材料优势
铝合金的密度小（2.70g/cm³），约为铁合金（7.86g/cm³）的1/3；吸收冲击载荷是钢铁的2倍；铝熔点660℃，不到铁的1/2（1539℃），熔炼成本相对较低。
铝合金材料具有良好的抗腐蚀性能，节省了昂贵的表面处理与防腐成本。通过添加合金元素与硬化工艺，可以改善铝合金材料的强度和硬度。目前已知强度最高的铝合金7Y69，屈服强度超过870MPa，抗拉强度超过910MPa。
行业应用
在汽车行业推广与应用铝合金材料，主要目的为替代钢材，实现轻量化。据研究数据，全世界铝合金材料的12%～15%用于汽车制造工业，工业发达国家已经超过了25%。钢材与铝合金材料优势互补，生产钢铝材料混合连接的车身是汽车行业，尤其是新能源乘用车的发展趋势。
铝合金材料在汽车工业主要通过铸造技术、冲压成形、挤压成形以及3D打印等工艺实现。
工艺技术原理
铝合金挤压成形的原理类似于挤牙膏过程，属于铝合金挤压成形，属于热加工成形工艺（见图1），
首先铝棒预热，接着进入挤压室成形，然后冷却，依据产品特性按需经历校直、切割分离等辅助工序，最后时效强化处理。
铝合金型材新能源乘用车保险杠防撞梁及其挤压模具如图2所示。
加热后的原材料（铝棒）在压力作用下，通过挤压模具的模芯和模孔之间的间隙流出，从而形成满足尺寸及性能要求的空心等截面型材。
在汽车工业，挤压成形技术相对于传统车身冲压工艺，制品自成封闭断面结构，工艺流程集中，因而尺寸一致性优良且表面外观质量稳定，在新能源汽车领域，越来越受到设计工程师的青睐与首选。
应用优势
挤压成形技术最大限度改善材料的塑性变形能力。纯铝的挤压比（挤压系数）可达500，纯铜的挤压比可达400，钢的挤压比可达40～50。
2.应用广泛
铝合金型材挤压成形制品，在截面形状简单的管、棒、线型材，以及截面形状复杂的空心型材或者实心型材广泛应用。
挤压制品的尺寸范围也很广， 从截面直径达1000mm的超大型管材与型材，到截面尺寸只有2mm小型精密型材（类似火柴棒大小）。
铝合金型材在工业各领域已经广泛应用，如图3所示，
涉及建材、光伏、3D打印、新能源乘用车、轨道交通等行业。
在新能源乘用车上，铝合金型材类零件主要应用于电池盒体框架、前/后保险杠防撞梁总成、前仓纵梁总成、地板纵梁总成、门槛梁总成、车身吸能盒总成以及支架等管梁类结构件，投入推广与应用的零件总数已经超过20个种类。
3.工艺优势
制品自成封闭断面，集中工艺流程。以SUV车型车身中部外纵梁区域对比，传统钢板车身采用冲压与焊接工艺，分为两个U形结构：前地板外纵梁总成、侧围内板下部总成拼焊组成，子零件数量约20个，工艺流程如图4所示。
新能源乘用车普遍采用铝合金挤压成形技术，门槛梁一次挤压成形加工，工艺流程（见图5）与生产效率大大提升。
4.成本优势
挤压成形减少生产线一次性投入成本，传统钢板车身中部外纵梁区域零件总数量约20个，模具数量约60副，最大零件模具尺寸长度超过2000mm，宽度超过1000m，模具开发制作周期8个月，一次性投入模具费用约500万元人民币。
铝合金挤压成形挤压使用的是断面口模，相对于传统钢板车身工艺冲压成型、压铸工艺等，挤压口模尺寸较小。挤压口模尺寸直径约450mm，厚度约300mm，首套开发制作周期约50天，一套模具（左右零件断面口模可公用），费用约4万元。
5.品质优势
挤压成形可以改善铝合金的内部组织，通过时效工艺，改善力学性能。与冲压、轧制、压铸以及锻造等工艺加工方法相比，挤压制品的产品精度高、表面外观质量好。
铝合金材料以其天然优良的耐腐蚀性能以及稳定的化学性能，用在汽车行业，可以大大降低车身以及零件的电泳、电镀等表面处理费用。
作者：王传武，陈平，王本海，何庆
编辑 ▎王琰 审核 ▎于永初
广告合作 ▎ (微信同号)18240442679 付先生 金粉商城热门图书排行
审核 ▎于永初