1. 車用鋁合金（jīn）材料簡介

鋁合金在汽車中的應（yīng）用形式有鋁合金鍛件（jiàn）(要求強度較高的結構件和疲勞件如懸架支架以及（jí）鋁合金車輪等) 、模鑄件(主要有（yǒu）轎車車輪、各類殼體，發動機的缸體缸蓋等零件)、鋁合金擠壓和衝壓成形產品(製做各類車身結（jié）構件的（de）鋁合金型材) 、鋁合金軋（zhá）製板材(乘用（yòng）車外覆蓋件，如發動機的蓋板、行李箱蓋板等) 和鑄造件（jiàn）等。

目前（qián），全球各大汽車廠商紛紛進行車身外覆蓋零件的鋁板材（cái）料替代。現今，較為普遍采用鋁板替代的零件（jiàn）有發動（dòng）機罩蓋、行李箱蓋、翼子板等。某些廠家已研製開發全鋁車身，例如奧迪A8、克萊斯勒prowler等，對於汽車輕量化起到一定的推進效益。

用（yòng）於汽車車身的鋁合金主要有Al－Cu－Mg (2000係)、Al－Mg (5000係（xì）)和Al－Mg－Si(6000 係)三大（dà）係列。

2000係合金加入Cu和Mg等元素，其強化相為CuAl2或 CuMgAl2，可通過熱處理強（qiáng）化，獲得良好的鍛造性、較高的強度和一定的烤漆硬化（huà）性，可應用於汽車（chē）內外板零件，如車蓋、底板蓋、駕（jià）駛室等。

5000係合金通過Mg固溶於鋁中，形成固溶強化（huà）效應，具有較高的成形性和（hé）抗腐蝕性能較高，但（dàn）該係合金（jīn）屬於非熱（rè）處理強化合金，隻能通過加工硬化來獲得強度，一般以O(退（tuì）火)狀態使用，強度較低，通常用於汽車內板等（děng）形狀複雜的部（bù）位，特別適合於要（yào）求用拉延方（fāng）法成形的零部件（jiàn），如車蓋、後行李箱蓋、和空（kōng）氣（qì）過濾器等。

6000係合（hé）金是可熱處理（lǐ）強化的合金（jīn），強度適中（zhōng），成形性和耐蝕性好，易著色，綜合性能優良，該係合金能在固溶處理淬火後具有較低屈服強度的狀（zhuàng）態下供貨，具（jù）有（yǒu）良好的衝壓成形能力，並能（néng）在（zài）最終的烤（kǎo）漆處（chù）理過程中獲得進一步強（qiáng）化，可應（yīng）用於汽（qì）車外板和內板（bǎn）零件。

由於2000係合金的抗蝕性和強度相對較差，近年來2000係（xì）合金在車身覆蓋件（jiàn）方麵（miàn）的用量在減少; 5000係鋁合金因勒德斯線（xiàn）和桔皮效應以（yǐ）及無法進行熱處理強化（huà），在一定程度上限製了其應用，近年來隻做車身內板使用。

隨著6000係合金的不斷開發和應用， 目前（qián）北美汽車企業主要使用AA6111、AA6022係鋁合金，其（qí）數量（liàng）也在不斷增加。歐洲汽車企業主要使用AA6016係鋁（lǚ）合金。日本汽車廠家則主要使用AA6016和AA6022係鋁合（hé）金，同時也（yě）使用部（bù）分AA6111係合金。

2. 車用（yòng）鋁板（bǎn）材料衝壓過程關鍵控製點

根據衝壓工序（xù）流程分析，鋁板在（zài）衝壓過程中的控製（zhì）要點大致有（yǒu）材料保（bǎo）存、板料拆垛（duǒ）、模具衝製、質檢返修等四（sì）方麵。

2. 1 材料保存

由於（yú）目（mù）前大多數汽車廠衝壓開卷設備（bèi）均不具有鋁板卷料的加工能力。因此，各整車廠普遍（biàn）采用以板料形式的采購配送。目（mù）前主要的（de）鋁（lǚ）板生產廠（chǎng）商（shāng）還是（shì）以國外為主，整個物流（liú）配送流程周期（qī）較長，對（duì）於該階段的材料保存需要提出較高的要求。

發黴是（shì）鋁板材料儲存過程中常見的問題，主要的表（biǎo）現（xiàn）為（wéi）材料表麵出現無規律隨機分布的（de）麻點，缺陷擦拭不掉（diào），需打磨去除，嚴重影響產品質量。

對於該（gāi）缺陷主要有以下4點可能原因：

( 1) 在鋁板的生產、運輸過程中，料垛沾水或冷凝（níng）水汽，或由於毛細作（zuò）用吸入水汽（qì）;

( 2) 鋁板材料的表麵油膜受損或分布不均勻，導致空氣中的水分接觸到板料表麵;

( 3) 鋁板在生產過程中表麵留有酸、堿物質，經過一段時候後蓋區（qū）域受腐蝕;

( 4) 包裝不好，運輸過程中物理受損或長時間接觸含（hán）水分物質（zhì）。

鑒於（yú）以上的分析，為了確保（bǎo）鋁板不產生發黴，必須從（cóng）材料的加工源頭進行控製，同時在運輸（shū）、保存（cún）過程（chéng）中始終保（bǎo）持鋁板的（de）防水（shuǐ）、防潮（cháo）。值得（dé）注意的是，目（mù）前較常使用的進口鋁板均采用海運模式，在運輸過程中的防潮處理就（jiù）更（gèng）顯重要。

