汽車輕量化用鋁合金汽車板 理論與工藝（簡體書）

本書系統介紹了鋁合金汽車板開發和應用的相關技術，主要包括：汽車輕量化，鋁合金汽車板合金成分設計、軋製技術、毛化技術、熱處理技術、表面處理技術、儲存及運輸、下料控制技術，鋁合金零部件的衝壓及模具設計、連接技術、塗裝技術，以案例的形式介紹了鋁合金零部件結構設計及評價、維修技術、回收再製造技術等，並闡述了行人保護理論、相形成及強化機制、時效機制、彎曲失效機制等理論。
本書可供從事鋁合金汽車板研發和製造、汽車輕量化工程開發、汽車車身設計開發和製造工藝開發等的研究人員以及專業工程技術人員參考和使用。

1.深入、全面介紹鋁合金汽車板開發和應用。
2.前瞻性地提出衝壓成形零部件的修復技術及原級循環再製造技術。
3.含有大量研發案例、圖片和數據。
4.作者團隊從事鋁合金汽車板的開發和應用研究多年。

第 1章 汽車輕量化及鋁合金汽車板 001

1．1 汽車輕量化 002

1．1．1 汽車輕量化的意義 002

1．1．2 汽車輕量化的實現 005

1．2 鋁合金汽車板在汽車上的應用 007

1．2．1 鋁合金在汽車上的應用 007

1．2．2 鋁合金汽車板在汽車上的應用現狀 008

1．2．3 鋁合金汽車板在新能源汽車上的應用 017

1．3 常用的鋁合金汽車板牌號及性能 018

1．3．1 常用的鋁合金汽車板牌號、成分 018

1．3．2 鋁合金汽車板性能要求 020

1．3．3 合金元素的影響 021

1．4 小結 025

參考文獻 026

第 2章 鋁合金汽車板的開發和製造工藝 029

2．1 鋁合金汽車板的製造流程 030

2．2 鋁合金汽車板的熱軋及冷軋 032

2．2．1 鋁合金汽車板的熱變形行為 032

2．2．2 熱軋工藝 042

2．2．3 冷軋工藝 044

2．2．4 表面毛化處理 046

2．2．5 表面Roping線（漆刷線）控制 050

2．3 熱處理及氣墊爐 052

2．3．1 熱處理爐 052

2．3．2 固溶淬火 054

2．3．3 預時效及烘烤硬化 066

2．4 表面鈍化處理及塗油 080

2．5 包裝運輸及儲存 082

2．6 鋁合金汽車板供應商情況 087

2．6．1 神戶制鋼 087

2．6．2 愛勵鋁業 088

2．6．3 諾貝麗斯（中國）鋁製品有限公司 088

2．6．4 中國忠旺控股有限公司 089

2．6．5 南山鋁業 090

2．6．6 中國鋁業及西南鋁業 091

2．6．7 美鋁公司 091

2．7 行業標準及企業標準 091

2．7．1 產品的分類 092

2．7．2 尺寸偏差 092

2．7．3 力學性能 093

2．7．4 外觀質量 094

2．7．5 試驗方法 094

2．7．6 檢驗結果的判定 095

2．7．7 標誌、包裝、運輸、儲存 095

2．7．8 質量證明書 096

2．7．9 企業標準 096

2．8 小結 097

參考文獻 098

第3章 鋁合金汽車衝壓成型零部件的設計 103

3．1 鋁合金覆蓋件結構設計以及模具設計 104

3．1．1 輕量化計算設計 104

3．1．2 發動機罩結構設計 105

3．1．3 發動機罩內、外板模具設計規範 108

3．2 零部件CAE工程分析及台架試驗 113

3．2．1 鋁合金汽車覆蓋件的剛度分析 113

3．2．2 鋁合金前罩SLAM疲勞耐久分析 118

3．3 鋁合金發動機罩及行人保護理論 122

3．3．1 行人保護理論及法規 123

3．3．2 基於行人保護的鋁合金發動機罩 132

3．4 抗凹痕設計及選材 149

3．4．1 定義和測量 149

