比亚迪汽车工业有限公司精铸工厂副厂长贺成翮在《中国工博会新材料论坛—2019中国汽车新材料应用高峰论坛》上重点阐述了高性能压铸铝合金在汽车轻量化领域中的应用，具体列举了数个不同的开发方向，并且对未来汽车轻量化的发展道路进行了展望。
汽车轻量化的意义
压铸铝合金开发
开发方向
科研能力
高性能压铸铝合金材料
铝合金密度小，压铸铝合金可以一体成型，成本低，高性能指标可以满足部分汽车零部件的要求，在汽车轻量化领域有很大的应用市场和应用前景。
比亚迪为满足汽车零部件等对材料更高性能的要求，开发了针对不同牌号和性能要求的的高性能压铸铝合金系列。
压铸铝合金应用产品和实例
新工艺-半固态挤压铸造
技术介绍：在金属凝固过程中进行强烈搅拌或振荡等，使树枝状初晶破碎成等轴颗粒状分布于液相，从而得到一种固液混合浆料，通常将此浆料称为非枝晶半固态金属(Semi—Solid Metal，简称 SSM)。下图是半固态成形与普通铸造、锻造的成形过程和对应组织变化。
微观组织
力学性能
应用案例1
K9骨架接头/双层巴士骨架接头
应用案例2
大巴/云轨扶手接头
目前扶手接头主要是304不锈钢精密铸造件，半固态工艺采用铝合金A356（T6）或A354（T6）评估
材料开发
研发了高性能AlSi10Mg压铸铝合金及其压铸成形技术，可应用于汽车车身构件等，所开发的合金普通压铸下典型力学性能如下表所示：
德国Rheinfelden公司发明AlSiMgMn压铸合金，主要用于汽车车身压铸结构件（红色部分）
评估项目
轻量化的应用：铸铁缸体改为铝合金缸体
优势：
1、铝合金与钢相比，铝合金具有质量轻、耐腐蚀性好、易于加工等特点，由铸铁缸体改为铝合金缸体，重量减轻了28.9KG。传统燃油汽车整备重量每减少100KG，百公里油耗可降低0.3-0.6升。新能源汽车每减少100KG重量，续航里程可提升10%-11%，电池成本减少20%，日常损耗成本减少20%。
2、铝合金缸体相比铸铁缸体散热好。
3、铝的导热性更快，所以冷却性能好，可以帮助引擎减少非正常燃烧的发生概率，同样的压缩比，铝缸体引擎可以比铸铁缸体引擎使用更低标号的汽油；
4、生产过程中来讲，铸铁缸体生产线占地面积大，对环境污染大，加工工艺复杂，而铸铝缸体的生产特点则刚好相反。
工艺难点：
1、产品结构复杂，壁厚不均匀。油道、水道多，耐压要求高。密封面多，气孔要求高（缸盖结合面不允许有超过φ0.5mm的单个气孔存在）。斜油孔与螺纹孔之间壁厚很薄，存在测漏不良问题。
工艺改善措施：优化浇排系统，采用双边进浇（相比单边进浇：铝液流程短），利于成型，有效改善产品内部质量。
2、多处斜油孔不能预铸，易有内部缩孔；模具上应用局部增压技术，最小点冷孔做到φ3mm，点冷进水管内径做到φ1.8mm。油孔测漏良率由80%改善至97%。
轻量化的应用：多个产品集成一体
优势 ：
1、由最初的变速箱和电机两个产品集成为一个产品，减少了产品数量，减少了模具数量，节约了生产时间，节约了模具成本及生产成本。
2、两个产品集成为一体成型后，减少了连接部位，减轻了整车重量，同时节省了布局空间，提升了产品安全性能。
工艺难点 ：
1、 集成化后，产品轮廓变大，结构复杂，模具结构复杂。两个斜油孔1和2紧挨着导致油孔1不能预铸，局部壁厚很厚。机加工后孔内易出现缩孔，导致油道泄漏。
工艺改善措施：斜油孔位置做局部增压
2、另外一个斜油孔镶针由于直径小，点冷孔内径φ3，点冷管内径φ2.3，点冷水运行受阻，壁厚厚大位置不能得到有效冷却，最终形成缩孔导致油道泄漏
工艺改善措施：采用高压点冷技术，提高点冷水压力，改善冷却效果；优化浇注系统和排气系统；用石墨转子在保温炉内除气，以此控制铝液的密度当量在2%以内。
轻量化的应用：翻砂件改成压铸件
优势：
1、由高压铸造工艺替代砂型铸造，产品壁厚减薄，重量减少。
2、砂型铸造生产节拍长，高压铸造生产节拍短，生产连续性好，产量大产出高
工艺难点：
1、该产品有内圈、外圈结构，中间是冷却水道，内外圈之间靠筋条连接，内圈深度深，难成型、难排气。
工艺改善措施：优化浇排系统，使产品内圈先填充，再填充外圈。
2、由高压铸造工艺替代砂型铸造，产品壁减薄，且水道深腔深，成型时温度高，容易粘料、拉模。
工艺改善措施：应用高压点冷技术，加强冷却水压力，提高冷却效果，减少拉模等问题。
铝合金压铸在新能源汽车上轻量化的应用，如前面举例的几条：
1、材料轻量化（铝合金缸体替代铸铁缸体）
2、结构设计优化（多个产品集成一体）
3、制造工艺创新（高压铸造替代砂型铸造）
在确保稳定提升性能的基础上，我们将轻量化应用到大部分复杂件、关重件上，如HAEV箱体等。汽车轻量化的意义在于降低能耗，减少环境污染及节约有限的资源。从驾驶方面来讲，汽车轻量化后，加速性、提高稳定性、噪音、振动方面均有改善。从安全性考虑，碰撞时惯性小，制动距离短，更加安全。
未来展望
中国汽车轻量化起步较晚，汽车轻量化已经从分散化、高端化、单一化的时代走向集约化、普及化、多元化的 2.0 时代。目前我国铝合金、镁合金在汽车上的单车使用量远小于欧美日等汽车大国，提升空间大。
2019有色会议
欢迎各方朋友前来垂询
参会联系：
许国军: 15692102049 021-51595834
xuguojun@smm.cn
马 瑶：18321395342 021-20707932
mayao@smm.cn
许寅雯：13661724296 021-55600666
snta307@csnta.org
参会联系：
周志强： 021-51595848 18563857007
zhouzhiqiang@smm.cn
参会联系：
马 瑶：18321395342 021-20707932
mayao@smm.cn
参会联系：
张毛毛：18321269197 021-51595845
zhangmaomao@smm.cn
参会联系：
翁王明：18767097880 021-20707815
wengwangming@smm.cn
请注明公司+姓名+主营业务
