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铝合金车轮结构优化研究译文

铝合金车轮结构优化研究译文
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铝合金车轮结构优化研究-译文

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2010信息工程国际学术会议

铝合金车轮结构优化研究

Zhihua Zhu, Jinhua Hu, 孙红梅

Xiaoming Yuan, HuixueSun 钱江学院

机械工程学院杭州师范大学

燕山大学中国杭州

中国秦皇岛Email:

Email:

文摘-车轮的优化设计实施摘要.环刚度有限元模型,首先建立车轮13-度冲击强度有限元模型和弯曲有限元分析模型。综合考虑车轮冲击强度和弯曲疲劳强度对环刚度的影响。将约束变量法优化程序OPT III基于检测技术应用于优化计算。结果表明,OPTIII有高的收敛速率及轻量化设计车轮可以实现基于优化设计方法。

关键词-最优化;车轮;有限元

I概述

优化设计是一种设计方法,即:在给定载荷的影响或环境条件,选择设计变量。建立目标函数,得到在约束范围内性质最优的产品状态,几何尺寸之间的关系或其它状态。设计变量、约束条件和目标函数构成了优化设计的三个基本要素。数学模型编程的方法成功用于优化设计始于1960年。一些基本的程序已被用于优化铝合金车轮。2003年H.Akbulut 在土耳其研究结构优化的车轮冲击试验条件,他选择关键节点位移作为设计变量,观察设计变量如何随着结构应力变化而变化,应用分析结果来指导设计结构安全的车轮。在2007年,孙红梅建立了汽车轮基于约束变量指标优化算法的结构优化设计模型,综合考虑了边缘环刚度、弯曲应力和车轮振动模式。该结构优化设计的铝合金车轮研究将轮毂厚度作为设计变量,车轮轻量化作为目标函数。2009年,周家福在ANSYS中利用零级优化方法,在弯曲饰演的条件下以车轮为对象,采用复合材料优化轻质结构尺寸设计车轮轮缘厚度,安装法兰厚度和轮廓的车轮,已达到轻量化设计的目的。经优化设计的复合材料的车轮弯曲疲劳试验,应力、应变和位移变化不大但重量减少了10.436%。

综上所述、由于复杂的铝合金车轮结构,车轮优化设计研究在海内外都比较少,近年来,车轮结构优化设计研究显著增加。车轮轻量化设计的优化设计已经成为研究热点。

本文综合考虑了车轮的刚度,冲击强度,和车轮的弯曲应力,建立了车轮边缘刚度的有限元模型,13度冲击强度有限元模型和单独的有限元分析模型。选择轮辋1

w 和轮辐2

w的厚度作为设计变量,上述轮辋刚度KR,最大主应力max

1

S和轮辐

V作为目标函数。在约束变尺max

S的最大应力计算模型作为约束变量,车轮体积

TOT

度法优化程序OPTIII的基础上对检测技术的应用进行了论述。

II基于OPT III的优化设计

A.模型

(1) 环刚度有限元模型计算

环刚度有限元模型计算如图1所示;该模型共有68765个单元和115931个节点

图1. 车轮的刚度分析有限元模型

(2)13度冲击强度实验的有限元模型

图2 车轮冲击力分析的有限元模型

图3 车轮弯曲疲劳分析的有限元模型

13度冲击强实验有限元模型如图2所示。该模型是对真实模型的简化。 (3)弯曲疲劳强度分析的有限元模型

弯曲疲劳强度分析的有限元模型如图3所示;该模型有41017个单元,69641个节点。

B. 边界条件和载荷

优化计算这部分综合介绍了三种分析模型,即:刚度计算模型,13°冲击强度计算模型和弯曲疲劳强度计算模型,这三种分析模型有不同的边界条件和加载方式,分别描述如下:

(1)刚度计算模型的边界条件和载荷

在法兰联轴节内圆加载固定约束、向车轮外轮缘加载1000N 的载荷 (2)13°冲击强度计算模型的边界条件

内法兰表面固定约束,和冲击力影响区域。 (3)弯曲疲劳强度计算模型的边界条件和载荷

利用车轮的对称性,对称面加对称的约束,车轮外轮缘加固定约束,在轴上加1565N 的径向载荷。

C. 优化过程

首先分析环刚度,建立模型如图1所示:考虑弹性变形的情况,使用1000N 的力,得到外缘受力方向的最大位移,然后乘以5可得到最大位移方向边缘载荷5000N,代入(1)式可以得到边缘刚度,使它成为第一约束变量的优化计算。

刚度

1

52δδ-?=

F

L K R (1)

其中,R K —轮辋刚度 L—轮辋宽度

F —负载变化从1000N到5000N 1δ—边缘载荷1000N 时最大变形位移

5δ—边缘载荷5000N时最大变形位移

第二步是分析13°冲击强度测试,删除约束和载荷的刚度计算步骤。然后在轮辐和冲击影响区加固定约束,分析冲击强度下得到车轮最大主应力,设置该值为第二个约束变量的优化。

第三步是弯曲分析,首先将两个以前的模型参数保存,然后删除两个计算模型,之后调用保存的参数建立弯曲模型,如图3所示;通过计算,对轮辐的等效应力在给定的最大弯曲应力范围内,使用这个值为第三约束变量的优化

最后进入优化分析模块,指定设计变量和约束变量,设计变量包括轮辋厚度1w 和轮辐厚度2w ,从上述模型中计算出轮辋刚度R K ,最大主应力max 1S 和轮辐max S 的最大应力计算模型作为约束变量,车轮体积TOT V 作为目标函数,选择二次编程方法子问题运算法则进行优化计算,其它优化计算的实例可以参考文献【6】

约束变量设置如下,R K 大于或等于100K Nm,max 1S 小于或等于230MPa ,

max S 弯曲应力小于或等于80MPa . D. 分析结果 优化数学模型

80

2301100..min max max ≤≤≥S S K t s V R TOT

(2)

优化结果显示在表1,其中R K 单位是KNm,max 1S 和max S 的单位是MPa ,1w 和轮辐2w 的单位是mm ,TOT V 单位是3mm ,SV 表示设计变量,OBJ 表示目标函数。 TA BLE I 基于OPT III 的优化过程 SET R K

max 1S max S 1w 2w

TOT V

11186.9

60.7

5.00 25.00 3.75e

4.4

6 2

98.5

256

75.3

4.87

22.61

3.52e 6

3 99.9 226.6 74.7

4.73 23.56 3.58e6 4 100.1 230.2 76.5 4.76 23.41

3.58e6

5

95.95

231.9

78.5

4.76

23.42 3.57e

*6* 100 229.5 76.5 4.75 23.43 3.57e 6

在表I 中,第2组,3组、4组和5组是不可行的解决方案,拿第2组来说,max 1S 是256MPa 并不满足条件小于等于230MPa ,R K 同样如此,98.5MPa 不满足要求的大于等于100MPa ,其余解决方案是可行的,其中第6组是最优方案。

