新能源汽車專用金屬合金零部件工藝改進研究

楊小榮，何國俊

（蘭州石化職業技術大學，甘肅 蘭州 730207）

汽車作為當前人們出行的主要交通工具，在方便人們出行的同時也存在著能源消耗量大、排除廢氣多等問題，不符合當前可持續發展的戰略。而新能源汽車作為汽車中的新秀，近年來受到了人們的歡迎與廣泛使用，但由于新能源技術發展的時間較短，在汽車的實際應用中還存在著些許不足，尤其是部分零部件的材料還有待優化，對此我們必須重視新能源汽車金屬合金零部件的性能改進工作，只有這樣才能在不斷探索完善的過程中實現新能源汽車的長遠發展，最終達到節能減排的目的。

1 新能源汽車的發展歷程

為了減少人類生產生活對環境造成的影響，許多行業都在進行不斷的優化，而汽車作為現代的重要交通工具，在運行的過程中往往會消耗較多的能源并產生大量尾氣，這顯然不符合節約能源以及保護環境的理念。對此汽車領域一直在進行革新，如減少百公里耗油量、添加尾氣處理裝置等，但這些措施并不能從根本上解決上述問題，為了能從根本上解決環境污染與資源消耗問題，在我國科技人員的不斷研究下，新能源汽車正式出現并得到了廣泛推廣。新能源汽車是指利用清潔能源來替代汽油柴油為汽車提供動力，對節約資源和保護環境都有著重要意義[1]。隨著研究的不斷深入，清潔能源的種類也在不斷增多，這些全新的能源都可以為新能源汽車提供良好的動力。目前我國新能源汽車雖然已經取得了一定成就，但車身零部件關鍵部位的金屬零件設計還是不夠合理，這就要求研究部門必須加強金屬合金零部件的研究，只有優質的合金材料與科學合理的加工才能保證零部件的實際應用質量，這對推進我國新能源汽車的發展起著不可替代的作用。

2 進行專用金屬合金零部件工藝改進的意義

隨著人們環保意識的逐漸增強，綠色產品愈發受到廣大消費者的青睞，低污染、低消耗的新能源汽車正在逐漸成為時代的主旋律，然而有關汽車的轉型是一個規模浩大的工程，且現如今我國新能源汽車的許多零部件還有待優化，這就需要汽車行業加強對新能源汽車改進研究，只有從材料、結構、連接等方面進行全面優化，才能促進新能源汽車更加完善，這對新能源汽車在未來能否取代傳統燃油汽車至關重要。如果新能源汽車的各項性能遠遠不如傳統汽車，則必然會嚴重打擊消費者的購買欲望，給新能源汽車的發展帶來阻礙。只有對新能源汽車進行不斷的優化，使其在性能上趕上甚至超過傳統汽車，才能算是真正滿足市場需求[2]。新能源汽車的發展道路還很長，這個過程需要所有相關人員的共同努力，只有與時俱進、不斷研究探索才能不斷促進新能源汽車行業的發展，加強零部件工藝的改進對新能源汽車細節的優化有著重要意義。

3 專用金屬合金零部件材料的改進

材料的優質是產品質量優質的前提，所以優質的合金材料是新能源汽車零部件質量的重要保證，要想提高新能源汽車零部件的質量，改進零部件的制造材料是十分必要的。這里以目前較為常用的鎂合金材料為例，鎂合金有著質量密度小的特點，用其制造出的零部件可以有效降低零部件的重量，對車身質量的減少起著重要作用；其次鎂合金的減震性能較高，可以更好的應對汽車零部件的振動，這對保證汽車平穩運行有著重要作用；最后在同等工作情況下，鎂合金的強度也較為優異，另外鎂合金還有可回收性，且鎂的熔點較低較易回收[3]。這些優點使得鎂合金在目前新能源汽車中得到了較為廣泛的使用，如在汽車的儀表盤、前后副車架、座椅骨架等都會出現它的身影。但凡事必有利弊，鎂合金的高溫蠕變性使其在進行加工時需要進行加溫且成形較為復雜，這大大限制了鎂合金材料的應用也增加了以鎂合金為材料的零件設計難度[4]。從鎂合金的材料性質不難看出，新型優質的金屬合金材料的使用對新能源汽車的發展具有十分重要的意義。每一種金屬材料都有其優缺點，我們能做的就是利用合金技術使幾種材料揚長避短，充分展示它們的優勢。只有根據實際需求選擇適當的合金材料，才能保證生產出的零部件可以最大程度的發揮出應有的效益，所以有關專用金屬合金材料的改進工作必須得到重視，通過新能源汽車制造材料質量的提升來促進新能源汽車零部件質量的提升，最終提高新能源汽車的質量水平，是我們研究的方向。

4 新能源汽車電機的改進

新能源汽車與傳統汽車最大的區別就在于動力系統的不同，傳統汽車的動力系統是由發動機與變速箱組成，是利用汽油和柴油來釋放能量，從而使汽車運動。而新能源汽車的能源是電能，其動力系統是由電機、電池等組成。電機是新能源汽車的核心，下面針對新能源汽車電機的優化改進提出了些許建議。

