新能源汽車鋁合金材料工藝及應用

新能源汽車節能減排和提高續駛里程的迫切需求，推動了鋁合金材料在車身、底盤、動力系統等零部件上的廣泛應用。
 
《新能源汽車鋁合金材料工藝及應用》涵蓋新能源汽車用鋁合金零部件正向開發所涉及的各個方面，包括鋁擠壓、鋁壓鑄、鋁衝壓和鋁連接四大鋁合金核心技術的材料、工藝及工程應用。書中以正向開發的鋁合金車身項目為主要案例，將鋁合金原材料選擇、零部件生產工藝、CAE模擬分析、零部件試驗、整車試驗和碰撞維修整個生命週期過程串聯在一起；既對汽車用鋁合金材料及工藝的理論進行了介紹，又列舉了眾多鋁合金零部件開發設計的案例，具有針對性和實戰意義；系統性地為主機廠一線工程師和鋁合金零部件開發相關的工程師及專案管理人員展示了新能源汽車用鋁合金零部件從材料和工藝選型到系統匹配，再到試驗驗證的詳細過程。

第1章概述
1.1中國汽車市場現狀
1.2鋁合金輕量化是汽車發展的趨勢
1.3主機廠鋁合金應用案例
1.3.1蔚來汽車全鋁車身及鋁合金電驅動
1.3.2愛馳汽車鋼鋁混合車身及鋁合金電驅動
1.3.3奧迪鋼鋁混合車身及鋁合金電池殼體
1.3.4泛亞汽車車身輕量化路線
參考文獻
 
第2章汽車鋁合金擠壓型材的材料、工藝及設計
2.1汽車用鋁擠壓型材件概述
2.2鋁合金擠壓型材件的材料
2.2.1型材件用鋁合金的化學成分
2.2.2鋁合金型材的熱處理
2.2.3鋁合金型材的力學性能
2.3鋁合金擠壓型材的工藝
2.3.1鋁擠壓關鍵設備
2.3.2鋁擠壓關鍵工藝控制
2.3.3鋁擠壓模具介紹
2.4鋁合金擠壓型材的設計
2.4.1鋁擠壓零件的設計準則
2.4.2鋁擠壓零件的3D數模設計
2.5鋁合金擠壓型材的試驗、測量及要求
2.5.1鋁擠壓型材件的DVP試驗
2.5.2型材的尺寸精度要求
2.5.3表面品質缺陷及要求
2.6典型零部件設計案例介紹
2.6.1鋁合金前縱梁選材耐撞性設計案例
2.6.2鋁合金前防撞梁主樑耐撞性仿生設計案例
參考文獻
 
第3章汽車鋁合金鑄造件的材料、工藝及設計
3.1概述
3.2鋁合金鑄造零件材料
3.2.1鑄鋁零件的材料牌號及分類
3.2.2鑄鋁零件材料處理工藝
3.2.3鑄鋁零件材料典型性能
3.3鋁合金結構件鑄造工藝
3.3.1熔模鑄造
3.3.2砂型鑄造
3.3.3高真空壓鑄
3.4鑄件通用設計要求
3.4.1鑄件零件CAD三維設計
3.4.2零件CAD二維圖樣設計
3.4.3結構設計要求
3.4.4性能試驗
3.4.5潛在失效模式及對策
3.5鑄鋁零件模流數值模擬
3.5.1CAE模流數值模擬概述
3.5.2Cast Designer模流模擬實例
3.5.3Magma模流模擬實例
3.5.4模流分析的缺陷及措施
3.6典型鋁鑄件的設計開發驗證
3.6.1前扭縱梁設計開發
3.6.2三種鑄造工藝鋁合金減震塔及驗證
參考文獻
 
第4章汽車鋁合金衝壓件的材料、工藝及設計
4.1概述
4.2鋁合金板料生產工藝
4.3鋁合金板料的技術要求
4.3.1化學成分
4.3.2鋁合金板料的熱處理
4.3.3表面處理及使用特性
4.3.4力學性能及可成形性
4.3.5試驗方法及結果判定
4.4鋁合金板衝壓成形工藝介紹
4.4.1冷衝壓成形
4.4.2熱衝壓成形
4.5鋁合金薄板的衝壓難點及解決方案
4.5.1鋁合金板料衝壓開裂
4.5.2鋁合金板衝壓回彈
4.5.3鋁合金板衝壓起皺疊料
4.5.4鋁板零件外觀缺陷及分析
4.5.5鋁板時效性對衝壓成形的影
4.6典型案例設計
4.6.1前圍板
4.6.2側圍外板
參考文獻
 
