鎂合金在汽車行業(yè)的應用.doc

1、鎂合金壓鑄在中國汽車工業(yè)中的應用狀況黎前虎 劉祖明 摘要：介紹了鎂合金壓鑄在中國汽車工業(yè)中的應用狀況,.關鍵詞：鎂合金壓鑄 汽車工業(yè) 應用狀況1、前言二十世紀末，能源危機日趨嚴重,環(huán)保法規(guī)日益嚴格,使現代汽車減重節(jié)能的要求不斷高漲，輕量化已成為汽車選材的主要發(fā)展方向.汽車質量每降低100kg,每百公里油耗可減少0.7,汽車自重每降低10%,燃油效率可以提高5.5%，故發(fā)達國家不斷加強對汽車等交通工具能源消耗和廢氣污染的限制,促使汽車制造廠重視汽車的輕量化發(fā)展。鎂合金作為工業(yè)應用最輕的金屬材料和良好的阻尼減震性能,具有在體積相同時比鋁合金輕36、鋅合金輕73%、鋼輕77%的特點，成為汽車輕量化的

2、首選材料，其開發(fā)應用受到了各國的重視.福特汽車公司于1998年推出的輕質概念車2000,計劃使用103 kg的鎂合金零部件.然而，從總體來看，目前鎂合金在汽車上的用量還很少，每部車在0。517kg之間變化，平均使用量為3 kg.根據汽車中典型鎂構件的估計重量及統計，每輛汽車上鎂件的重量可達到5080kg。到2006年,若每輛轎車僅使用40kg鎂壓鑄件，按現在轎車的總產量5000萬輛計算，則可達到2000kt的用量.隨著鎂合金成形工藝技術的進一步提高，新開發(fā)的鎂合金結構件將采用高性能的鎂合金(如變形鎂合金等），鎂合金在汽車上的應用潛力將進一步發(fā)揮。個人收集整理，勿做商業(yè)用途個人收集整理，勿做商業(yè)

3、用途2、近幾年發(fā)展情況進入90年代以來，我國汽車工業(yè)領域有了極大的發(fā)展,單就轎車擁有量的增長幅度就高達91倍，汽車輕量化、高速、節(jié)能等問題也日益突出,但是，90年代前期國內只有上海乾通汽車附件有限公司為上海大眾汽車公司的桑塔納轎車配套生產的變速箱殼體是利用德國技術由鎂合金壓鑄生產的，鎂合金用量僅為8。5kg/輛，而國外汽車的鎂合金用量平均為40kg/輛，可見要達到世界標準、提高產品競爭力，我國汽車行業(yè)還有較長的路要走.1998年，中科院現代制造技術CAD/CAM開放試驗室、中科院金屬材料疲勞與斷裂國家重點試驗室、沈陽工業(yè)大學和中國第一汽車集團聯合進行了鎂合金壓鑄研究及開發(fā)項目?！熬盼濉逼陂g，北

4、京有色金屬總院國家有色金屬復合材料工程技術研究中心和東風汽車公司共同承擔了國家“九五”科技攻關項目“轎車鋁、鎂合金新材料及鑄造生產技術的應用研究”專題子項“鎂合金材料在轎車上的應用研究”，目前對鎂合金零件的使用性能的檢驗已完成,下屬東風電子科技汽車制動系統公司正在進行批量化生產擴展。1999年，清華大學與力勁公司聯手創(chuàng)立了“清華-力勁壓鑄高新技術研究中心"，旨在實現進口鎂合金壓鑄設備國產化，開發(fā)汽車、計算機等行業(yè)鎂合金零部件的生產新工藝，為鎂合金大規(guī)模的應用提供裝備與技術保障，目前已邁出了可喜的一步，實現了鎂合金壓鑄機關鍵進口部件的國產化,具備了向國內企業(yè)提供鎂壓鑄裝備的能力，現在已

5、經制造出了1603000噸冷、熱室兩大系列共10多款機型，而且壓鑄機的自控精度已與國外壓鑄機相當，使生產高質量的鎂合金壓鑄件成為可能2001年8月，我國將”鎂合金應用與開發(fā)”列為國家計委和科技部聯合下發(fā)的"十五"國家科技發(fā)展規(guī)劃中材料領域的重點任務,同時”鎂合金應用開發(fā)與產業(yè)化"作為十五計劃的第一批項目正式啟動.項目正式啟動后一年多時間內，共投入國撥經費4100萬元，吸引各方面資金近億元;全國共有21個省市自治區(qū)的個研究院所、所高校、20家企業(yè)直接參與了項目實施。按照科技部在“鎂合金應用開發(fā)及產業(yè)化”方面的總體戰(zhàn)略部署,目前取得了顯著的階段性成果,初步建立了鎂合金

