途,牌号的命名方法基本是沿用了美国铝业协会AA(Aluminium Association)的命名原则。

表5-1 铝合金系列的定义及其典型用途

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铝合金在客车车身上的应用主要在以下三个方面:铝合金板材、铝合金型材和压铸铝合金。

(1)铝合金板材 主要用于侧舱门、乘客门的门板和地板面,以2~3mm厚为主,合金牌号是1系或3系。也有内饰封板使用铝板,通常是厚度小于1.5mm的铝板,但随着整体成型内饰件的推广,内饰使用铝板的情况也越来越少了。

铝合金板材的国家标准是GB/T 3880.1—2006《一般工业用铝及铝合金板、带材 第1部分:一般要求》。

1系铝板是属于工业纯铝,其特点是塑性好,有利于冷作加工,如折弯。通常若选用1系铝合金板制作侧行李舱门,则其料厚至少要达到3mm,否则门板的平整度很难保证。

3系铝合金板具有良好的耐腐蚀性能,同时也有很好塑性和焊接性能,强度高于纯铝,可冷态加工。由于板材偏硬,若选用3系铝合金板制作侧行李舱门,则其料厚能降到2.5mm。

客车的地板面会用到铝合金花纹板,如行李舱的底板、过道的地板等,GB/T 3618—2006《铝及铝合金花纹板》标准中规定了九种花纹型式,分别编号为1号~9号,如表5-2所列,而表5-3则是花纹铝板产品的花纹代号、花纹图案、牌号、状态、规格等参数的标准化系列表。

客车常用的花纹铝板是扁豆型、三条型、四条型、五条型,底板厚2~3mm,筋高1mm。

表5-2 花纹铝板的九种花纹型式

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表5-3 花纹铝板产品的标准化系列表 (单位:mm)

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(2)铝合金型材 铝合金型材即铝型材,有结构用材和装饰用材两种。结构用材就是全铝车身的结构铝型材、侧舱门和乘客门的骨架型材、侧推拉窗的铝材框、公交车的铝型材扶手等,装饰用材就是现在广泛使用的内外饰铝压条。图5-39是客车的四种铝型材例子,可以肯定地说,任何一个大型的客车厂,其使用过的铝型材不会少于50种。这是因为铝型材的设计自由度太高了,而且模具费用低、开模周期短。正是这些优点助长了铝型材的“泛滥”。客车企业应对铝型材汇编成册,限定设计人员尽可能地在已有的断面库中选用,控制新开型材的种类。(www.xing528.com)

客车车身用的铝合金型材都是5系或6系的合金,如6063。

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图5-39 客车的四种铝型材例子

(3)压铸铝合金 压铸即压力铸造,是一种在压铸机柱塞的高压作用下,使熔融的合金快速进入金属模具的型腔充型并凝固冷却的快速铸造方法。

压铸件特点有两个:

①铸件的尺寸精度高,表面光洁,不需二次机械加工即可装配。

②生产效率高,特别适合于大批量的小型零件生产。

压铸铝合金在客车车身上的主要用途是行李舱门锁和内行李架吊架,大约80%的铝合金压铸件选用的是铝硅铜系合金,即表5-4中的代号YL112的合金。表5-4是GB/T15115—2009《压铸铝合金》标准中给出的压铸铝合金牌号、代号、合金特点和应用举例。该表中另一个常用的压铸铝合金代号是YL104,其特点是能够电镀

表5-4 压铸铝合金牌号、代号、合金特点和应用举例

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压铸铝合金的力学特点是耐低温不耐高温,越是低温其抗拉强度和屈服强度越高。在室温下,YL112和YL104的力学性能差不多,表5-5简单列举了室温下这两种合金的力学性能对比,作为内行李架的吊架,这两种合金均可以采用。

客车内行李架吊架的特点是:单车用量多、外形尺寸小、结构复杂、精度要求高,应具有一定的机械强度,而压铸铝合金能很好地符合这些使用要求。

图5-40则是三种压铸铝合金行李架吊架的形状简图。

表5-5 室温下YL112和YL104两种合金的力学性能对比

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图5-40 三种压铸铝合金行李架吊架的形状简图

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