压铸铝合金铸件在汽车上的应用

与其他制造工艺相比，压铸成型工艺具有生产效率高、尺寸精度高、力学性能优异、材料利用率高、批量生产经济效益好等优点。在汽车铝合金中，压铸铝合金约占80%，加工铝（板、带、箔、管、棒、型、线、锻、粉、膏等）仅占20%左右，压铸铝合金约占铸造产品总用量的70%。因此，压铸铝合金产品约占汽车铝的54%~70%。

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压铸铝合金的工艺特点

除了具有良好的压铸工艺性能和良好的机械性能外，压铸铝合金还需要具备以下工艺性能：

①良好的热塑性流变性能应在过热度低、液体和固相线温度附近具有良好的热塑性流变性能，以实现复杂腔的填充，形成良好的铸造表面，避免收缩缺陷；

②线路收缩率小，避免压铸过程中的裂纹和变形，提高产品的尺寸精度；

③凝固温度范围小，便于同时快速凝固，减少内部收缩孔等缺陷数量；

④良好的高温热强度，避免开模时产生热裂或严重变形；

⑤铸件/铸造界面性能好，与压铸模具无化学反应，亲和力小，避免粘合和铸件/铸造界面的合金反应；

⑥具有良好的物化性能，在高温熔不易吸气氧化，能满足压铸过程中长期保温的需要。

压铸铝合金分类

 压铸铝合金按合金成分可分为Al-Si（Al-Si-Cu、Al-Si-Mg）、Al-Cu、Al-Mg与Al-Zn四个系列。Al-Si压铸合金应用更广泛，因为它具有结晶温度间隔小、硅相凝固结晶潜热和比热容大、线收缩率小、流动性好、充电性能好、热裂纹小、疏松倾向小等优点。Al-Cu虽然系压铸合金机械性能高，但Cu元素的添加降低了材料的耐腐蚀性，压铸产品的使用寿命大大降低，压铸过程容易产生偏析和开裂，因此应用范围较小。Al-Si与系压铸合金相比，Al-Mg压铸合金铸造性能差，机械性能波动大，壁厚效应大，压铸过程易开裂，应力腐蚀倾向大；Al-Zn压铸合金虽然具有较好的机械性能，但耐腐蚀性差，易开裂和应力腐蚀，使用较少。表1显示了常用压铸铝合金的品牌、化学成分和机械性能，特别是Al-Si-Cu系合金应用更广泛，如AlSi9Cu3（A380）与AlSi11Cu3（ADC12)。如下表所示，压铸铝合金通常添加更多Si、Cu、Mg、Mn、Fe、Ni稀土元素。

典型的压铸铝合金应用

目前，铝合金压铸件在国内外汽车工业的应用范围已用于结构件、应力件、安全件和装饰件，主要包括以下几个方面：

①动力系统:缸体、缸体盖、缸盖盖、曲轴箱、缸盖盖、油底壳、活塞、泵体、泵盖、进气管、发电机壳、发动机齿轮室、六座摇臂座、各种发动机支架等。

②传动系统：变速器外壳、变速器油路板、离合器外壳、换叉、变速箱支架等；

③转向系统：链盖、齿条壳和涡轮壳。

④底盘总成：悬架支架和横梁；

⑤车身：轮毂、骨架及装饰产品；

⑥其他：减震器下端盖、压缩机支架、离合器踏板、制动踏板等。下图显示了汽车铝合金压铸件的总结和比例。从图中可以看出，压铸铝合金已广泛应用于汽车工业。

未来压铸铝合金的发展趋势

近年来，电动新能源汽车行业对动力、安全、舒适、轻质等技术指标的要求不断提高，铝合金产品逐步向薄壁、高强度、低成本、集成结构发展，为压铸技术的发展提供了应用基础和源动力。近年来，铝合金压铸技术的发展是通过合金材料成分的不断优化和调整，结合高真空压铸技术和热处理工艺参数，充分发挥合金材料的工艺特点，借助高压注射和低速充电，不断提高压铸合金材料的综合力学性能。随着军民融合的深入，大量圆柱形弹箭结构产品由于疲劳性能要求低，根据结构集成轻设计，可采用压铸工艺批量生产开发，缩短产品开发周期，降

来源:《铸造》杂志期

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