表1表明约束变量优化程序OPT III 需要6个迭代收敛域,AN SYS 子问题最优算法也一样,需要8个迭代结果都是一样。由于文章篇幅的限制,ANSYS 所得结果的详细信息被省略。因此III OPT 高度收敛。

第6组最优解收益率是:%55.4%10037484

.035777

.037484.0181=?-=-=

TOT TOT TOT V V V δ

因此基于优化设计可实现轻量化设计车轮,

III .结论

本文中环刚度有限元模型,首先建立了车轮13-degr ee 冲击强度有限元模型和弯曲分析的有限元模型。对环刚度的影响,综合考虑冲击强度和弯曲疲劳强度对车轮的影响,然后进入优化分析模块,建立优化分析模型。基于检测技术的约束变量法程序III OPT 在优化设计中有做介绍。结果表明,III OPT 有很高的收敛速度和基于优化设计可以实现轻量化设计车轮。

参考文献

【1】工程结构优化设计基础 程耿东 北京 水利水电出版社 1984,1~123.

【2】基于有限元分析的汽车轮结构优化设计崔胜民杨占春机械工业出版 2001 (9): 41~43

【3】铝合金车轮轻度分析和优化设计Tieli Qi, Lihui Chun, Haipeng Li, Zhige Zhou.

河北科技大学 2002,31(5):95~98

【4】铝合金汽车车轮的优化设计cad/cam Haipeng Li, Lihui Wang.2003(8):37~35

【5】基于FEA的车轮结构形状优化设计阎胜昝童水光钟翠霞朱训明王树山期刊:机械设计 2009, 26 (1): 53~55

【6】基于ANSYS的低压铸造铝合金轮毂的优化设计曲文君期刊:制造业自动化 2009,31 (9): 199~200

【7】轮缘优化的有限元法Akbulut H.期刊:有限元分析设计 2003, 39:433~443

【8】轿车铝合金车轮模态计算和优化设计孙红梅燕山大学图书馆2007【9】复合材料车轮结构轻量化研究周家付期刊:现代机械2009(4):64~66 【10】一种基于收紧式监控技术的工艺优化算法聂绍珉胡金华

期刊:塑料工程学报 2005,12(4):1~4

低压铸造铝合金车轮设计要点

低压铸造铝合金车轮设计要点 铝合金车轮具有质量轻、能耗低、散热快、减震性好、安全可靠、外观漂亮、图案丰富以及平衡性好等优点,被整车制造企业和广大车主所青睐。 我国铝合金轮毂的生产大多采用低压铸造工艺。该工艺是在20世纪80年代后期由中信戴卡公司引进,经过20多年的发展,已经比较成熟。但真正意义上的开发设计工作是在最近几年,随着我国整车制造水平的提升,才开始与整车开发同步进行设计。 车轮设计要点 铝合金车轮的设计包括外观设计和工程设计。车轮外观要与整车外观相匹配,车轮不仅是外观件,还是重要的安全部件,因此外观设计时就必须考虑工程要求。一般情况下,在车轮进行外观设计时,工程人员也要参与,与造型设计师共同完成外观设计工作,以缩短车轮的开发周期。 现以大众车轮设计为例,具体分析低压铸造铝合金车轮设计中关注的要点。大众车轮执行德国大众标准和欧盟的设计规范,主要考虑的方面有整车造型、车轮装配、车轮生产工艺和车轮试验。 1.整车造型 车轮是整车的时尚装饰,是对整车外形设计的一种延伸,因此车轮造型作为整车造型的一部分,必须与整车的造型风格协调一致,给人以美感。 2.车轮装配 车轮最终要装配到整车上,装配时与之相配合的零部件有轮胎、平衡块、刹车鼓、安装盘、安装螺栓和气门嘴。 铝合金车轮设计时注意的装配要点如下: (1)轮胎与铝合金车轮装配的轮胎一般情况下是无内胎的子午线轮胎,在轮胎与车轮轮辋之间形成一个封闭的空间。大众车轮的轮辋结构执行欧洲轮辋标准——ETRTO标准,该标准对轮辋各部位的结构、尺寸做出了明确规定,在车轮设计时必须严格遵守。同时,为防止车辆行驶过程中路肩石划伤车轮表面(路肩石的高度标准为150mm),要求车轮正面不能超出轮胎外侧面,一般要缩进2.5mm以上。 (2)平衡块平衡块的作用是使车轮在高速旋转下保持平衡,避免车辆在行驶过程中抖动和方向盘振动,提高车辆的舒适性。车轮设计时,要求平衡块与刹车鼓之间的间隙不小于3mm。 (3)刹车鼓在车辆行驶过程中,车轮是旋转的,刹车鼓是静止的,因此在车轮设计时要保证车轮内表面与刹车鼓之间有一定的间隙,一般控制在3mm以上。 (4)安装盘、安装螺栓安装螺栓是将车轮定位、紧固到安装盘上的零件。在车轮设计时,要考虑安装盘的尺寸,车轮与安装盘的接触面积,安装螺栓的尺寸、结构和数量,螺栓

