7月12日，“2018中國汽車輕量化產(chǎn)業(yè)高峰論壇”在上海隆重舉行，論壇以“新技術(shù)、新材料、新工藝“為主題，旨在降低汽車自身重量同時(shí)提高輸出功率、降低噪聲、提升操控性和安全性，并對汽車輕量化政策趨勢發(fā)展、整車輕量化平臺化設(shè)計(jì)方案、關(guān)鍵零部件輕量化技術(shù)開發(fā)及汽車輕量化多材料應(yīng)用及成本控制分析等問題展開探討。

    東風(fēng)汽車公司汽車鋁合金輕量化研究中心主任魏啟金分享了“低壓鑄造鋁合金在汽車輕量化領(lǐng)域的應(yīng)用研究”，魏啟金指出：

    1、鋁合金的密度僅是鋼鐵的三分之一左右，但是熱導(dǎo)率比鐵高出三倍，且相關(guān)的研究表明鋁合金的減重比例可以達(dá)到125%左右的水平，整個(gè)使用周期可以減少二氧化碳的排放。

    2、東風(fēng)輕量化研究中心目前所做的產(chǎn)品主要集中在變速箱動(dòng)力系統(tǒng)的殼體。

    以下是嘉賓演講實(shí)錄（有部分刪減）：

    魏啟金：各位來賓，各位專家大家中午好！非常有幸受蓋世汽車的邀請作為發(fā)言嘉賓在講臺上有這個(gè)機(jī)會跟大家對我們所從事的行業(yè)或者業(yè)務(wù)做一個(gè)分享。

    我匯報(bào)的內(nèi)容從三個(gè)方面講，第一個(gè)是中國汽車輕量化的發(fā)展趨勢，第二個(gè)是東風(fēng)汽車輕量化鋁合金應(yīng)用規(guī)劃，我第三個(gè)低壓鑄造鋁合金輕量化應(yīng)用研究實(shí)際案例簡單的分享。第一部分我不再講了，我主要介紹東風(fēng)未來在輕量化的規(guī)劃，在整個(gè)東風(fēng)的輕量化規(guī)劃中會發(fā)揮東風(fēng)零部件一體化的優(yōu)勢，推進(jìn)輕量化技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用。主要從三個(gè)方面，在前期制定東風(fēng)有限輕量化，目標(biāo)成立CFT、整合精鑄、鑄鋁等零部件業(yè)務(wù)，后面的表是整個(gè)業(yè)務(wù)的架構(gòu)，輕量化技術(shù)主要集中在有色鑄件、PV和CV兩個(gè)系統(tǒng)里面。

    鋁合金在整個(gè)輕量化里面用在哪些里？又有哪些好處？鋁合金和鋼鐵的常規(guī)知識，大家非常了解，它的密度僅僅是鋼鐵的三分之一左右，但是熱導(dǎo)率比鐵高出三倍左右，相關(guān)的研究表明汽車使用一公斤的鋁可以提高2.25公斤的鋼材，鋁合金的減重比例可以達(dá)到125%左右的水平，整個(gè)使用周期可以減少二氧化碳的排放，大概在20公斤。

    目前汽車上用的鋁大概分為鑄鋁和變形鋁合金，我們采用的重力鑄造和壓力鑄造，變形鋁合金會占到23%的采用率。應(yīng)用范圍會用在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)里面的一些進(jìn)氣管、水泵殼、發(fā)動(dòng)機(jī)殼等等。過去變速箱一些殼子大部分是一些鑄體，這幾年輕量化的需求包括一些重型卡車上的變速箱也在普遍的被鋁合金采用；乘用車動(dòng)力系統(tǒng)主要會用在變速箱殼體、緩速器殼體；底盤系統(tǒng)后處理的支架、擺臂等等。