3．4．2 覆蓋件抗凹性能的影響因素 152

3．4．3 覆蓋件的抗凹性設計 160

3．4．4 抗凹痕測試方法及標準 163

3．4．5 鋁合金汽車板的選擇 170

3．5 小結 171

參考文獻 172

第4章 鋁合金汽車衝壓成型零部件成型工藝 177

4．1 剪裁下料 178

4．1．1 剪裁下料工藝存在的問題 178

4．1．2 鋁合金汽車車身外板的修整技術國內外研究現狀 180

4．2 冷衝壓成型 184

4．2．1 冷衝壓成型特點 184

4．2．2 材料性能對冷衝壓成型的影響 186

4．2．3 冷衝壓回彈的影響 191

4．2．4 發動機罩內、外板加工工藝研究 202

4．2．5 衝壓取料 206

4．2．6 衝壓潤滑劑 206

4．2．7 衝壓生產廢料線 207

4．3 溫熱成型 208

4．3．1 鋁合金溫熱衝壓成型技術 208

4．3．2 溫熱成型的研究進展 213

4．3．3 溫成型性能的影響因素 220

4．3．4 溫熱成型性能的工藝控制 223

4．4 電磁複合衝壓成型 226

4．5 液壓成型工藝 230

4．5．1 液壓成型技術 230

4．5．2 國內外充液拉深成型技術現狀 233

4．5．3 板材液壓成型技術的發展趨勢 240

4．6 其他新的製造工藝 241

4．7 小結 242

參考文獻 243

第5章 鋁合金汽車衝壓成型零部件連接及塗裝工藝 257

5．1 鋁合金衝壓件機械連接工藝 258

5．1．1 鎖鉚連接 259

5．1．2 無鉚連接 261

5．1．3 熱融自攻絲鉚接 262

5．1．4 塞鉚焊工藝 262

5．1．5 攪拌摩擦塞鉚焊 264

5．1．6 攪拌摩擦盲鉚工藝 265

5．1．7 膠接工藝及複合膠鉚複合工藝 266

5．1．8 卷邊工藝 270

5．2 鋁合金衝壓件焊接工藝 272

5．2．1 鋁合金汽車衝壓件電阻點焊 273

5．2．2 鋁合金汽車衝壓件MIG焊和TIG填絲焊 289

5．2．3 鋁合金汽車衝壓件激光焊 289

5．2．4 鋁合金汽車衝壓件激光 電弧複合焊 292

5．2．5 鋁合金汽車衝壓件攪拌摩擦焊和攪拌摩擦點焊 294

5．2．6 冷金屬過渡焊接工藝 298

5．3 鋁合金衝壓件塗裝 300

5．3．1 塗裝工藝流程 300

5．3．2 脫脂 301

5．3．3 表面調整 301

5．3．4 磷化 302

5．3．5 電泳塗裝 304

5．3．6 試驗驗證 305

5．4 小結 311

參考文獻 312

第6章 鋁合金汽車板的基本原理 319

6．1 鋁合金相的形成及電子結構 320

6．1．1 Al Mg Si合金的析出相及相結構 322

6．1．2 Pre β″相、β″相、β′相的界面能、結合能的計算研究 325

6．1．3 三個沉澱相的結合能和界面能與性能的關係 335

6．2 時效機制 339

6．3 彎曲失效機制 348

6．4 小結 370

參考文獻 371

第7章 鋁合金汽車衝壓成型零部件的修復及原級循環再製造 379

7．1 鋁合金衝壓件的修復 380

7．1．1 鋁合金面板的修復及連接 381

7．1．2 板件的更換 389

7．2 鋁合金衝壓件的原級循環再製造 390

7．2．1 鋁合金汽車構件回收再製造的意義 390

7．2．2 Fe雜質對再製造鋁合金的熱變形行為影響 393

7．2．3 不同Fe雜質含量對6022再製造鋁合金汽車板組織及

力學性能的影響 403

7．2．4 不同Fe雜質含量對6022鋁合金汽車板彎曲性能的

影響 420

7．3 小結 424

參考文獻 425