 

2. 2 板料拆垛

由於鋁板材料不（bú）具備磁性特性，因此對於鋁板料垛的分張便成了鋁板生產的一大技術難點。因為，如果（guǒ）鋁板分張產（chǎn）生問題，輕者造成衝壓生產停機，影響效率，重者甚至會發生模具雙料，釀成事故。

在目前的鋁板拆垛過程中，普遍采用的是吹氣式分張裝置。隨著鋁板（bǎn）的應用逐步廣泛（fàn），壓機供應商在新設計（jì）的自動化（huà）衝壓中均可配備（bèi）吹氣分張裝置（zhì）。選用何種吹氣模式、吹氣壓力值（zhí）等技術要求（qiú）對於今後設備的分張效果（guǒ）影響較大。

因此，該方麵技術參數（shù）必須作為重要設備指標進行規定（dìng），一般吹氣模式選（xuǎn）用不間斷吹（chuī）氣模式，吹氣壓力至少 0. 6 MPa。在條件允許情況下可吹氣分張裝置（zhì）可采用增壓模式，效（xiào）果更佳。

同時，鋁板料（liào）垛表麵狀態對於分張也有一定（dìng）的影（yǐng）響：

( 1) 板料表麵的油膜必須均勻;

( 2)在成本許可的（de）情況下（xià）盡可能材料表麵采用 EDT 處理( 電火（huǒ）花加工) ;

( 3) 已加工完成（chéng）的（de）料垛不要長時間存放；

以上三點均對於（yú）鋁板生產工程中的拆垛效果有較大（dà）影響。

2. 3 模具衝製

雖然，通過多年的科研攻關，鋁板材料的性能得到很大改善，但是總（zǒng）體來說鋁（lǚ）板成形性能還遠低於鋼板（bǎn）。因此（cǐ），對於使用鋁板材料的衝壓成形工藝和成形模具就提出了較高的要求。

( 1) 鋁板材料（liào）的表麵（miàn）潤滑對於成（chéng）形非常重要。目（mù）前鋁板一般采用幹性（xìng）潤滑，該潤滑工藝相對於油脂（zhī）潤滑能讓鋁板材料有更好的成形（xíng）性能。

( 2) 成形模需確保良（liáng）好的成形工藝性，模具的壓邊圈貼合率必須達到 85% 以上，並且壓邊圈和模具型（xíng）麵需要保證光潔（jié），條件允許的情況下進行（háng）鍍鉻（gè）處理。

( 3) 鋁板成形對於設備的壓邊力輸出控製也有較高的要求（qiú）。如（rú）果是單動壓機，盡量不要選用（yòng）氣墊成形設備，應使用壓力控（kòng）製更為穩定的數控（kòng）液壓墊或伺服電機控（kòng）製墊。

另一方麵（miàn），鋁板材料相對鋼板（bǎn）材料對切邊衝孔（kǒng）工序模具也有（yǒu）其特殊的要求。

由於鋁（lǚ）板的性能偏軟，衝裁凸凹模間隙較普通模（mó）具要小，單麵間隙要控製在 3% ～ 4% 料厚左右。並且模具刀口需保證較高硬（yìng）度，必須在（zài） 60 HRC 以上。

同時，對於衝裁模具的導向也應每半年進行一次（cì）全麵檢驗（yàn）。以上措施可以有效的防（fáng）止鋁板切（qiē）邊（biān）過程中的碎屑（xiè）產生。

 

2. 4 檢驗返修

鋁板成形零件（jiàn）相對於鋼板零件剛度較低、整體偏（piān）軟。因此，在零件檢驗過程中必須注意輕取輕放。鋁板零件的表麵檢驗方法基本與鋼（gāng）板零件相似，目視檢（jiǎn）驗、觸摸檢驗、油石檢驗均可以采用。

但是，在進行觸摸檢驗和油石檢驗時必須注意所施加的壓力，不能造成零件變形。生（shēng）產現場可按照零件型麵製作專用打磨樣架用於檢驗。

鋁板衝壓（yā）零件由於剛度低，一般情況下不進行單（dān）件的返修。但是，實際生產過程中零件缺陷是無法避免的，通常在整車製造（zào）企業較為普（pǔ）遍采（cǎi）用（yòng）的模式為：保留衝壓單件缺陷，並在總（zǒng）成（chéng）零件上再進行返修。

例如，一般鋁板前蓋缺陷（xiàn）是放（fàng）在前蓋總成零件上進（jìn）行返修。還有一點必須注意，鋁板打磨過程中，顆粒極微（wēi）小的（de）幹燥鋁（lǚ）粉能懸浮在空氣中。一旦鋁粉在空氣中達到一定的量時，遇到著火源極易產生爆燃，存在安全隱患。

因此，鋁板零件的（de）返修場地必需設置在敞開環（huán）境，保持通風（fēng）。同時還要配備相應的除塵裝置，除塵裝置要定期清理。

在實際操作過（guò）程（chéng）中，對於鋁板衝壓件應盡可能地減少（shǎo）或避免返（fǎn）修，即使需要返修（xiū）也應充分考慮返修（xiū）工藝和場地環境。

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