铝合金车轮低压铸造工艺

铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的,而铝车轮的铸造工艺,目前主要有两种:一种是金属型重力铸造,一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮,制造工艺采用的是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工,所以对工艺技术的介绍是有针对性的,介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面,型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气,金属液会从升液管中流入型腔。待金属液凝固以后,将炉膛中的压缩空气释放,未凝固的金属从升液管中流回到炉中。控制流入炉膛空气的压力、速度,就可以控制金属流入型腔中的速度和压力,并能让金属在压力下结晶凝固,压力一般不超过 1 ㎏/㎝2。这种工艺特点是铸件在压力下结晶,组织致密,机械性能好;低压另一个特点就是用一个升液管将铸型直接和炉膛连通,在压力的作用下,直接浇注铸型,不用冒口,浇口也很小。所以金属的利用率高。 2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 汽车铝合金车轮的结构特征:汽车铝合金车轮有大有小,有正偏距,有负偏距,有二片式,有三片式,都是圆形铸件,轮缘是均匀壁厚,面积比较大,轮辐比较厚,轮辐和轮缘交接处热节都比较大。而铝轮毂的浇注系统只有一个小浇口,没有冒口。轮辐多半作为横浇道,但是轮辐的位置是由轮毂的结构所决定的,不是由铸造工艺的设计者来决定的。因此偏距小,或负偏距车轮,会让铸造工艺设计者很头痛。然而轮毂的正面为装饰面,一般要求较高,要求精加工、车亮面、抛光、电镀,而低压铸造正好可以把轮毂的正面放在下模,放在浇口的旁边,在压力下结晶,得到致密的组织。使得低压铸造轮毂正面加工以后,表面质量,表面光洁度都比较好。 3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 工艺设计之前,轮毂设计之初,需考虑与轮毂相关的几个基本内容。首先要正确的计算结构强度,这是影响到它生产出来以后安全使用的问题,另一个重要问题是否方便于铸造工艺,是否有利于机加,抛光和电镀,是否有利于减少废品降低成本,提高铸件整体质量,设计一款美观的车轮是不能不考虑它的铸造、加工工艺性的。 4 汽车铝轮低压铸造模具设计 模具设计之前工艺方案是重大的原则问题,方案错了,整个模具设计将全功尽废,如果设计不当,不从铸造工艺角度上去考虑,会极大地影响铸造厂去生产出完美的致密的铸件来。所以在确定模具的设计方案之前,要请专家和现场工作者进行评审。根据产品结构的特点(要注意完全符合顺序凝固条件的产品结构是很少的)评审出一个能创造顺序凝固条件的模具设计方案。模具设计者要深黯与之相关的铸造设备和铸造工艺,设计者要多到现场去请现场的工作者指导。动手设计时要对以下方面进行考虑: a在轮毂的零件图上画出轮毂各部份的加工余量; b在上下模和型芯各个部位,需要考虑适当的拔模斜度; c为了考虑铸件的顺序凝固,对铸件壁厚要通过“补贴”调整圆角,减小热节等措施来尽量符合“壁厚梯度”原则,还要在铸件补缩的距离上给予适当的壁厚考虑,在必要的地方要考虑风冷或水冷,总之整个模具从轮缘到浇口要创造一个顺序凝固的温度场。 d铸型的排气,特别在大平面或死角部分; e在铸件的凸台部份考虑是否用铜块,增加冷却速度;

2019年汽车铝合金零部件行业分析报告

2019年汽车铝合金零部件行业分析报告 2019年7月

目录 一、行业监管体制及主要政策法规 (5) 1、行业监管体制 (5) 2、行业主要法律法规与政策 (5) 二、行业发展概况 (7) 1、行业概述 (7) (1)汽车产业发展概述 (7) (2)汽车零部件在汽车产业中的地位 (8) (3)汽车零部件概况 (9) 2、行业发展概况 (10) (1)全球汽车零部件行业发展状况 (10) (2)我国汽车零部件行业发展状况 (10) 3、行业特点 (12) (1)生产和研发向新兴市场转移 (12) (2)行业规模不断扩大、产业集群逐步形成 (13) (3)整车企业与零部件企业关系向市场化方向发展 (13) (4)精密制造特征明显 (14) (5)零部件向高端制造业升级 (14) (6)下游客户具有较高的稳定性 (15) 三、行业竞争格局 (15) 1、全球汽车零部件行业竞争格局 (15) 2、我国汽车零部件行业竞争格局 (17) 四、行业市场供求情况及市场容量 (17) 1、行业市场供求情况 (17) (1)预计未来十年我国汽车行业仍有较大的增长潜力 (18)

(2)汽车轻量化趋势提升单车用铝量,带来增量需求 (19) 2、行业市场容量 (21) 五、行业利润水平的变动趋势及变动原因 (22) 六、行业主要壁垒 (23) 1、资质壁垒 (23) 2、技术壁垒 (24) 3、资金壁垒 (24) 4、人才壁垒 (25) 七、影响行业发展的因素 (25) 1、有利因素 (25) (1)产业政策的支持 (25) (2)我国汽车市场还存在较大的增长潜力 (25) (3)高端零部件国产化趋势有利于本土汽车零部件制造企业的发展 (26) (4)汽车轻量化的发展趋势有望推动汽车铝铸件制造企业的发展 (26) 2、不利因素 (27) (1)资金来源渠道有限,制约后续发展能力 (27) (2)缺乏规模优势 (27) 八、行业技术水平、经营模式及季节性、周期性、区域性特征 (27) 1、行业技术水平 (27) 2、行业经营模式 (28) 3、行业周期性、季节性和区域性特征 (28) (1)周期性特征 (28) (2)区域性特征 (28) (3)季节性特征 (29)

铝合金在汽车上的应用

铝合金在汽车上的应用 近20年来,世界性能源问题变得越来越严重,这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍,汽车重量每减少50kg,每升燃油行驶的距离可增加2km;汽车重量每减轻1%,燃油消耗下降0.6%~1%。铝具有密度小、耐蚀性好等特点,且铝合金的塑性优良,铸、锻、冲压工艺均适用,最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较,铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。目前,美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家,如德国大众AudiA8、A2,日本的NXS等车身用铝合金量达80%。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达(均为引进生产线)用铝合金外,国产以红旗较多,约80~100kg。有资料表明,用铝合金结构代替传统钢结构,可使汽车质量减轻30%~40%,制造发动机可减轻30%,制造车轮可减轻50%。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。因此,研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 1 铝合金在汽车工业中的应用背景 最早把铝材运用到汽车上的是印度人,据记载,1896年印度人率先用铝制做了汽车曲轴箱。进入20世纪早期,铝在制造豪华汽车和赛车上有一定的应用,铝制车身的汽车开始出现,如亨利·福特的Model T型汽车和二、三十年代欧洲赛车场上法拉利360赛车都是铝制车身。 铝具有密度小、耐蚀性好等特点,且铝合金的塑性优良,铸、锻、冲压工艺均适用,最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较,铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料,铝合金作为典型的轻质金属广泛应用于国外汽车上,国外汽车铝合金制部件主要有活塞、气缸盖、离合器壳、油底壳、保险杠、热交换器、支架、车轮、车身板及装饰部件等。。目前,美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家,如德国大众AudiA8、A2,日本的NXS等车身用铝合金量达80%。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达(均为引进生产线)用铝合金外,国产以红旗较多,约80~100kg。有资料表明,用铝合金结构代替传统钢结构,可使汽车质量减轻30%~40%,制造发动机可减轻30%,制造车轮可减轻50%。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。因此,研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 铝合金的主要优点是重量轻,散热性好。随着发动技术的发展,四气阀结构成为发动机的主流设计趋势。与两气阀发动机相比,每缸四气阀的气缸盖比每缸两气阀的气缸盖在工作时要产生更多的热量,采用全铝合金缸盖是最好的解决办法。 目前,轿车发动机部件中不仅活塞、散热器、油底壳缸体采用铝合金材料,而且缸盖、曲轴箱也采用这种材料。在目前的形式下,在发动机上采用铝合金替代铸铁已经成为主流趋势。法国汽车的铝汽缸套已达100%,铝汽缸体达45%。在未来几年里,随着高强度优质铝合金材料的开发成功和制造工艺的不断改进,铝合金材料将愈来愈多的用来制造这一类零部件。 汽车用铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金在汽车上的使用量最多,占80%以上,其中又分为重力铸造件,低压铸造件和其它特种铸造零件。变形铝合金包括板材、箔材、挤压材、锻件等。世界各国工业用铝合金材料的品种构成虽然有一定的差异,但大体是相同的。其品种构成:铸件占80%左右,锻件占1%~3%,其余为加工材。美国汽车工业中变形铝合金占较大比例,