第5章汽車鋁合金零件典型連接工藝
5.1自沖鉚接
5.1.1SPR工藝過程
5.1.2SPR工藝特點
5.1.3SPR工藝參數
5.1.4SPR設計要求
5.1.5SPR連接檢測
5.1.6SPR連接強度及影響因素
5.1.7SPR供應商及設備
5.1.8SPR過程工藝監控
5.1.9SPR返修方案
5.1.10SPR應用案例
5.2旋轉攻絲鉚接
5.2.1FDS連接工藝介紹
5.2.2FDS連接成形機理
5.2.3FDS連接優缺點
5.2.4FDS連接設計要求
5.2.5FDS連接檢測要求
5.2.6FDS連線性能及影響因素
5.2.7FDS連接應用
5.3鋁點焊
5.3.1鋁點焊基本原理
5.3.2鋁點焊焊接特點
5.3.3鋁點焊常見焊接缺陷
5.3.4鋁點焊設計要求
5.3.5鋁點焊檢測要求
5.3.6鋁點焊的性能及影響因素
5.3.7鋁點焊電極使用壽命
5.3.8鋁點焊應用案例
5.4冷金屬過渡焊接
5.4.1CMT機理
5.4.2CMT特點
5.4.3CMT設計要
5.4.4CMT檢測規範
5.5結構膠粘接
5.5.1車身用膠概述
5.5.2結構膠的特點
5.5.3結構膠接頭形式及失效模式
5.5.4結構膠連線性能的影響因素
5.5.5結構膠混合連接及性能對比
5.6緊固連接
5.6.1拉鉚螺母/螺柱
5.6.2壓鉚螺母
5.6.3壓鉚螺柱
5.6.4套筒螺母
5.6.5鋼絲螺套
5.7鋁螺柱焊接
5.7.1鋁螺柱介紹
5.7.2鋁螺柱焊接工藝
5.7.3鋁螺柱焊接特點
5.7.4鋁螺柱焊接的設計要求
5.7.5鋁螺柱焊接品質
5.7.6鋁螺柱焊接的應用
5.7.7鋁螺柱焊接的返修
參考文獻
 
第6章鋁合金車身設計開發及碰撞維修
6.1概述
6.1.1汽車車身定義和分類
6.1.2車身結構分塊
6.1.3白車身設計要求
6.1.4設計流程
6.2前艙骨架總成設計
6.2.1前艙骨架總成概述
6.2.2前縱梁設計步驟
6.3前圍總成設計
6.3.1前圍概述
6.3.2前圍結構特點及設計
6.3.3前圍與其他系統的關係
6.3.4前圍重要結構件的材料和料厚
6.3.5前圍的密封
6.4地板總成設計
6.4.1地板概述
6.4.2地板的結構組成
6.4.3地板總成典型工藝及材料介紹
6.4.4地板設計思路及其佈置
6.4.5後圍板設計注意事項
6.5側圍總成設計
6.5.1側圍總成概述
6.5.2側圍結構組成及作用
6.5.3側圍總成設計要求
6.5.4側圍總成斷面設計
6.6頂蓋總成設計
6.6.1頂蓋概述
6.6.2頂蓋總成結構設計
6.7門蓋總成設計
6.7.1鋁合金車門總成設計
6.7.2鋁合金機蓋總成設計
6.8鋁合金車身的碰撞維修
6.8.1鋁合金車身修復要求及注意事項
6.8.2鋁合金車身連接的修復
6.8.3鋁合金車身維修符號
參考文獻
 
第7章鋁合金車身的性能開發及輕量化設計
7.1概述
7.2車身強度耐久性能
7.2.1白車身強度理論
7.2.2白車身疲勞耐久
7.2.3車頂抗凹性、雪壓強度及案例
7.2.4懸置安裝點強度
7.2.5舉升點強度
7.2.6脫鉤安裝點強度
7.3車身NVH性能
7.3.1模態
7.3.2扭轉剛度
7.3.3彎曲剛度
7.3.4接頭剛度
7.3.5原點動剛度
7.3.6雜訊傳遞函數
7.3.7振動傳遞函數
7.4鋁合金車身被動碰撞安全
7.4.1汽車碰撞安全法規
7.4.2新車評價規程
7.4.3中國保險安全指數
7.4.4鋁合金車身被動碰撞安全結構設計
7.5碰撞安全CAE分析案例
7.5.1前部碰撞CAE模擬及優化設計案例
7.5.2側面碰撞CAE模擬及優化設計案例
7.6車身輕量化設計
7.6.1前地板的輕量化設計
7.6.2後扭力盒的輕量化設計
參考文獻
 
第8章鋁合金材料工藝與新能源車架構開發展望
8.1鋁合金新材料
8.1.1鑄鋁新材料
8.1.2超塑性鋁合金板
8.1.37XXX系鋁合金
8.1.4泡沫鋁
8.2鋁合金新工藝
8.2.1新鑄造工藝
8.2.2新的鋁合金連接技術
8.2.3鋁合金溫熱成形
8.3新能源車鋁合金架構平臺開發前景
8.3.1鋁合金架構平臺簡介
8.3.2鋁合金架構平臺佈置策略
8.3.3鋁合金架構平臺共用
參考文獻