新能源汽车专用金属合金零部件工艺改进研究

杨小荣，何国俊

（兰州石化职业技术大学，甘肃 兰州 730207）

汽车作为当前人们出行的主要交通工具，在方便人们出行的同时也存在着能源消耗量大、排除废气多等问题，不符合当前可持续发展的战略。而新能源汽车作为汽车中的新秀，近年来受到了人们的欢迎与广泛使用，但由于新能源技术发展的时间较短，在汽车的实际应用中还存在着些许不足，尤其是部分零部件的材料还有待优化，对此我们必须重视新能源汽车金属合金零部件的性能改进工作，只有这样才能在不断探索完善的过程中实现新能源汽车的长远发展，最终达到节能减排的目的。

1 新能源汽车的发展历程

为了减少人类生产生活对环境造成的影响，许多行业都在进行不断的优化，而汽车作为现代的重要交通工具，在运行的过程中往往会消耗较多的能源并产生大量尾气，这显然不符合节约能源以及保护环境的理念。对此汽车领域一直在进行革新，如减少百公里耗油量、添加尾气处理装置等，但这些措施并不能从根本上解决上述问题，为了能从根本上解决环境污染与资源消耗问题，在我国科技人员的不断研究下，新能源汽车正式出现并得到了广泛推广。新能源汽车是指利用清洁能源来替代汽油柴油为汽车提供动力，对节约资源和保护环境都有着重要意义[1]。随着研究的不断深入，清洁能源的种类也在不断增多，这些全新的能源都可以为新能源汽车提供良好的动力。目前我国新能源汽车虽然已经取得了一定成就，但车身零部件关键部位的金属零件设计还是不够合理，这就要求研究部门必须加强金属合金零部件的研究，只有优质的合金材料与科学合理的加工才能保证零部件的实际应用质量，这对推进我国新能源汽车的发展起着不可替代的作用。

2 进行专用金属合金零部件工艺改进的意义

随着人们环保意识的逐渐增强，绿色产品愈发受到广大消费者的青睐，低污染、低消耗的新能源汽车正在逐渐成为时代的主旋律，然而有关汽车的转型是一个规模浩大的工程，且现如今我国新能源汽车的许多零部件还有待优化，这就需要汽车行业加强对新能源汽车改进研究，只有从材料、结构、连接等方面进行全面优化，才能促进新能源汽车更加完善，这对新能源汽车在未来能否取代传统燃油汽车至关重要。如果新能源汽车的各项性能远远不如传统汽车，则必然会严重打击消费者的购买欲望，给新能源汽车的发展带来阻碍。只有对新能源汽车进行不断的优化，使其在性能上赶上甚至超过传统汽车，才能算是真正满足市场需求[2]。新能源汽车的发展道路还很长，这个过程需要所有相关人员的共同努力，只有与时俱进、不断研究探索才能不断促进新能源汽车行业的发展，加强零部件工艺的改进对新能源汽车细节的优化有着重要意义。

3 专用金属合金零部件材料的改进

材料的优质是产品质量优质的前提，所以优质的合金材料是新能源汽车零部件质量的重要保证，要想提高新能源汽车零部件的质量，改进零部件的制造材料是十分必要的。这里以目前较为常用的镁合金材料为例，镁合金有着质量密度小的特点，用其制造出的零部件可以有效降低零部件的重量，对车身质量的减少起着重要作用；其次镁合金的减震性能较高，可以更好的应对汽车零部件的振动，这对保证汽车平稳运行有着重要作用；最后在同等工作情况下，镁合金的强度也较为优异，另外镁合金还有可回收性，且镁的熔点较低较易回收[3]。这些优点使得镁合金在目前新能源汽车中得到了较为广泛的使用，如在汽车的仪表盘、前后副车架、座椅骨架等都会出现它的身影。但凡事必有利弊，镁合金的高温蠕变性使其在进行加工时需要进行加温且成形较为复杂，这大大限制了镁合金材料的应用也增加了以镁合金为材料的零件设计难度[4]。从镁合金的材料性质不难看出，新型优质的金属合金材料的使用对新能源汽车的发展具有十分重要的意义。每一种金属材料都有其优缺点，我们能做的就是利用合金技术使几种材料扬长避短，充分展示它们的优势。只有根据实际需求选择适当的合金材料，才能保证生产出的零部件可以最大程度的发挥出应有的效益，所以有关专用金属合金材料的改进工作必须得到重视，通过新能源汽车制造材料质量的提升来促进新能源汽车零部件质量的提升，最终提高新能源汽车的质量水平，是我们研究的方向。

4 新能源汽车电机的改进

新能源汽车与传统汽车最大的区别就在于动力系统的不同，传统汽车的动力系统是由发动机与变速箱组成，是利用汽油和柴油来释放能量，从而使汽车运动。而新能源汽车的能源是电能，其动力系统是由电机、电池等组成。电机是新能源汽车的核心，下面针对新能源汽车电机的优化改进提出了些许建议。

