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汽车轻量化用铝合金汽车板 理论与工艺
作者：路洪洲 著
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2020-01-01
ISBN：9787568280761
定价：¥118.00
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内容简介
本书系统介绍了铝合金汽车板开发和应用的相关技术，主要包括：汽车轻量化，铝合金汽车板合金成分设计、轧制技术、毛化技术、热处理技术、表面处理技术、储存及运输、下料控制技术，铝合金零部件的冲压及模具设计、连接技术、涂装技术，以案例的形式介绍了铝合金零部件结构设计及评价、维修技术、回收再制造技术等，并阐述了行人保护理论、相形成及强化机制、时效机制、弯曲失效机制等理论。本书可供从事铝合金汽车板研发和制造、汽车轻量化工程开发、汽车车身设计开发和制造工艺开发等的研究人员以及专业工程技术人员参考和使用。
作者简介
路洪洲，工学博士，九三学社社员，高级工程师。现任中信金属股份高级经理/汽车技术总监、集团高级专家、九三学社中信支社主委。曾任中国汽车工程研究院材料工艺部部长、轻量化分中心副主任。先后兼任九三学社中央参政党理论研究中心研究员、中国汽车工业协会车轮委员会理事、中国公路学会运输与物流分会理事、中国汽车工程学会越野车分会委员/货运装备分会委员/材料分会委员、重庆市材料学会常务理事、吉林大学校外研究生导师等。2003年起，从事汽车开发和管理工作，先后承担863课题4项，科技部国际合作项目1项，支撑计划课题3项，主持自然科学基金1项、澳大利亚Linkage Project课题1项及其他开发项目30余项。主编及参编著作9部，在Science、EST、Metals等期刊发表学术论文90余篇，授权发明专利7项。获省部级一等奖2项、三等奖1项，市级一等奖1项，九三中央课题二等奖和社市委突出贡献奖等。
目录
第 1章 汽车轻量化及铝合金汽车板 001
1．1 汽车轻量化 002
1．1．1 汽车轻量化的意义 002
1．1．2 汽车轻量化的实现 005
1．2 铝合金汽车板在汽车上的应用 007
1．2．1 铝合金在汽车上的应用 007
1．2．2 铝合金汽车板在汽车上的应用现状 008
1．2．3 铝合金汽车板在新能源汽车上的应用 017
1．3 常用的铝合金汽车板牌号及性能 018
1．3．1 常用的铝合金汽车板牌号、成分 018
1．3．2 铝合金汽车板性能要求 020
1．3．3 合金元素的影响 021
1．4 小结 025
参考文献 026
第 2章 铝合金汽车板的开发和制造工艺 029
2．1 铝合金汽车板的制造流程 030
2．2 铝合金汽车板的热轧及冷轧 032
2．2．1 铝合金汽车板的热变形行为 032
2．2．2 热轧工艺 042
2．2．3 冷轧工艺 044
2．2．4 表面毛化处理 046
2．2．5 表面Roping线（漆刷线）控制 050
2．3 热处理及气垫炉 052
2．3．1 热处理炉 052
2．3．2 固溶淬火 054
2．3．3 预时效及烘烤硬化 066
2．4 表面钝化处理及涂油 080
2．5 包装运输及储存 082
2．6 铝合金汽车板供应商情况 087
2．6．1 神户制钢 087
2．6．2 爱励铝业 088
2．6．3 诺贝丽斯（中国）铝制品有限公司 088
2．6．4 中国忠旺控股有限公司 089
2．6．5 南山铝业 090
2．6．6 中国铝业及西南铝业 091
2．6．7 美铝公司 091
2．7 行业标准及企业标准 091
2．7．1 产品的分类 092
2．7．2 尺寸偏差 092
2．7．3 力学性能 093
2．7．4 外观质量 094
2．7．5 试验方法 094
2．7．6 检验结果的判定 095
2．7．7 标志、包装、运输、储存 095
2．7．8 质量证明书 096
2．7．9 企业标准 096
2．8 小结 097
参考文献 098
第3章 铝合金汽车冲压成型零部件的设计 103
3．1 铝合金覆盖件结构设计以及模具设计 104
3．1．1 轻量化计算设计 104
3．1．2 发动机罩结构设计 105
3．1．3 发动机罩内、外板模具设计规范 108
3．2 零部件CAE工程分析及台架试验 113
3．2．1 铝合金汽车覆盖件的刚度分析 113
3．2．2 铝合金前罩SLAM疲劳耐久分析 118
3．3 铝合金发动机罩及行人保护理论 122
3．3．1 行人保护理论及法规 123
3．3．2 基于行人保护的铝合金发动机罩 132
3．4 抗凹痕设计及选材 149
3．4．1 定义和测量 149
3．4．2 覆盖件抗凹性能的影响因素 152
3．4．3 覆盖件的抗凹性设计 160
