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(tái)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
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”，魏啟金表示：
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）：
各位專家、來賓，大家中午好！我今天非常有幸受蓋世汽車的邀請作為發(fā)言嘉賓在此有這么一個(gè)機(jī)會(huì)跟大家對我們所從事的行業(yè)或者研究方向和大家做一個(gè)簡單分享，非常感謝！
我匯報(bào)的內(nèi)容是從三個(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。第一部分前面的北汽曹院長、前途汽車熊院長已經(jīng)介紹得非常詳細(xì)和全面了，接下來我主要從東風(fēng)對輕量化的規(guī)劃發(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)用方面及東風(fēng)低壓鋁合金汽車輕量化應(yīng)用案例上進(jìn)行介紹。東風(fēng)輕量化規(guī)劃主要從東風(fēng)有限輕量化的目標(biāo)成立CFT；整合精鑄、鑄鋁等零部件業(yè)務(wù)。
鋁合金在整個(gè)輕量化的應(yīng)用在哪些方面，或者有哪些好處？鋁合金和鋼鐵的基礎(chǔ)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降低2.25公斤的鋼材消耗，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，而東風(fēng)現(xiàn)下主要以重力鑄造和壓力鑄造研究為主。鑄造鋁合金應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)里面的一些缸（體）蓋、進(jìn)氣管、水泵殼、變速箱殼體等等。過去變速箱殼體主要是以鑄鐵為主，近幾年受國家排放政策、超載、超限政策的指導(dǎo)下，輕量化的需求迫切，尤其是重型卡車上的變速箱鋁合金被廣泛采用。在乘用車方面動(dòng)力系統(tǒng)主要會(huì)用在缸體、缸蓋、變速箱殼體、緩速器殼體；底盤系統(tǒng)在后處理的支架、底盤支架等等。
從鋁合金傳統(tǒng)成型的三大低壓、重力、高壓工藝的比較，低壓鑄造有很大的優(yōu)勢，主要是模具相比壓鑄模具成本、設(shè)備投資成本低，模具壽命高。最大的優(yōu)勢是不需要高壓真空壓鑄就可以實(shí)現(xiàn)T6處理。
東風(fēng)低壓鋁合金輕量化產(chǎn)品的以重型卡車變速箱殼體、飛輪殼、取力器殼，乘用車轉(zhuǎn)向節(jié)、控制臂、副車架為主。接下來分享的第一個(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)某軍車全鋁輪轂，東風(fēng)乘用車風(fēng)神E70電驅(qū)動(dòng)總成框架。接下來幾個(gè)產(chǎn)品是底盤支架、轉(zhuǎn)向節(jié)，發(fā)動(dòng)機(jī)的支架。
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，凈重不到30公斤，采用的材料是AlSi8Cu3，材料鑄態(tài)強(qiáng)度＞240MPa，屈服＞205，硬度HB85。從右圖我們不難看到該產(chǎn)品上結(jié)面存在大量的孤立液相、熱節(jié)孤島，用傳統(tǒng)的工藝在這些熱結(jié)對應(yīng)的區(qū)域要增加很多的工藝冒口，降低材料的工藝處理。那么采用低壓工藝怎么實(shí)現(xiàn)呢？通過采用模具水冷技術(shù)調(diào)節(jié)生產(chǎn)中各個(gè)點(diǎn)溫度差異，成功的實(shí)現(xiàn)了無冒口鑄造工藝，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，該款產(chǎn)品2016年4月份投產(chǎn)SOP的產(chǎn)品。
第二款是由傳統(tǒng)鑄鐵變速箱，通過結(jié)構(gòu)功能優(yōu)化、工藝性優(yōu)化的鋁合金輕量化產(chǎn)品，與之前沃爾沃變速箱殼體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是非常類似的，鐵殼轉(zhuǎn)換為鋁殼減重比例達(dá)到60%，采用低壓水冷控制工藝實(shí)現(xiàn)無冒口低壓鑄造。
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，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，裝配也非常方便，實(shí)際減重達(dá)到11公斤。
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，該產(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)是在制造的過程中砂芯產(chǎn)生的氣體沒有辦法排除，會(huì)形成一些集中性的大的氣孔，這些氣怎么辦？我們采用了自動(dòng)控制的負(fù)壓排氣技術(shù)，除了從前序的芯砂的工藝、涂料的工藝進(jìn)行控制以外，我們要加一些強(qiáng)制的排氣措施，以實(shí)現(xiàn)充型過程中砂芯產(chǎn)生的氣體有效的排出型腔。
后面是我們接下來正在研究開發(fā)的一些產(chǎn)品，前面兩個(gè)產(chǎn)品是重型卡車的12擋自動(dòng)變殼體，計(jì)劃2019年12月份也會(huì)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，這些產(chǎn)品在未來一到兩年均將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
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