Investigación sobre la estructura y el rendimiento del bastidor auxiliar trasero de aleación de aluminio de fundición a baja presión

A medida que el mundo presta cada vez más atención al problema de la contaminación ambiental, las empresas de automóviles han realizado investigación y desarrollo de nuevos materiales y tecnologías en torno al peso ligero, y el automóvil ligero se ha convertido en una importante dirección de desarrollo. Los estudios han demostrado que el 60% del consumo de energía del vehículo proviene del propio peso del vehículo. Cuando el peso del equipo del vehículo se reduce en un 10%, el consumo de combustible correspondiente se puede reducir entre un 6% y un 8%. Al mismo tiempo, el peso ligero también puede mejorar el rendimiento de frenado de los automóviles hasta cierto punto, lo que los convierte en un medio de transporte más seguro, más cómodo y respetuoso con el medio ambiente. Los materiales de aleación de aluminio se han convertido hoy en día en la primera opción para los automóviles ligeros debido a su peso ligero, alta resistencia específica, fácil procesamiento y buena resistencia a la corrosión.

Como parte clave de la estructura del chasis del automóvil, el bastidor auxiliar trasero desempeña la función de soportar los ejes delantero y trasero y la suspensión, lo que puede mejorar significativamente el control de la conducción, la seguridad y la comodidad de la conducción. Al mismo tiempo, la reducción de la masa del bastidor auxiliar trasero puede mejorar el rendimiento general del automóvil. El rendimiento de carga del automóvil es de gran importancia para mejorar el manejo y la estabilidad del automóvil. Por lo tanto, la selección del material del bastidor auxiliar trasero es muy importante para mejorar el rendimiento de todo el automóvil. Los bastidores secundarios traseros domésticos tradicionales están hechos principalmente de placas de acero, y solo unos pocos modelos utilizan bastidores auxiliares de aleación de aluminio.

La estructura del bastidor auxiliar trasero de un determinado modelo de automóvil Zotye adopta materiales de aleación de aluminio. A través de un diseño estructural razonable y un proceso sistemático, la fundición integrada de baja presión se utiliza para obtener un bastidor auxiliar trasero que cumpla con los requisitos de resistencia y durabilidad, y mejore la ligereza del vehículo. Nivel de cuantificación. El bastidor auxiliar trasero tiene una dimensión exterior de 1 mm × 165 mm × 798 mm, un espesor medio de pared de 396 mm y una masa de 5 kg. Es una pieza grande y compleja de paredes delgadas con alta resistencia, alta tenacidad y resistencia a la corrosión, y piezas de acero. En comparación, puede lograr una reducción de peso de 30.5 kg y la relación de reducción de peso es de aproximadamente un 10.1%.

Las propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio fundido dependen de las características, distribución y naturaleza, número y tamaño de los defectos de la segunda fase. Los defectos microscópicos son la fuente de grietas en la fractura de la aleación de aluminio y tienen un mayor impacto en las propiedades mecánicas. Por lo tanto, es necesario analizar la microestructura y las propiedades mecánicas del subchasis trasero de aleación de aluminio fundido a baja presión que se ha aplicado con éxito.

Prueba de banco de durabilidad

El sistema de prueba de fatiga de cuatro canales se utilizó para simular las partes del subchasis trasero. Después de 300,000 pruebas, la superficie del producto no tenía defectos como grietas y pasó la prueba de durabilidad. Muestra que el rendimiento del bastidor auxiliar después de la fundición a baja presión cumple con los requisitos de diseño y se mejora el chasis liviano.

Prueba de durabilidad en carretera de todo el vehículo.

El subchasis trasero está equipado con todo el vehículo, y se lleva a cabo una prueba completa de durabilidad de 30,000 km en el Yancheng Proving Ground para verificar la durabilidad de las partes del subchasis trasero. Los resultados muestran que el rendimiento del bastidor auxiliar trasero cumple con los requisitos estándar.

Conclusión

1. El subchasis trasero de aleación de aluminio fundido a baja presión tiene excelentes propiedades mecánicas en estado T6, con una resistencia a la tracción promedio de 304 MPa, un límite elástico promedio de 245 MPa, un alargamiento promedio de 8.2% y una dureza promedio de (HBW) de 99HB, para cumplir con los requisitos de diseño de la subestructura.
2. La apariencia del bastidor auxiliar después de la fundición a baja presión de la aleación de aluminio no tiene defectos obvios, la estructura interna es densa, el Si eutéctico es elíptico gris distribuido en la matriz α-Al y una pequeña cantidad de hierro blanco brillante a base de El compuesto se distribuye en el límite del grano en forma de esqueleto.
3. La superficie de fractura por tracción del material ZL101A-T6 tiene una gran cantidad de hoyuelos equiaxiales y una pequeña cantidad de superficies de cuasi-escisión, y el modo de fractura es una fractura mixta de ductilidad y fragilidad.
4. El subchasis trasero de aleación de aluminio fundido a baja presión pasó con éxito la prueba de durabilidad en el banco y la prueba de durabilidad en carretera del vehículo, y su rendimiento cumplió con los requisitos de diseño.

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