4.1 電機內外殼

這里以常用的鋁合金電機殼為例。電機作為新能源汽車的動力來源，汽車在行進的過程中對電機有著較高的要求，但傳統的鋁合金電機殼的內外壁厚度不夠勻稱，除了厚度不勻外，鋁合金自身的硬度也較低，這就使得汽車在運行時電機外殼極易出現裂痕[5]。且目前電機外殼大多為柱形結構，當遭遇高強度的擠壓后極易發生變形，所以對電機內外殼制造進行優化改進勢在必行，這對提高電機的使用壽命有著很大幫助。具體措施為可以通過加強筋對電機的整體進行加固，還可以通過均勻壓力的施加來有效減少電機內外壁的厚薄差，從而使整個電機的內外殼更為穩定。

4.2 采用合理的加工工藝

金屬零件的加工方式往往是由設計模型決定的，電機作為新能源汽車內部結構較為復雜的關鍵性金屬部件，電機的質量將直接對新能源汽車的正常運行造成影響。這就要求新能源汽車制造中對電機的制造必須精確認真，對此我們可以使用直接式磨具腔道擠壓法與間接式擠壓法來完成對精度的準確控制，從而使得金屬零件在基礎結構不發生改變的同時完成工藝的優化，對電機質量的提高有著很大幫助。

4.3 內澆口

內澆口位置的優化可以有效防止電機內部局部溫度過高，從而避免因溫度過高而產生的一系列問題，詳細的改良方法為可以使用ADC12金屬澆注液，澆注液的使用可以有效保證內部填充的平穩，減少氣泡等現象出現，且用該種澆注液澆注電機內壁厚度不均勻部位時可利用該澆注液迅速冷凝的特點來優化電機的內部厚度，避免出現因厚度不均而引發裂痕現象的出現。內澆口位置的選擇應根據電機的位置來進行，以便于澆注完成后電機零件順利取出。此外在進行內澆時應將位置固定在電機的中下部，從而減少冷隔現象出現。

4.4 對擠壓容量進行合理分析

新能源汽車電機零部件的改良要在間接式擠壓手段的基礎上對擠壓模型的容量進行合理分析，從而實現零件改良優化。擠壓筒的容積需滿足整個電機與型腔之和，在進行擠壓筒構建時要事先對其所需容積進行科學的計算，切不可出現大概、差不多的想法，要嚴格根據計算結果來確定容積，擠壓筒的容積不能過小，這對后期零件的取出有著很大幫助。擠壓容量為電機零部件的成型提供了空間，在電機的優化中起著關鍵作用。

5 新能源汽車零部件連接工藝的研究

5.1 膠接技術

膠接技術有著減振、隔音效果較好等多種優點，且膠接結構質量較輕，外表也十分光滑，更加符合現代人的審美。膠接技術克服了傳統焊接工藝的許多不足，現如今被廣泛用于車身輕化中。膠接技術對于處理單向復合材料應力集中問題的解決有著重要意義，其接頭部分的膠粘劑可以使應力得到均勻分布，這對單向復合材料結構件的高載荷使用奠定了基礎。但膠接技術也是存在著一定的局限性的，較高的固化溫度會造成街頭的殘余應力大大上升，最終對實際膠接效果造成影響。對此我們通過對膠接機理進行分析研究，采用物理或化學方法對零部件的表面進行清洗，從而增強接觸面的濕潤性，進而提高膠接接頭的強度。另外，還可以采用混合連接方式，如點焊+膠接，這樣可以有效結合二者的優點，對車身輕化與提高車身的耐撞性都有著一定幫助。最后為了更好的發揮出膠接技術的優勢，在進行膠黏劑的選擇時應選擇固化溫度較低的，這樣有助于膠接質量的有效提升。

5.2 超聲波點焊

超聲波點焊時利用超聲波的高頻震蕩與大氣壓在焊接位置發生振蕩，從而使焊接部位發生變形軟化，以達到連接的目的。原理是將振動的能量轉為零部件之間的摩擦功，使得相界出的分子互相滲透，進而完成連接。超聲波電焊具有速度快、耗能低、便于自動化等優點。

6 結語

在這個科學技術不斷進步的時代里，各種新興的技術為我國的各項研究創造了十分有利的條件，因此可以改進金屬合金零部件的途徑很多，關鍵在于汽車行業自身的重視程度。只有順應可持續發展的時代潮流，真正重視起新能源汽車專用金屬合金零部件工藝改進研究，才能促進新能源汽車的長遠發展，通過材質的選擇、零部件的構建以及零部件的連接等多方面進行完善。取代傳統的燃油汽車是一個漫長的過程，但相信在全體相關人員的共同努力下，新能源汽車在未來勢必會有更加廣闊的市場，并逐步完成傳統汽車的取代工作，為資源的節約以及環境的保護貢獻出應有的力量。