铝合金车轮低压铸造工艺讲解

铝合金车轮低压铸造工艺 目录 铝合金车轮低压铸造工艺 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 1.2 低铸汽车铝合金轮的工艺特点 1.3 汽车铝轮低压铸造工艺设计 1.4 汽车铝轮低压铸造模具设计 1.5 铝轮低压铸造工艺过程 1. 模具检查 2. 模具喷砂 3. 模具的准备 4. 模具涂料 5. 涂料性能和配比 6. 涂料的选择 7. 模具的预热和喷涂 1.6 开机前的准备工作 1. 保温炉的准备 2. 陶瓷升液管的准备 3. 设备和工艺工装的准备

1.7 铝车轮低压铸造液面加压规范 1. 加压规范的几种类型 2. 铝车轮低压铸造加压规范的设定 3. 设计铝轮低铸加压曲线的步骤 4. 铝轮低铸工艺曲线实例 1.8 铸件缺陷分析,原因及解决办法 1. 疏松(缩松)的形成与防止 2. 缩孔的形成与防止 3. 气孔的形成与防止 4. 针孔的形成与防止 5. 轮毂的变形原因及防止 6. 漏气的产生原因及防止 7. 冷隔(冷接,对接),欠铸(浇不足,轮廓不清)的形成与防止 8. 凹(缩凹,缩陷)的形成与防止 铝合金车轮低压铸造工艺 铝合金车轮制造技术是多种多样的,而铝车轮的铸造工艺,目前主要有两种:一种是金属型重力铸造,一种是低压铸造。我们主要是做汽车铝合金车轮,制造工艺采用的 是低压铸造。我们教材面向的对象主要是我们公司的员工,所以对工艺技术的介绍是有针对性的,介绍的方法也是不一样的。 1 低压铸造工艺 1.1 低压铸造原理 低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面,型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气,金属液会从升液管中

轿车铝合金车轮外观标准试行

文件编号: 版号:A 页数:共20页 发布部门:技术部 宁波路威汽车轮业有限公司 NingBo Luwei Wheel Co.,LTD OEM 铝合金车轮外观标准 2017-04-05发布2017-04-10 实施 宁波路威汽车轮业有限公司制订发布 试行

宁波路威汽车轮业有限公司 OEM 铝合金车轮外观标准 前言 QJ/LY004-2012《铝合金车轮外观标准》用于宁波路威汽车轮业有限公司 OEM 产品成品外观的检验。 本标准任何内容的修改由建议人提出,经技术部修改,厂部审核,总经理批准后方可执行。 本标准由技术部和OEM产品客户提出。 本标准归口部门:技术部。 本标准起草人: 本标准为首次发布。 编制:会签:审核:批准:

宁波路威汽车轮业有限公司 OEM 铝合金车轮外观标准 目录 1适用范围 (1) 2术语、定义 (1) 3参考标准 (1) 4检查条件 (1) 5车轮区域划分 (1) 5.1车轮各部位名称示意图 (2) 5.2车轮区域划分示意图 (3) 6判定依据表 (4) 7缺陷图片示例 (7)

宁波路威汽车轮业有限公司 OEM 铝合金车轮外观标准 1适用范围 本标准适用于宁波路威汽车轮业有限公司铝合金车轮成品外观的检验。在依据本标准判定的同时,检验员对外观缺陷的整体视觉印象也应对评估判定评估起到重要作用。对于本标准中未规定的缺陷应参照本标准已规定的相似缺陷执行。 本标准适用于检查车轮装车后的可见表面的外观缺陷。 本标准适用于车轮装车后的非可见表面,内外轮辋部位不得有涂装前的锻造和机加工有害缺陷。中心孔安装面、法兰盘面和螺栓孔锥面(或球面)等装配面,即D区域,不得有油漆。 任何缺陷不能影响车轮的安全性能和装配性能。 2术语、定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1外观检验: 是指以目视和检测工具相结合的方式对对涂装成品进行表面状态的检查。车轮正面(装车后的可见面)的颜色和光泽均匀,车轮的整体视觉效果不能被涂装缺陷、铸造缺陷、机加工缺陷或返修工所破坏。 2.2全涂装车轮 是指车轮正面(装车后的可见面)不可见金属基体本色的涂装车轮。 2.3精车亮面车轮是指车轮正面(装车后的可见面)的精机加工表面可见金属基体本 色的涂装车轮。 2.4抛光车轮 是指车轮正面(装车后的可见面)通过抛光工艺达到可见金属基体本色的涂装车轮。 3参考标准 1、宝马公司外观标准 QV36009 2、通用公司车轮系统铝合金外观标准 GM9591083 3、福特公司外观标准 ES9U5A-1007-BA 4、奥迪公司产品缺陷目录(2002.07.17 版) 5、丰田公司铝合金车轮外观品质基准 QSA005_4_H_1(2008.02.06 版) 4检查条件 4.1检验台光照度: 检验台照明灯使用安装反射板的荧光灯,光照范围800-1500lux。 4.2检验员必须具备一下条件: 变色能力正常,矫正视力在 4.9以上。 4.3检查距离: 约1 米。 5车轮区域划分 A区域:车轮正面; B区域:车轮窗口、螺栓孔斜面、气门孔嘴斜面及装饰孔斜面; C区域:车轮内外轮辋和轮辐背面; D区域:中心孔、安装面和螺栓孔锥面(或球面)。

年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1融资投资立项项目可行性研究报告(中撰咨询)

年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1 立项投资融资项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司

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目录 第一章年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目概论 (1) 一、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目名称及承办单位 (1) 二、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) (一)项目可行性报告编制依据 (2) (二)可行性研究报告编制原则 (2) (三)可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1产品方案及建设规模 (6) 七、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1产品说明 (15) 第三章年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1项目市场分析预测 15第四章项目选址科学性分析 (15) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17)