    未來輕量化研究中心東風(fēng)這一塊目前所面對的一些產(chǎn)品主要集中在上面第一排的是變速箱動(dòng)力系統(tǒng)的殼體，第一個(gè)產(chǎn)品是沃爾沃14擋變速箱重型卡車變速箱的前后殼體，第二個(gè)產(chǎn)品是東風(fēng)自主研發(fā)的14擋變速箱的前后殼體，后面兩個(gè)殼體其中一個(gè)是東風(fēng)某車型上的后輪轂，加上東風(fēng)乘用車，東風(fēng)風(fēng)神E70。支架主要集中在控制比、轉(zhuǎn)向結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)各種各樣的支架，底盤系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)總承，電動(dòng)車上電瓶框的托架。三大工藝的比較，鑄造鋁合金的成型工藝一般采用的是高壓和差壓、低壓重力澆鑄，目前大量被采用的廣告里面也在放了，擠壓成型，都是一些鋁合金成型的工藝。傳統(tǒng)的三種工藝的比較，低壓鑄造有很大的優(yōu)勢，主要是模具相對于高壓壓鑄的話，模具成本包括設(shè)備投資成本比高壓鑄造低一些，模具壽命比傳統(tǒng)的高壓壓鑄要差。并且有一個(gè)很好的好處，高壓壓鑄如果做熱處理的話，我們會采用一些真空壓鑄有效的讓氣體不要侵入，否則的話傳統(tǒng)的高壓壓鑄在成型過程中氣體無法迅速排出的話，在后續(xù)熱處理會存在困難，通過一些真空高壓壓鑄也可以作為T6處理的工藝采用，但是這里面要投入相應(yīng)的成本，高壓壓鑄的成本會有一個(gè)比較大的增加。

    接下來跟大家分享在生產(chǎn)實(shí)際里面所實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)典型產(chǎn)品的案例。第一個(gè)產(chǎn)品是東風(fēng)沃爾沃14擋變速箱的兩個(gè)前后殼，整個(gè)前后殼的產(chǎn)品的重量，凈重不到30公斤，采用的材料是AlSi8Cu3。用傳統(tǒng)的工藝我們要在這些熱結(jié)對應(yīng)的區(qū)域要增加很多的工藝冒口。采用低壓工藝怎么實(shí)現(xiàn)呢？我們在研究的過程中這幾個(gè)產(chǎn)品均實(shí)現(xiàn)了無冒口制造，所有的冒結(jié)通過模具外界的干預(yù)手段，消除了熱結(jié)點(diǎn)的縮孔疏松的風(fēng)險(xiǎn)，有效提高整個(gè)產(chǎn)品工藝出品率，大大縮短了整個(gè)產(chǎn)品制造的生產(chǎn)節(jié)拍，我們的生產(chǎn)節(jié)拍控制在5-6.5分鐘之間，這是在2016年4月份投產(chǎn)已經(jīng)SOP的產(chǎn)品，這兩個(gè)件搭載在東風(fēng)天龍乘用車和重型卡車的車型上，目前東風(fēng)一款明星車型。

    第二款變速箱，這是一個(gè)由過去傳統(tǒng)的鑄體殼子，通過整個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和系統(tǒng)內(nèi)部的優(yōu)化，由鐵殼轉(zhuǎn)換為鋁殼的產(chǎn)品，這兩個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與沃爾沃的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是非常類似的，但是我們從鐵殼轉(zhuǎn)化為鋁殼過程當(dāng)中做了很多適用于鋁合金低壓鑄造很多結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，包括整體的壁厚，熱結(jié)的優(yōu)化。采用的材料也是類似的，從鐵殼轉(zhuǎn)換為鋁殼減重比例達(dá)到60%，每個(gè)產(chǎn)品根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不一樣，減重會略微有差別，這兩個(gè)產(chǎn)品均實(shí)現(xiàn)無冒口低壓制造工藝，達(dá)到質(zhì)量目標(biāo)，生產(chǎn)節(jié)拍跟前面兩個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍是基本相當(dāng)?shù)摹?/p>