4.1 电机内外壳

这里以常用的铝合金电机壳为例。电机作为新能源汽车的动力来源，汽车在行进的过程中对电机有着较高的要求，但传统的铝合金电机壳的内外壁厚度不够匀称，除了厚度不匀外，铝合金自身的硬度也较低，这就使得汽车在运行时电机外壳极易出现裂痕[5]。且目前电机外壳大多为柱形结构，当遭遇高强度的挤压后极易发生变形，所以对电机内外壳制造进行优化改进势在必行，这对提高电机的使用寿命有着很大帮助。具体措施为可以通过加强筋对电机的整体进行加固，还可以通过均匀压力的施加来有效减少电机内外壁的厚薄差，从而使整个电机的内外壳更为稳定。

4.2 采用合理的加工工艺

金属零件的加工方式往往是由设计模型决定的，电机作为新能源汽车内部结构较为复杂的关键性金属部件，电机的质量将直接对新能源汽车的正常运行造成影响。这就要求新能源汽车制造中对电机的制造必须精确认真，对此我们可以使用直接式磨具腔道挤压法与间接式挤压法来完成对精度的准确控制，从而使得金属零件在基础结构不发生改变的同时完成工艺的优化，对电机质量的提高有着很大帮助。

4.3 内浇口

内浇口位置的优化可以有效防止电机内部局部温度过高，从而避免因温度过高而产生的一系列问题，详细的改良方法为可以使用ADC12金属浇注液，浇注液的使用可以有效保证内部填充的平稳，减少气泡等现象出现，且用该种浇注液浇注电机内壁厚度不均匀部位时可利用该浇注液迅速冷凝的特点来优化电机的内部厚度，避免出现因厚度不均而引发裂痕现象的出现。内浇口位置的选择应根据电机的位置来进行，以便于浇注完成后电机零件顺利取出。此外在进行内浇时应将位置固定在电机的中下部，从而减少冷隔现象出现。

4.4 对挤压容量进行合理分析

新能源汽车电机零部件的改良要在间接式挤压手段的基础上对挤压模型的容量进行合理分析，从而实现零件改良优化。挤压筒的容积需满足整个电机与型腔之和，在进行挤压筒构建时要事先对其所需容积进行科学的计算，切不可出现大概、差不多的想法，要严格根据计算结果来确定容积，挤压筒的容积不能过小，这对后期零件的取出有着很大帮助。挤压容量为电机零部件的成型提供了空间，在电机的优化中起着关键作用。

5 新能源汽车零部件连接工艺的研究

5.1 胶接技术

胶接技术有着减振、隔音效果较好等多种优点，且胶接结构质量较轻，外表也十分光滑，更加符合现代人的审美。胶接技术克服了传统焊接工艺的许多不足，现如今被广泛用于车身轻化中。胶接技术对于处理单向复合材料应力集中问题的解决有着重要意义，其接头部分的胶粘剂可以使应力得到均匀分布，这对单向复合材料结构件的高载荷使用奠定了基础。但胶接技术也是存在着一定的局限性的，较高的固化温度会造成街头的残余应力大大上升，最终对实际胶接效果造成影响。对此我们通过对胶接机理进行分析研究，采用物理或化学方法对零部件的表面进行清洗，从而增强接触面的湿润性，进而提高胶接接头的强度。另外，还可以采用混合连接方式，如点焊+胶接，这样可以有效结合二者的优点，对车身轻化与提高车身的耐撞性都有着一定帮助。最后为了更好的发挥出胶接技术的优势，在进行胶黏剂的选择时应选择固化温度较低的，这样有助于胶接质量的有效提升。

5.2 超声波点焊

超声波点焊时利用超声波的高频震荡与大气压在焊接位置发生振荡，从而使焊接部位发生变形软化，以达到连接的目的。原理是将振动的能量转为零部件之间的摩擦功，使得相界出的分子互相渗透，进而完成连接。超声波电焊具有速度快、耗能低、便于自动化等优点。

6 结语

在这个科学技术不断进步的时代里，各种新兴的技术为我国的各项研究创造了十分有利的条件，因此可以改进金属合金零部件的途径很多，关键在于汽车行业自身的重视程度。只有顺应可持续发展的时代潮流，真正重视起新能源汽车专用金属合金零部件工艺改进研究，才能促进新能源汽车的长远发展，通过材质的选择、零部件的构建以及零部件的连接等多方面进行完善。取代传统的燃油汽车是一个漫长的过程，但相信在全体相关人员的共同努力下，新能源汽车在未来势必会有更加广阔的市场，并逐步完成传统汽车的取代工作，为资源的节约以及环境的保护贡献出应有的力量。