项目占地及建筑工程投资一览表 (18) 六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) (一)土建工程 (20) (二)设备购臵 (20) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) (一)主要原辅材料供应 (21) (二)原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (22) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) (一)工艺技术来源及特点 (25) (二)技术保障措施 (25) (三)产品生产工艺流程 (25) 年产100万只汽车铝合金轮毂、年产1生产工艺流程示意简图 (26) 三、设备的选择 (26) (一)设备配臵原则 (26) (二)设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (28) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (29) 二、污染物的来源 (30)

铝合金车轮设计及结构分析

铝合金车轮设计及结构分析 【摘要】车轮是汽车行驶系统中重要的安全部件,汽车前进的驱动力通过车轮传递,车轮的结构性能对整车的安全性和可靠性有着重要的影响。另外,车轮还是汽车外观的重要组成部分。传统车轮设计多凭借经验展开,存在着设计盲目性大、设计制造周期长、成本高等诸多弊端。面对日益激烈的市场竞争,企业迫切需要采用科学的手段改善设计方法,本文所采用的CAD技术和有限元分析方法是解决上述问题的理想方法。本文运用工业设计理论,将造型设计构思表现的方法与技能应用于车轮设计中,结合车轮结构尺寸优化和形状优化,使工程技术与形式美密切结合,综合表现了车轮的性能、结构和外观美。 【关键词】铝合金车轮;有限元分析;结构设计;强度分析;疲劳分析 1.引言 普遍意义的车轮包括轮胎和金属轮辆一轮辐一轮毅两部分,本文所研究的车轮只限于金属轮惘一轮辐一轮毅部分,不包括轮胎。车轮是介于轮胎和车桥之间承受负荷的旋转件,它不仅承受着静态时车辆本身垂直方向的自重载荷,同时也经受着车轮行驶过程中来自各个方向因起动、制动、转弯、物体冲击、路面凹凸不平等各种动态载荷所产生不规则力的作用,是车辆行驶系统中重要的安全结构部件,其结构性能是车轮设计中主要因素[1]。另外,车轮作为整车外观的主要元素之一,象征着整车的档次,多变的铝合金车轮轮辐形态和明亮的色泽越来越为人们所关注,因此车轮的外观设计也因此变得越发的重要。 2.铝合金车轮的设计方法 车轮制造企业的设计手段依然采用传统的设计方法,其设计及生产流程如图1所示。 图1 传统的车轮设计流程图 产品的结构强度、疲劳性能则在产品试样制造出来后,通过试验来验证。这样导致产品的设计周期过长,成本过高。而且设计时为了保证产品的通过率,避免反复多次修改模型,设计人员往往留有过大的设计欲量,对于大批量生产的企业,这无形中造成了材料浪费,增加成本[2]。 此外,当试验失败进行结构修改时,设计人员也是凭借经验,通过局部增加材料达到提高强度的目的,缺乏理论依据,具有较强的盲目性,对于产品的结构优化更是无从入手[3]。因此,采用新的技术和手段,使车轮设计由经验类比型向科学分析计算型转变,是车轮行业一项势在必行的工作。 3.载荷的处理

第七章 铝合金车轮的质量控制

第七章 铝合金车轮的质量控制 (内 部 资 料) 目 录 第7章 铝合金车轮的质量控制………………………………………………………… 7-1 7.1 概述………………………………………………………………………………… 7-1 7.2 原材料的检验……………………………………………………………………… 7-1 7.2.1 外观及断口…………………………………………………………………… 7-1 7.2.2 化学成分……………………………………………………………………… 7-1 7.2.3 低倍针孔……………………………………………………………………… 7-1 7.3 过程检验…………………………………………………………………………… 7-1 7.3.1 气密性检验…………………………………………………………………… 7-2

7.3.2 动平衡检验……………………………………………………………………7-3 7.4 最终检验……………………………………………………………………………7-3 7.4.1 待包装产品的质量检验………………………………………………………7-3 7.4.2 已包装产品的质量检验………………………………………………………7-4 7.5 型式试验……………………………………………………………………………7-4 7.5.1 试验目的………………………………………………………………………7-4 7.5.2 试验项目………………………………………………………………………7-4 1 旋转弯曲疲劳试验……………………………………………………………7-4 2 径向加载滚动疲劳试验………………………………………………………7-5 3 冲击试验………………………………………………………………………7-5 7.5.3 常用的试验标准………………………………………………………………7-5 7.5. 4 试验频次………………………………………………………………………7- 5 7.5.5 不同试验标准之间的区别与联系……………………………………………7-5 1 弯曲疲劳试验…………………………………………………………………7-6 2 径向加载滚动疲劳试验………………………………………………………7-6 7.5.6 型式试验过程中需要注意的问题……………………………………………7-7 7.5.7 型式试验不合格的处理………………………………………………………7-7 7.6 耐腐蚀性(盐雾)试验……………………………………………………………7-7 7.6.1 试验目的………………………………………………………………………7-7 7.6.2 试验方法………………………………………………………………………7-7 7.6. 3 试验周期………………………………………………………………………7-7 7.6. 4 试验判定………………………………………………………………………7-7

铝合金轮毂项目可行性研究报告

铝合金轮毂项目 可行性研究报告 一、项目产品市场分析 1 .国际市场分析 作为汽车零部件行业的一部分,汽车轮毂行业的发展与汽车行业发展紧密相关。汽车轮毂需求主要来自OEM市场,零售市场相对较少,约占OEM 市场的1/5。从全球看,汽车行业是个成熟的市场,过去7年(1999-2005)全球汽车产量的复合增长率(CAGR)只有3.6%,2006年全年汽车产量6800万辆。从汽车保有量看,2005年全球汽车保有量约为92130万辆。 上世纪80年代初期,全球90%的汽车轮毂以钢材作为原料,随后的二十年铝轮毂得到快速发展,到2006年,铝轮毂的份额超过60%。按照世界汽车总产量及钢轮毂和铝轮毂的配置情况估算,全球汽车轮毂OEM市场约为3.4亿只(其中:美洲1.2亿只,欧洲1.1亿只,亚太地区1亿只左右),市场价值约80亿美元(其中:铝轮毂约45亿美元,钢制轮毂约35亿美元)。 参照全世界汽车产量年均3%增长率,铝轮毂年6%的增长率,预计2010年世界铝轮毂需求量可达2.38亿只,2020年世界铝轮毂需求量达到3.21亿只。随着西方国家经济复苏和发展中国家轿车工业的加速发展以及汽车铝化率不断提高的趋势,铝轮毂国际市场前景广阔,目前的生产能力远不能满足需求。 2. 国内市场分析 我国近几年汽车产量和保有量增长较快,1999-2005年汽车产量的复合