6、技術研發(fā)到產業(yè)化試點的技術研發(fā)體系,突破了一批前沿核心技術和產業(yè)化關鍵技術,在全國建立了一批產業(yè)化示范基地。3、現階段在汽車零部件制造商中的應用狀況隨著“鎂合金應用開發(fā)與產業(yè)化”項目的深入實施，中國汽車工業(yè)在此項目中受益良多,效果明顯，不少企業(yè)取得了相當的進展。下面列舉幾家具有代表性的廠家作一概括性的介紹。3.1、鎂合金在一汽汽車上的應用“鎂合金在一汽汽車上的應用”專題由中國第一汽車集團、吉林大學、沈陽工業(yè)大學共同承擔。三個單位科研人員全力協作、緊密配合，開展了大量的研究工作，取得了可喜進展.2002年初,一汽啟動鎂合金前導工程項目，購置了力勁集團生產的630噸鎂合金壓鑄成套設備，前期試制了氣

7、門室罩蓋、變速箱上蓋、發(fā)動機油封鎂合金壓鑄件，氣門室罩蓋已經裝車試驗。目前完成了至少三套模具制造,另外幾種零件正進行產品設計,即將全面進入批量生產階段。3。2、鎂合金在東風汽車上的應用東風汽車公司以鎂合金變速箱上蓋的產業(yè)化應用為重點突破對象，完成了10萬次規(guī)范的臺架試驗，并順利通過考核.2002年底，東風公司成功引進力勁DCC630M高性能鎂合金冷室壓鑄機成套設備，打通了批量加工生產線，實現了變速箱上蓋批量壓鑄生產;并對變速箱上蓋防腐處理進行了針對性研究，制定了防腐處理措施和方案；在此基礎上初步制訂了壓鑄鎂合金材料技術條件和鎂合金變速箱上蓋零件技術標準，構成了產品質量體系的重要基礎。東風集團以

8、東風公司鎂合金應用研究中心為依托，初步構筑設計、材料、工藝開發(fā)體系框架。在對已裝車的真空助力器中間隔板、左右腳踏板的應用情況進行了跟蹤,顯示目前的使用情況非常良好.2003年底，為完善鎂壓鑄生產基地，對配套設備進行了招標采購，并再次簽署了力勁DCC1600M大型高性能鎂合金精密冷室壓鑄機成套設備購機合約，用以生產大型鎂、鋁汽車零配件，初步形成了批量壓鑄能力. 3。3、鎂合金在長安汽車上的應用2002年底,長安公司成功引進力勁DCC800M高性能鎂合金冷室壓鑄成套設備，完成了多項試制任務并順利實現了變速箱左右蓋的批量壓鑄生產。3。4、上海乾通汽車附件有限公司上海乾通汽車附件有限公司為上海大眾汽車

9、公司的桑塔納轎車配套生產變速箱殼體,是較早生產鎂合金壓鑄件的企業(yè)之一，目前已具備了批量生產鎂合金壓鑄汽車零部件的能力。3。5、天津六合鎂制品有限公司天津六合公司為跨國集團百利得（BREED）公司下屬專業(yè)生產鎂合金壓鑄汽車零部件的企業(yè)，于2003年初引進力勁DCC630M高性能鎂合金冷室壓鑄成套設備在天津建廠，實現了汽車方向盤的批量壓鑄生產，并于當年再次簽署了2臺力勁DCC630M高性能鎂合金冷室壓鑄成套設備擴大生產規(guī)模以適應市場之需。3。6、泛亞歐寶（深圳）金屬制品有限公司泛亞歐寶金屬制造(深圳）有限公司是由三家外資公司投資的全資外資企業(yè)，于2002年8月份籌建公司,2003年3月份正式投產。

10、現有香港力勁集團制造之鎂合金壓鑄生產設備三套（DC160M，、DC400M、DCC800M各一套），已形成鎂合金壓鑄件240萬件的年生產能力。泛亞歐寶公司現在的主要客戶包括德國大眾汽車，美國通用汽車,香港TTI,德國Autoliv等公司，主要生產產品為安全帶導扣、安全氣囊殼體、曲軸箱殼體、汽車點火鑰匙支座、油門支架等等。3。7、其它除上述公司之外，在國內還有其它公司也在進行鎂合金壓鑄汽車零配件的生產,如南京華宏公司、杭州富春鎂業(yè)、石家莊久樂公司等都在專業(yè)壓鑄生產鎂合金汽車零配件；另外，重慶鎂業(yè)公司、東莞鎂達公司、北京首特鋼公司、南京云海公司等等非汽車配件專業(yè)制造商也都有鎂合金汽車零配件訂單在做

