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镁合金材料在汽车轻量化进程中的应用

时间:2022-05-12 17:05:04 浏览次数:

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u|ۭӎvm8:Ӎ@gCPNם5iإyXNN?m7MOtf会上,大众展出了世界上最经济的1L小车,其中车身空间框架采用镁合金比铝车身轻13千克,此外其燃油泵壳、变速器壳、座椅框架等也是采用镁合金制成。奥迪汽车公司第一个推出镁合金压铸仪表板。AudiA6 2.8上使用的Audi multitronic手动一体式变速器采用镁合金外壳,总重量比Tip tronic轻27千克。目前德国大众Passat、AudiA2、A4和A6的镁合金用量达到了每台14千克。奔驰公司最早将镁合金铸件用于汽车座支架。而宝马全面使用镁合金轮毂,不但每个比铝制品轻3.8~5千克,比钢制品轻8千克,同时抗振能力也有很大提高。不久前宝马推出镁合金制的发动机,使镁合金在汽车上的应用达到一个新台阶。可以说德国是推动镁合金压铸技术发展的先去与主动军。而英国罗孚集团在其2009年陆虎新美洲虎上使用了铸造镁合金前端。

(3)日本 就镁合金在汽车上的应用而言,日本要落后于欧美国家,最早仅限于汽缸盖、座椅架、仪表板等。但近年来发展迅速,如丰田公司首先开发使用了镁合金转向盘、轮毂、凸轮罩等,之后又推出了前排座椅为镁合金骨架的网状结构。丰田汽车的方向盘加装安全气囊后质量增加,采用AM60B镁合金压铸件后,质量比过去的钢制品、铝制品分别减少45%和15%,并降低转向系振动。而三菱公司与澳大利亚工业科技部合作,开发出超轻量发动机。目前,日本的各家汽车公司都生产和应用了大量的镁合金壳体类压铸件。

2. 国内镁合金在汽车上的应用

我国汽车工业用镁较晚,多处于研究开发阶段。上汽率先将镁合金用于桑塔纳轿车的变速器壳体、壳盖和离合器外壳;一汽已试制开发发动机罩盖、离合器壳、齿轮室和齿轮盖等小批量样件;二汽镁合金研发体系也已形成,近期投产的630、800和1600型镁合金压铸件生产线,可批量生产载重车的变速器上盖、脚踏板、真空助力器隔板、制动阀体等16种零件,并已大批量装车进入市场销售。

北京广灵精华科技有限公司专业从事镁合金制品的研发、生产和销售,一直致力于镁合金汽车零部件的生产和应用研发,镁合金件产品主要有方向盘骨架、扶手管、顶横梁、前防护总成和车桥减速器壳盖等。同时与北京现代、长安及北汽福田汽车等单位合作研发镁合金汽车壳类零件,主要有发动机气门室罩盖、仪表板横梁骨架总成、缸体罩盖等。

综上所述,在未来的发展中,镁合金除了在目前的应用领域(如车轮、发动机汽缸盖及进气管、变速器等)继续改善其性能并拓展其在不同轿车车型中的应用之外,在一些大型铸件上,也将拓展其应用范围,如顶盖、发动机罩盖、后备箱盖、内门板及框架、仪表板等。目的是不仅减轻质量,而且可以使几个零部件优化设计成一个镁合金铸件,节省加工工具的成本,提高装配效率。另外,随着镁合金挤压及冲压技术的不断开发应用,不仅能进一步减轻重量,而且使产品的综合性能大大提高,尤其冲压生产效率高、工装简单、成本低,因此为镁合金在汽车上的应用发展提供了新的机遇。

各国汽车制造商积极进行汽车轻量化,欧美各车厂计划到2020年,汽车减重15%左右;美国汽车材料协会预计到2020年北美生产的每辆汽车镁合金用量达到约160千克。相对于欧美等国,我国自主轿车平均比发达国家同类轿车重8%~10%,汽车轻量化的潜力更大。镁合金具有其他材料无可替代的密度和比强度、比刚度优势,具有优异的回收再利用性,以及良好的铸造及尺寸稳定性、抗振等特性,是汽车轻量化技术中替代钢材、铝材、塑料复合材料的理想和首选材料,其在汽车轻量化上的应用空间非常广阔。同时我国镁资源丰富,镁合金的发展有可靠的原料来源,依据目前镁合金在汽车中应用开发情况,镁合金材料势必将广泛应用于汽车工业。

(作者单位:北京广灵精华科技有限公司)

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