增长率(CAGR)高达19.6%。2006年全国汽车拥有量达3270万辆,当年汽车产量728万辆,其中乘用车523.3万辆(轿车386.9万辆,微型客车136.4万辆),商用车204.66万辆(货车175.30万辆,客车29.36万辆)。我国汽车产量在世界排行榜上几年来迅速攀升,2000年汽车产量排名第11位,2006年汽车产量728万辆,仅次于美、日。预计2010年我国汽车产量将超过1000万辆,到2020年汽车产量将超过美国和日本,达1700万辆。 我国的铝轮毂工业起步较晚,但发展极为迅速,到2005年,我国汽车铝轮毂装车率已超过55%。国内铝轮毂市场主要集中在上海大众、一汽大众、东风汽车、广州本田和长安汽车等,以OEM市场为主。我国汽车安装铝轮毂的车型主要有轿车(70%装车率)、微型客车(小面包车)(60%装车率)、轻型客车(大面包车及越野车)(40%装车率)、小货车(20%装车率)。从车型看,高中级轿车以及微面、皮卡、中面、吉普,都广泛采用了铝轮毂。2006年我国汽车产销量分别为728万辆及722万辆,轮毂需求量为3640万件,其中,铝轮毂需求量2200万件。 在我国已投产的铝轮毂加工企业主要分布在河北、山东、河南、江苏、浙江、福建、广东、辽宁、湖北等地,主要生产汽车、摩托车铝轮毂。到2005年底,我国生产汽车铝轮毂的企业达到60余家,汽车铝轮毂产能已达5000 万件/年,实际产量4500万件。 我国汽车工业在今后相当长的时期(10-20年)将保持较快的增长速度(7-8%),因此,今后铝轮毂需求将保持较高增长,市场潜力大。按每辆轿车五轮(一轮备用)50%的轮毂铝化率计算,并考虑其他车辆及维修零售所用铝轮毂,预计到2010年我国铝轮毂需求量将超过3000万只,到2020

轻量化铝合金汽车零件生产制造项目实施方案

轻量化铝合金汽车零件生产制造项目 实施方案 规划设计/投资分析/实施方案

轻量化铝合金汽车零件生产制造项目实施方案 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,其物理性质表现为密度低、强度高、塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用。 该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资8005.66万元,其中:固定资产投资7059.11万元,占项目总投资的88.18%;流动资金946.55万元,占项目总投资的11.82%。 达产年营业收入8049.00万元,总成本费用6368.28万元,税金及附加132.54万元,利润总额1680.72万元,利税总额2045.08万元,税后净利润1260.54万元,达产年纳税总额784.54万元;达产年投资利润率20.99%,投资利税率25.55%,投资回报率15.75%,全部投资回收期7.85年,提供就业职位120个。 项目报告所承载的文本、数据、资料及相关图片等,均出自于为潜在投资者或审批部门披露可信的项目建设信息之目的,报告客观公正地展现建设项目的现状市场及发展趋势,不含任何明示性或暗示性的条件,也不构成决策时的主导和倾向性意见。经项目承办单位法定代表人审查并提供给报告编制人员的项目基本情况、初步设计规划及基础数据等技术资料和财务资料,不存在任何虚假记载、误导性陈述,公司法定代表人已经郑重

承诺:对其内容的真实性、准确性、完整性和合法性负责,并愿意承担由 此引致的全部法律责任。 ...... 调研数据显示,2017年款普通品牌车型中,铝合金零部件在转向节、 羊角中的渗透率为21%,控制臂为3%,副车架和制动钳壳体上还没有应用。由此可见,当前铝合金在普通乘用车品牌中的渗透率还在绝对低位(增长 空间广阔)!

铝合金车轮结构优化研究译文

铝合金车轮结构优化研究-译文

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2010信息工程国际学术会议 铝合金车轮结构优化研究 Zhihua Zhu, Jinhua Hu, 孙红梅 Xiaoming Yuan, HuixueSun 钱江学院 机械工程学院杭州师范大学 燕山大学中国杭州 中国秦皇岛Email: Email: 文摘-车轮的优化设计实施摘要.环刚度有限元模型,首先建立车轮13-度冲击强度有限元模型和弯曲有限元分析模型。综合考虑车轮冲击强度和弯曲疲劳强度对环刚度的影响。将约束变量法优化程序OPT III基于检测技术应用于优化计算。结果表明,OPTIII有高的收敛速率及轻量化设计车轮可以实现基于优化设计方法。 关键词-最优化;车轮;有限元 I概述 优化设计是一种设计方法,即:在给定载荷的影响或环境条件,选择设计变量。建立目标函数,得到在约束范围内性质最优的产品状态,几何尺寸之间的关系或其它状态。设计变量、约束条件和目标函数构成了优化设计的三个基本要素。数学模型编程的方法成功用于优化设计始于1960年。一些基本的程序已被用于优化铝合金车轮。2003年H.Akbulut 在土耳其研究结构优化的车轮冲击试验条件,他选择关键节点位移作为设计变量,观察设计变量如何随着结构应力变化而变化,应用分析结果来指导设计结构安全的车轮。在2007年,孙红梅建立了汽车轮基于约束变量指标优化算法的结构优化设计模型,综合考虑了边缘环刚度、弯曲应力和车轮振动模式。该结构优化设计的铝合金车轮研究将轮毂厚度作为设计变量,车轮轻量化作为目标函数。2009年,周家福在ANSYS中利用零级优化方法,在弯曲饰演的条件下以车轮为对象,采用复合材料优化轻质结构尺寸设计车轮轮缘厚度,安装法兰厚度和轮廓的车轮,已达到轻量化设计的目的。经优化设计的复合材料的车轮弯曲疲劳试验,应力、应变和位移变化不大但重量减少了10.436%。 综上所述、由于复杂的铝合金车轮结构,车轮优化设计研究在海内外都比较少,近年来,车轮结构优化设计研究显著增加。车轮轻量化设计的优化设计已经成为研究热点。