3．4．4 抗凹痕测试方法及标准 163
3．4．5 铝合金汽车板的选择 170
3．5 小结 171
参考文献 172
第4章 铝合金汽车冲压成型零部件成型工艺 177
4．1 剪裁下料 178
4．1．1 剪裁下料工艺存在的问题 178
4．1．2 铝合金汽车车身外板的修整技术国内外研究现状 180
4．2 冷冲压成型 184
4．2．1 冷冲压成型特点 184
4．2．2 材料性能对冷冲压成型的影响 186
4．2．3 冷冲压回弹的影响 191
4．2．4 发动机罩内、外板加工工艺研究 202
4．2．5 冲压取料 206
4．2．6 冲压润滑剂 206
4．2．7 冲压生产废料线 207
4．3 温热成型 208
4．3．1 铝合金温热冲压成型技术 208
4．3．2 温热成型的研究进展 213
4．3．3 温成型性能的影响因素 220
4．3．4 温热成型性能的工艺控制 223
4．4 电磁复合冲压成型 226
4．5 液压成型工艺 230
4．5．1 液压成型技术 230
4．5．2 国内外充液拉深成型技术现状 233
4．5．3 板材液压成型技术的发展趋势 240
4．6 其他新的制造工艺 241
4．7 小结 242
参考文献 243
第5章 铝合金汽车冲压成型零部件连接及涂装工艺 257
5．1 铝合金冲压件机械连接工艺 258
5．1．1 锁铆连接 259
5．1．2 无铆连接 261
5．1．3 热融自攻丝铆接 262
5．1．4 塞铆焊工艺 262
5．1．5 搅拌摩擦塞铆焊 264
5．1．6 搅拌摩擦盲铆工艺 265
5．1．7 胶接工艺及复合胶铆复合工艺 266
5．1．8 卷边工艺 270
5．2 铝合金冲压件焊接工艺 272
5．2．1 铝合金汽车冲压件电阻点焊 273
5．2．2 铝合金汽车冲压件MIG焊和TIG填丝焊 289
5．2．3 铝合金汽车冲压件激光焊 289
5．2．4 铝合金汽车冲压件激光 电弧复合焊 292
5．2．5 铝合金汽车冲压件搅拌摩擦焊和搅拌摩擦点焊 294
5．2．6 冷金属过渡焊接工艺 298
5．3 铝合金冲压件涂装 300
5．3．1 涂装工艺流程 300
5．3．2 脱脂 301
5．3．3 表面调整 301
5．3．4 磷化 302
5．3．5 电泳涂装 304
5．3．6 试验验证 305
5．4 小结 311
参考文献 312
第6章 铝合金汽车板的基本原理 319
6．1 铝合金相的形成及电子结构 320
6．1．1 Al Mg Si合金的析出相及相结构 322
6．1．2 Pre β″相、β″相、β′相的界面能、结合能的计算研究 325
6．1．3 三个沉淀相的结合能和界面能与性能的关系 335
6．2 时效机制 339
6．3 弯曲失效机制 348
6．4 小结 370
参考文献 371
第7章 铝合金汽车冲压成型零部件的修复及原级循环再制造 379
7．1 铝合金冲压件的修复 380
7．1．1 铝合金面板的修复及连接 381
7．1．2 板件的更换 389
7．2 铝合金冲压件的原级循环再制造 390
7．2．1 铝合金汽车构件回收再制造的意义 390
7．2．2 Fe杂质对再制造铝合金的热变形行为影响 393
7．2．3 不同Fe杂质含量对6022再制造铝合金汽车板组织及
力学性能的影响 403
7．2．4 不同Fe杂质含量对6022铝合金汽车板弯曲性能的
影响 420
7．3 小结 424
参考文献 425
1．1 汽车轻量化 002
1．1．1 汽车轻量化的意义 002
1．1．2 汽车轻量化的实现 005
1．2 铝合金汽车板在汽车上的应用 007
1．2．1 铝合金在汽车上的应用 007
1．2．2 铝合金汽车板在汽车上的应用现状 008
1．2．3 铝合金汽车板在新能源汽车上的应用 017
1．3 常用的铝合金汽车板牌号及性能 018
1．3．1 常用的铝合金汽车板牌号、成分 018
1．3．2 铝合金汽车板性能要求 020
1．3．3 合金元素的影响 021
1．4 小结 025
参考文献 026
第 2章 铝合金汽车板的开发和制造工艺 029
2．1 铝合金汽车板的制造流程 030
2．2 铝合金汽车板的热轧及冷轧 032
2．2．1 铝合金汽车板的热变形行为 032
2．2．2 热轧工艺 042
2．2．3 冷轧工艺 044
2．2．4 表面毛化处理 046
2．2．5 表面Roping线（漆刷线）控制 050
2．3 热处理及气垫炉 052
2．3．1 热处理炉 052
2．3．2 固溶淬火 054
2．3．3 预时效及烘烤硬化 066
2．4 表面钝化处理及涂油 080
2．5 包装运输及储存 082
2．6 铝合金汽车板供应商情况 087
2．6．1 神户制钢 087
2．6．2 爱励铝业 088
2．6．3 诺贝丽斯（中国）铝制品有限公司 088
2．6．4 中国忠旺控股有限公司 089
