汽车业铝型材铁模铝铸件市场广阔

汽车业铝型材铁模铝铸件市场广阔
目前我国铁模铝铸件在运输用铝型材的市场增幅很快，汽车、高速列车、城市轻轨、航空航天、船舶、集装箱及自行车用铝型材的应用不断增长，已占有全国铝型材市场消费量的1/3强。而近一段时间，尤以汽车用铝型材的发展更加引人注目。
多年以来，汽车行业一直在汽车的结构设计、材料选用和制造技术等方面开展试验研究工作，努力开发安全可靠、高速舒适、节能环保型现代汽车，其首要的课题就是汽车较量化。
汽车轻量化是实现高速、安全、环保、舒适的最佳途径。铝合金代替传统的钢铁制造汽车，可使整车自重减轻30%～40%，制造发动机可减重30%，制造缸体和缸盖可减重30%～40%，轿车全铝车身比原钢材制品经40%以上，汽车铝合金车轮减重可达50%左右。
汽车轻量化的需求使得铝合金的发展得到一个更广阔的空间，据专家预测，汽车材料铝化率达到60%以上在经济上是可取的。据此推测，未来汽车的铝化极限可达30%～50%或以上。
新的汽车铝材开发与应用集中在三个方面，其一，车身、车架全铝化及大型铝合金型材的开发应用。其二，防冲挡及车门刚性结构的全铝化。其三，转动部分零部件的全铝化。
国产汽车用材与国外有一定的差距，尤以轿车最为突出。20世纪90年代初期的产品，在技术和所用材料构成方面基本上与国外同期同车型一致，但铝材用量低于当前国外各类汽车，并且受铝价及零部件加工技术水平所限，使一些引进车型原有的铝合金零件改用了其他材料，制约了铝合金材料在国产汽车上的应用。
随着世界汽车轻量化进程的加快，特别是加入WTO后，汽车市场竞争国际化日趋激烈，国产汽车要达到国外同类车水平，汽车用铝增加是必然趋势。中国汽车工业“十五”发展规划提出，到2005年汽车总产量将为320万辆，其中轿车约为110万辆，约占汽车总量的35%，压铝铸件的用量将随着各类汽车产量的上升而增加，必将给我国铝工业提供广阔的市场，带来新的发展机遇。
汽车铸件的轻量化设计
在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备重量，实现轻量化，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。汽车整备重量每减少100kg，百公里油耗可降低0.3~0.6L，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%~8%。随着环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流，汽车铸件的轻量化也成为汽车铸件的重要发展方向之一。
出于铸件整体安全系数的需要，等厚度设计是汽车铸件主要设计方法之一。然而等厚设计的主要弊端是无法充分发挥结构性能，并导致铸件重量的增加。采用CAE分析、拓扑优化等手段，对零部件进行优化设计，使零部件各个部位的应力值接近，即各个部位的壁厚不一致，受力小的部位减薄料厚，从而减轻零件的重量。考虑到铸造成形可以实现复杂结构铸件的成形，可以实现各种不规则的异型截面。设计时，采用CAE或拓扑优化等手段，对零部件进行应力分析。根据力的分布，确定零部件的形状和具体局部的材料厚度。通过对铸件加筋、挖孔和改变截面，可使零部件的重量大大降低。东风精密铸造有限公司对商用车支座进行优化设计前后的铸件外形对比，可见铝压铸件初始重量为6.6kg，其设计为典型的等厚设计。该铸件经过加筋、挖孔和变截面等一系列轻量化设计方法后，铸件重量变为3.0kg，减重效果可达50%以上。
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