    后面有一個(gè)案例是我們東風(fēng)乘用車也是去年9月份SOP一款新能源純電動(dòng)車，這個(gè)產(chǎn)品主要用在E70乘用車上面，這個(gè)產(chǎn)品全部是沖壓焊合件，還有螺栓螺母連接的，通過對產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，我們的結(jié)構(gòu)優(yōu)化除了滿足產(chǎn)品的整個(gè)功能和載荷的要求以外，朝著我們適合于工藝結(jié)構(gòu)的考慮，優(yōu)化后的產(chǎn)品重量從25公斤減到14公斤，整個(gè)組件變成了6個(gè)組件，6個(gè)組件里面其中是兩個(gè)小的鑄件加上4個(gè)螺栓，這個(gè)結(jié)構(gòu)非常簡單，轉(zhuǎn)配也非常方便，實(shí)際減重達(dá)到11公斤。后面是一些發(fā)動(dòng)機(jī)上的支架，過去像這種支架原來這個(gè)產(chǎn)品工藝采用的是鑄造工藝，優(yōu)化之后改成低壓鑄造，我們后面采用低壓鑄造的工藝澆鑄系統(tǒng)不是這種結(jié)構(gòu)，得到了很好的降重和降成本的特點(diǎn)。

    這是目前在做的換擋機(jī)構(gòu)的支架，這個(gè)件也是沖壓焊合和螺栓螺母結(jié)合的，重量是2.3公斤，采用的結(jié)構(gòu)是Q235的鋼板，這個(gè)件我們降的目標(biāo)是1.2公斤，也是通過整個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以后實(shí)現(xiàn)一個(gè)整體鑄造成型，在原有的壁厚基礎(chǔ)上基本上沒有做變化的，整個(gè)優(yōu)化以后的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析沒有做更多的展示，只是把最終的結(jié)果給大家做一個(gè)展示，優(yōu)化以后的重量在1.0公斤左右，整個(gè)輕量化降了51%的重量。

    后面正在開發(fā)的新能源水冷電機(jī)殼體，現(xiàn)在新能源很熱，純電動(dòng)車電機(jī)的殼體，這還是比較簡單的，更復(fù)雜的電機(jī)殼體附加了很多的接線盒等連接裝置，這個(gè)產(chǎn)品的特點(diǎn)是一個(gè)內(nèi)部帶有水道的產(chǎn)品，砂芯厚度在6毫米，凈重在6.5公斤，這個(gè)產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程當(dāng)中主要特點(diǎn)是我們采用了自動(dòng)控制的負(fù)壓排氣技術(shù)，在制造的過程中砂芯產(chǎn)生的氣體沒有辦法排除，會形成一些集中性的大的氣孔，這些氣怎么辦？除了從前面的砂芯的工藝包括涂料的工藝進(jìn)行控制以外，我們要加一些強(qiáng)制的排氣空間，我們增加一些自動(dòng)的排氣裝置，在整個(gè)鑄件成型過程當(dāng)中通過墻紙自動(dòng)排氣的工藝把砂芯產(chǎn)生的氣體有效的引到外部，才可以得到致密的組織。

    后面是我們接下來正在開發(fā)已經(jīng)在開發(fā)的一些產(chǎn)品，前面兩個(gè)產(chǎn)品是重型卡車的自動(dòng)變速箱，12擋的殼體，這個(gè)產(chǎn)品正在開發(fā)，樣品已經(jīng)出來，大批量的生產(chǎn)模具正在設(shè)計(jì)當(dāng)中，2019年12月份也會實(shí)現(xiàn)SOP。最邊上的產(chǎn)品也是東風(fēng)重型卡車上的搭載液壓緩速器14擋的變速箱的后殼體，這個(gè)產(chǎn)品除了有載荷的要求以外，里面有復(fù)雜的油道。后面的支架也是卡車后處理支架，這都是全鋁合金的，過去都是鑄鋼的。