铝合金轮毂基础知识

铝合金轮毂基础知识 一、轮毂的概念及工作状况 ●轮毂的概念: 轮毂又叫轮圈,在行业外也有一些不同的叫法:车轮、轮辋等。它作为整车行驶部分的主要承载件,是左右整车性能最重要的安全部件,在OE主机厂被定为A级安全件。 ●轮毂的受力状况: 轮毂通常会受到两个力的作用:一是要承受静态时车辆本身垂直方向的自重载荷;二是要经受车辆行驶中来自各个方向因起动、制动、转弯、石块冲击、路面凹凸不平等各种动态载荷所产生的不规则应力。 轮毂的静态应力分布 轮毂被安装到车上后,车轮便承受着整车垂直方向的自重力。其中轮辋部分是通过轮胎的充气压力传递而来的,轮辐部分的力是通过轮辋传递来的车辆自重力,这些力都属于静态应力。 二、轮毂的工艺介绍及材质优缺点 ●轮毂的材质分类及应用车型: 轮毂通常使用的材料有钢材和铝合金材料两大类,即钢圈和铝轮。钢圈多应用于卡车、货车和大客车等;铝轮已普通应用于轿车、SUV/MPV等(不过有的汽车厂为降低成本给轿车配的备胎还有使用钢圈)。 ●“钢圈”的工艺介绍及材质优缺点: 生产工艺:是用合金钢板材通过轧辊和冲压制成轮辋、轮辐(或钢丝)的坯料,再经铆接、点焊、二氧化碳电弧焊、挤压等工序装配组合而成。 材质优缺点: 优点:制造工艺简单,生产成本低、价格便宜,抗金属疲劳能力强不易变形等。 缺点:外形不美观造型单一,重量大耗油,惯性阻力大,散热性较差,易生锈等。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点: 生产工艺:是将铝合金锭熔化成铝液后进行精炼变质、除气扒渣处理形成较纯净的铝液,铝液再进行铸造浇铸(重力或低压)成白毛坯之后去除浇口、帽口再进行热处理(固熔→淬火→时效),再通过数控车床和加工中心做机械加工形成半成品,再进行粗打磨、前处理清洗、吹水烘干、喷粉+烘烤固化形成粉坯,再进行精打磨、喷色漆、喷透明漆(或透明粉)+烘烤固化后形成最终成品。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点: 材质优缺点: 优点:外观美观造型丰富,重量轻省油,惯性阻力小增加改动机寿命,散热性较好提高轮胎寿命,制造精度高平衡性佳/舒适度好等,漆层附着不易生锈。 缺点:制造工艺复杂,生产成本高,价格较贵,材质较脆抗金属疲劳能力一般容易变形开裂(受严重撞击时易断裂)等。 三、铝合金轮毂的材料介绍 ●铝合金轮毂所应用的材料型号: 轮毂在铸造铝合金方面,目前行业里广泛使用的材料是A356.2铝合金(是属于美国ASTM标准里的

轻量化铝合金汽车零件生产加工项目规划建设方案

轻量化铝合金汽车零件生产加工项目 规划建设方案 规划设计/投资分析/实施方案

轻量化铝合金汽车零件生产加工项目规划建设方案 调研数据显示,2017年款普通品牌车型中,铝合金零部件在转向节、 羊角中的渗透率为21%,控制臂为3%,副车架和制动钳壳体上还没有应用。由此可见,当前铝合金在普通乘用车品牌中的渗透率还在绝对低位(增长 空间广阔)! 该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资10617.59万元,其中:固定 资产投资8536.32万元,占项目总投资的80.40%;流动资金2081.27万元,占项目总投资的19.60%。 达产年营业收入15992.00万元,总成本费用12134.78万元,税金及 附加188.71万元,利润总额3857.22万元,利税总额4577.96万元,税后 净利润2892.91万元,达产年纳税总额1685.04万元;达产年投资利润率36.33%,投资利税率43.12%,投资回报率27.25%,全部投资回收期5.17年,提供就业职位239个。 坚持“实事求是”原则。项目承办单位的管理决策层要以求实、科学 的态度,严格按国家《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)的要求,在全面完成调查研究基础上,进行细致的论证和比较,做到技术先进、可靠、经济合理,为投资决策提供可靠的依据,同时,以客观公正立场、科 学严谨的态度对项目的经济效益做出科学的评价。

...... 汽车轻量化这一概念最先起源于赛车运动,它的优势其实不难理解,重量轻了,可以带来更好的操控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻,起步时加速性能更好,刹车时的制动距离更短。

宁波卓锋汽车科技有限公司汽车铝合金轮毂生产项目

宁波卓锋汽车科技有限公司汽车铝合金轮毂生产项目 环境影响评价审批前公示 一、建设项目概况及污染源分析 项目名称:汽车铝合金轮毂生产项目 项目性质:新建 建设单位:宁波卓锋汽车科技有限公司 建设地点:宁波市北仑区春晓庆河路176号6幢 项目概况:本投资4000万元,租用深圳市凯瑞梅特科有限公司位于北仑区春晓庆河路176号所属厂房两幢,总建筑面积6700m2,从事铝合金轮毂的生产和加工,建成后预计可年产汽车铝合金轮毂30万件。 二、项目建设可能对环境造成的影响 1、施工期 无 2、营运期 营运期本项目主要污染物与排放量汇总见下表。

1、施工期 本项目租用已建厂房,无施工期污染。 2、营运期 1)废气排放影响分析结论 (1)熔化炉烟气、保温炉烟气(铝屑处理线干燥炉烟气) 项目熔化炉、保温炉、固熔热处理线均采用天然气为燃料供热,其中熔化炉烟气与保温炉烟气经收集后供热于铝屑处理线干燥炉,然后通过一套碱液喷淋塔净化处理后15m高的排气筒排放。根据工程分析结果,其主要污染物SO2排放浓度为0.069mg/m3,烟尘排放浓度为2.083mg/m3,NO X排放浓度为6.31mg/m3,能达到《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)中的二级标准和《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中大气污染物特别排放限值,对周边环境空气影响较小。 (2)固熔/时效热处理烟气 项目固熔热处理炉采用天然气为燃料,产生高温烟气经收集后输送至时效热处理炉供热,然后通过1根15m高的排气筒排放。根据工程分析结果,其主要污染物SO2排放浓度为1.667mg/m3,烟尘排放浓度为4.167mg/m3,NO X排放浓度为33.61mg/m3,能达到《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)中的二级标准和《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中大气污染物特

轻量化铝合金汽车零件项目投资分析报告

轻量化铝合金汽车零件项目投资分析报告 规划设计/投资方案/产业运营

报告说明— 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,其物理性质表 现为密度低、强度高、塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、 导热性和抗蚀性,工业上广泛使用。 该轻量化铝合金汽车零件项目计划总投资20253.24万元,其中:固定 资产投资14304.95万元,占项目总投资的70.63%;流动资金5948.29万元,占项目总投资的29.37%。 达产年营业收入47297.00万元,总成本费用36820.44万元,税金及 附加398.56万元,利润总额10476.56万元,利税总额12320.16万元,税 后净利润7857.42万元,达产年纳税总额4462.74万元;达产年投资利润 率51.73%,投资利税率60.83%,投资回报率38.80%,全部投资回收期 4.08年,提供就业职位938个。 我国新能源汽车销量快速增长。当前我国的新能源汽车发展主要由政 策扶持,得到了飞速的发展。2016年,我国新能源汽车销量为50.7万辆,同比增长53%。截止2017年11月,新能源汽车11月当月销量11.9万辆,同比增长106.7%。

