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铝外框架梁强度设计是托盘设计灵魂

前面提到，托盘结构设计的内外浑然一体，其中，外框架设计是非常重要的。

从材料特性参数角度，铝的屈服强度和抗拉强度均低于钢

铝及其合金的屈服强度和拉伸强度分别为30-500 N/sq mm和79 -570 N/sq mm。钢的屈服强度和抗拉强度，分别在250-1000 N/sq mm和400-1250 N/sq mm范围内。

如下图所示，两侧外框架A，是电池系统Z向矢量的***承载者；前后外框架B,主要承载来自X向的矢量载荷。所以说，关系到托盘吊耳位置或结构设计，就必须考虑这个因素。 无锡电池托盘加工制造商。苏州动力电池托盘供应商家

不仅如此，做到电池模组和承载的托盘浑然一体，也不是一件容易的事。经得起振动实验的考验，也是检验设计结果的 好办法。在实验进行中，经常会碰到内框架与托盘焊接的开裂、内框架支撑梁体开裂。

开裂原因初步分析：

从材料特性分析，故障点应力超过了材料本身所能承载应力或应力集中。

从工艺角度，材料焊接时，导致的烧损，改变或削弱了材料的参数特性。

从结构角度，开裂的支撑梁是否和内框架结构是一个整体。整体结构，更有利于应力分散和应力均匀、振动频率一致。

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其实，一种材料不可能完全替代另外一种材料。任何一种材料，不管是从成本角度、性能角度，都是各有所长，并行发展的。只能说，一种材料，在某一方面，能更好的符合技术或市场发展需要而已。铝材料在新能源的应用，主体还是轻量化需求、节能需求。目前，以40KWh的电池系统为例如果采用钢材结构其成本可以控制在1千元以内；如果采用铝型材拼焊壳体结构在3~5千元之间。成本比例，铝合金仍然是钢板材质的3~5倍。

铝在新能源的推广应用中，成本因素，仍然是一只拦路虎。但是，这不妨碍技术的进步和发展。

但我们需要明晰的是，在现阶段，钢、铝特性差异带来的设计差异有哪些呢？

铝在新能源的推广应用中，成本因素，仍然是一只拦路虎。但是，不妨碍技术的进步和发展。在现阶段，钢、铝特性差异，带来的设计差异有哪些呢？

钢、铝材质差异较大，电池托盘结构设计更需“因材施教”

钢、铝材质在强度、抗疲劳、弹性模量、抗拉、抗压、抗剪、抗弯等特性参数方面，存在非常大的差异。采用金属合金技术，确实在某些方面，例如强度特性方面，较纯铝，获得非常***的提升。但是，单一特性的强化，并不**本质特性转移和完全变化。 精密机械加工滤波器_电池托盘加工数控机械加工厂家。

对于所有系列的铝合金材料,搅拌摩擦焊工艺技术已经基本成熟,在焊接厚度上早期英国焊接研究所（TWI）已经实现了100mm 厚度以上铝合金结构可靠焊接。在中国,2003年北京航空制造工程研究所中国搅拌摩擦焊中心就已经实现20mm厚度2000系列宇航材料的搅拌摩擦焊,2007年又实现了单道40m 厚度（双面70mm)铝合金搅拌摩擦焊接。到2010 攻克大厚度铝合金搅拌摩擦焊关键技术，单面焊接厚度达到80mm。如今150mm大厚度铝合金搅拌摩擦焊的双面焊接技术也已经突破。

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我国早在2001年就把发展新能源汽车列入“十五”期间的“863”重大科技课题。近几年，各级**为推动新能源汽车消费，还实行了购车补贴、上牌优先等优惠政策。近几年新能源汽车的需求和发展，也带动了新能源时代下的各类汽车电池、车身轻量化以及汽车零部件等产业的发展，同时也给中国的铝工业带来了无限广阔的市场契机。新能源汽车与传统汽车**明显的区别新能源汽车是采用电能作为动力来驱动汽车运行，其受动力电池重量、动力电池续航里程的制约以及汽车节能减排政策的高压，在车辆设计和材料应用上，车体轻量化已成为新能源车企首先要考虑的问题。因此，电池驱动的新能源汽车比传统汽车更迫切需要减轻车身重量。这也为铝合金等轻质材料开拓了更加广阔的市场空间。

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