2．6．5 南山铝业 090
2．6．6 中国铝业及西南铝业 091
2．6．7 美铝公司 091
2．7 行业标准及企业标准 091
2．7．1 产品的分类 092
2．7．2 尺寸偏差 092
2．7．3 力学性能 093
2．7．4 外观质量 094
2．7．5 试验方法 094
2．7．6 检验结果的判定 095
2．7．7 标志、包装、运输、储存 095
2．7．8 质量证明书 096
2．7．9 企业标准 096
2．8 小结 097
参考文献 098
第3章 铝合金汽车冲压成型零部件的设计 103
3．1 铝合金覆盖件结构设计以及模具设计 104
3．1．1 轻量化计算设计 104
3．1．2 发动机罩结构设计 105
3．1．3 发动机罩内、外板模具设计规范 108
3．2 零部件CAE工程分析及台架试验 113
3．2．1 铝合金汽车覆盖件的刚度分析 113
3．2．2 铝合金前罩SLAM疲劳耐久分析 118
3．3 铝合金发动机罩及行人保护理论 122
3．3．1 行人保护理论及法规 123
3．3．2 基于行人保护的铝合金发动机罩 132
3．4 抗凹痕设计及选材 149
3．4．1 定义和测量 149
3．4．2 覆盖件抗凹性能的影响因素 152
3．4．3 覆盖件的抗凹性设计 160
3．4．4 抗凹痕测试方法及标准 163
3．4．5 铝合金汽车板的选择 170
3．5 小结 171
参考文献 172
第4章 铝合金汽车冲压成型零部件成型工艺 177
4．1 剪裁下料 178
4．1．1 剪裁下料工艺存在的问题 178
4．1．2 铝合金汽车车身外板的修整技术国内外研究现状 180
4．2 冷冲压成型 184
4．2．1 冷冲压成型特点 184
4．2．2 材料性能对冷冲压成型的影响 186
4．2．3 冷冲压回弹的影响 191
4．2．4 发动机罩内、外板加工工艺研究 202
4．2．5 冲压取料 206
4．2．6 冲压润滑剂 206
4．2．7 冲压生产废料线 207
4．3 温热成型 208
4．3．1 铝合金温热冲压成型技术 208
4．3．2 温热成型的研究进展 213
4．3．3 温成型性能的影响因素 220
4．3．4 温热成型性能的工艺控制 223
4．4 电磁复合冲压成型 226
4．5 液压成型工艺 230
4．5．1 液压成型技术 230
4．5．2 国内外充液拉深成型技术现状 233
4．5．3 板材液压成型技术的发展趋势 240
4．6 其他新的制造工艺 241
4．7 小结 242
参考文献 243
第5章 铝合金汽车冲压成型零部件连接及涂装工艺 257
5．1 铝合金冲压件机械连接工艺 258
5．1．1 锁铆连接 259
5．1．2 无铆连接 261
5．1．3 热融自攻丝铆接 262
5．1．4 塞铆焊工艺 262
5．1．5 搅拌摩擦塞铆焊 264
5．1．6 搅拌摩擦盲铆工艺 265
5．1．7 胶接工艺及复合胶铆复合工艺 266
5．1．8 卷边工艺 270
5．2 铝合金冲压件焊接工艺 272
5．2．1 铝合金汽车冲压件电阻点焊 273
5．2．2 铝合金汽车冲压件MIG焊和TIG填丝焊 289
5．2．3 铝合金汽车冲压件激光焊 289
5．2．4 铝合金汽车冲压件激光 电弧复合焊 292
5．2．5 铝合金汽车冲压件搅拌摩擦焊和搅拌摩擦点焊 294
5．2．6 冷金属过渡焊接工艺 298
5．3 铝合金冲压件涂装 300
5．3．1 涂装工艺流程 300
5．3．2 脱脂 301
5．3．3 表面调整 301
5．3．4 磷化 302
5．3．5 电泳涂装 304
5．3．6 试验验证 305
5．4 小结 311
参考文献 312
第6章 铝合金汽车板的基本原理 319
6．1 铝合金相的形成及电子结构 320
6．1．1 Al Mg Si合金的析出相及相结构 322
6．1．2 Pre β″相、β″相、β′相的界面能、结合能的计算研究 325
6．1．3 三个沉淀相的结合能和界面能与性能的关系 335
6．2 时效机制 339
6．3 弯曲失效机制 348
6．4 小结 370
参考文献 371
第7章 铝合金汽车冲压成型零部件的修复及原级循环再制造 379
7．1 铝合金冲压件的修复 380
7．1．1 铝合金面板的修复及连接 381
7．1．2 板件的更换 389
7．2 铝合金冲压件的原级循环再制造 390
7．2．1 铝合金汽车构件回收再制造的意义 390
7．2．2 Fe杂质对再制造铝合金的热变形行为影响 393
7．2．3 不同Fe杂质含量对6022再制造铝合金汽车板组织及
力学性能的影响 403
7．2．4 不同Fe杂质含量对6022铝合金汽车板弯曲性能的
影响 420
7．3 小结 424
参考文献 425
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