目录 第一章总论 第二章项目承办单位 第三章背景及必要性 第四章市场调研分析 第五章投资建设方案 第六章项目选址分析 第七章建设方案设计 第八章项目工艺说明 第九章环境影响概况 第十章项目安全管理 第十一章风险性分析 第十二章节能分析 第十三章项目实施计划 第十四章项目投资分析 第十五章项目经济评价分析第十六章项目综合评价 第十七章项目招投标方案

铝合金轮毂的生产和市场现状

铝合金轮毂的生产和市场现状摘要:对国内汽车铝轮毂市场的需求及生产现状进行综述,根据国内外发展状况对铝轮毂的市场形势进行了分析。 国外汽车(主要是轿车和轻型车)、摩托车均已广泛使用铝合金整体轮毂。国产轿车、轻型车和摩托车以铝合金整体轮毂替代辐条(板)式钢轮毂也是必然趋势。铝合金整体轮毂如图1所示。 图1 铝合金轮毂 1 铝合金轮毂的主要特点 铝轮毂有一件式、两件式和三件式的。两件式的铝轮毂是由一件内件和一件外件焊上的或钉上的。焊接时要小心,因为焊接两件东西不一定能保证圆度。两件式铝合金轮毂如图2所示。 图2 两件式铝合金轮毂 三件式的铝轮毂由一件中心部件和两个外圆件组成,并用航空级的螺钉拧在一起。为了减轻质量,很多三件式铝轮毂使用锻造件。三件式结构为厂家小批量制造提供了较大的灵活性。 铝合金轮毂的特点可归纳为以下三方面。 (1)安全:对于高速行驶的汽车来说,因轮毂变形、制动等产生的高温爆胎、制动效能降低等现象已屡见不鲜。而铝合金的热传导系数比钢、铁的大3倍,散热效果自然要好得多,从而增强了制动效能,提高了轮胎和制动盘的使用寿命,有效地保障了汽车的安全行驶。 (2)舒适:装有铝合金轮毂的汽车一般都采用扁平轮胎。扁平轮胎的缓冲和吸振性能优于普通轮胎。这样,汽车在不平的道路上或高速行驶时,舒适性会大大提高。 (3)节能:铝合金轮毂质量轻(同样规格的铝轮毂比钢轮毂要轻约2 kg)、制造精度高,所以在高速转动时变形小、惯性阻力也小。这有利于提高汽车的直线行驶性能、减轻轮胎滚动阻力,从而减少油耗。 2 生产技术 2.1 铸造 低压铸造是生产铝轮毂的最基本方法,也比较经济。低压铸造就是把熔化的金属浇铸在模子里成型并硬化。反压铸造是较为先进的铸造方法,用很强的真空把金属吸进模具,有利于保持恒温和排除杂质,铸件内没有气孔而且密度均匀,强度很高。高反压模铸(HCM)工艺生产的铝轮毂几乎与锻造的一样,德国名厂BBS的RX/RY(15-20英寸)系列铝轮毂就是用HCM法铸造的。 2.2 锻造 锻造是制造铝轮毂的最先进的方法,以62.3MN的压力把一块铝锭在热状态下,压成一个车轮毂。这种铝轮毂的强度是一般铝轮毂的3倍,而且前者比后者还轻20%。有些造型美观且结构相对复杂的轮毂,往往不可能一次锻压成型。滚锻(也叫模锻)是锻造的一种,把一支轮毂的毛坯在滚动中锻造成型。滚锻出的轮毂在保持足够强度的同时,能大大减少厚度。用这种工艺制造的铝合金轮毂不仅密度均匀、表面平滑、圈壁薄、质量轻,而且可承受较大的压力。不过,由于这种产品需要较精良的生产设备,且成品率只有50%-60%,故制造成本稍高,价格自然也不低。 3 市场需求形势和生产状况 汽车工业是我国经济与社会发展的支柱产业。据国家汽车工业“十五”发展规划及中长期发展目标,预计到2010年,中国家用轿车保有总量将达到1466万辆,其中,城镇居民家用轿车保有

铝合金在汽车中的应用

铝合金在汽车中的应用 汽车工业在蓬勃发展的同时,由于环保和节能的需要,汽车轻量化已成为世界汽车发展的潮流。实施汽车轻量化过程中铝合金材料将发挥其天然优势,主要用来改造和替代车身材料。汽车轻量化大致可以分为车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化三类,其目的均是在保证性能的前提下通过使用更轻材料降低车重,从而实现节能环保功能。 板材在轿车上的应用比重不断上升,如经热处理的6000系铝合金板材,能够很好的满足汽车对壳体的要求,可用做车身框架材料。Audi A8的车身钣金件,即采用了本系合金铝材。另外,2000系5000系和7000系铝合金也可应用于车身材料。近几年,采用6000系和7000系高强度铝合金开发了“口”、“日”、“目”、“田”字形状的薄板和中空型材,不仅质量轻、强度高、抗裂性能好,而且成型性能好,在汽车上得到了广泛的应用。 汽车发动机用铝合金制造轻量化最为明显,一般可减重30%以上,另外,

发动机的气缸体和缸盖均要求材料的导热性能好、抗腐蚀能力强,而铝合金在这些方面具有非常突出的优势,因此各汽车制造厂纷纷进行发动机铝材化的研制和开发。目前国外很多汽车公司均已采用了全铝制的发动机气缸体和气缸盖。如美国通用汽车公司已采用了全铝气缸套;法国汽车公司铝气缸套已达100%,铝气缸体达45%;日本日产公司VQ和丰田公司的凌志IMZ-FEV6均采用了铸铝发动机油底壳;克莱斯勒公司新V6发动机气缸体和缸盖都使用了铝合金材料。 由于组成汽车的底盘的零部件很多,对其中任何一个零件进行减重改造,往往需要相应作出数十处,乃至数百处改动,耗费大量的试验费和设备投资费。所以在进行底盘的轻量化改造时,需要结合相应的标准和实际需要而作主要轻量化零部件的选择。 目前,我国汽车生产量继美国、日本、德国之后,居世界第四位。而在汽车铝化率方面,我国的技术还相对比较落后。当前发达国家汽车上铝材的使用已达138kg,铝化率达12%,而我国汽车上铝材的使用与国外差距很大,平均用铝量仅为60kg,铝化率不到5%[9]。因此,我国汽车用铝合金市场的发展前景非常广阔。

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