11、。4、結束語未來汽車技術的發(fā)展趨勢可以概括為“三化”，即輕量化、電子化和計算機信息化。所謂輕量化，是指采用高新技術開發(fā)的新材料，以減小汽車整備質量。能夠使汽車實現輕量化的新材料主要是指：用輕質的有色金屬材料取代鋼、鐵、銅等,如鋁合金和鎂合金。其中鋁合金已得到廣泛認同和應用，目前奧迪全鋁車身、寶馬全鋁底盤等都已生產出來.而鎂合金是近年來正在興起的新材料，這是由于鎂冶煉技術進一步提高，鎂的價格也得以逐漸下降了,而且鎂與鋁結合后表現出非常好的壓鑄性能和加工性能。因此有人預計，全世界對汽車鎂合金的需求量每年將遞增20以上.汽車工業(yè)可能采用鎂壓鑄件的場合大致可分成兩大類：一類是以鎂取代原先以其它材料用作

12、壓鑄件的領域；另一類是直至目前還在采用焊接鋼結構或鋁板材料的場合。對于前者,最常見的是以鎂壓鑄件替換鋅壓鑄件。雖然這兩種材料有同等的鑄造特性,但若全面衡量質量與成本因素，選用鎂顯然更加合理。例如，點火裝置外殼、變速器外殼、進氣歧管等，都有成功改用鎂壓鑄件的實例。此外,鎂與硅、錳、鋅的合金能在高溫下快速降低蠕變張力，這對于要承受巨大機械應力和較高工作溫度的發(fā)動機缸體，采用鎂壓鑄件也是很理想的。在北美，一些大型豪華轎車和小型運輸車都已采用單一鎂鑄件取代了過去組合式鋼結構來制作儀表盤座。鎂鑄件取代組合式鋼結構來制作儀表盤座近年來,許多種轎車鑄件開始采用鎂合金，以適應汽車輕量化的要求.這些鎂合金鑄件包

13、括:離合器外殼、變速器外殼、變速器上蓋、發(fā)動機罩蓋、轉向盤、座椅支架、儀表盤框架、車門內板、輪輞、轉向支架、制動支架、氣門支架等，甚至還有缸蓋和缸體。60多種汽車零部件已采用或正在開發(fā)應用鎂合金。用雖然中國為全球最大鎂金屬生產國，也有如上文中所列舉的可喜成績,但相對來說鎂合金汽車零部件制造商到目前為止仍寥寥無幾，汽車制造業(yè)使用鎂合金零部件并不多.目前，越來越多的汽車零部件制造商意識到鎂合金零件的優(yōu)點，在近幾年來，已有多家企業(yè)投資建設了鎂合金壓鑄生產線專用于汽車零部件的生產,咨詢投資鎂合金壓鑄項目的企業(yè)也在不斷增多，可以預見，在解決了鎂合金材料價格、壓鑄裝備國產化、鎂合金汽車零部件開發(fā)技術及鎂合

14、金零件加工工藝不斷成熟后,鎂合金在中國的汽車工業(yè)上的應用將會迅速增長起來。-本文摘自中國鎂業(yè)2004年第二期地 址：佛山順德區(qū)容桂四基西滘路47號電 話傳 真-mail:S Http:/www。yizumi聯系人：黎前虎 劉祖明 先生作 者 簡 介 黎前虎：男，1965年生，湖南人，1985年畢業(yè)于湘潭大學機械系，高級工程師,原力勁集團鎂合金發(fā)展部高級經理、清華-力勁壓鑄高新技術研究中心深圳基地主任、集團市場推廣部經理，現任伊之密精密壓鑄科技有限公司市場總監(jiān)，對鎂合金壓鑄技術及壓鑄品生產關聯技術有較為深入、綜合的研究，如鎂合金壓鑄工藝、設備、模具技術及安全作業(yè)要點，鎂合金的熔煉氣體保護技術,后加工技術及制品之表面處理研究，鎂合金壓鑄生產線之設計、制造、安裝、調試量產，工廠總體規(guī)劃建設及制造成本之研究等.在清華-力勁壓鑄高新技術研究中心深圳基地,帶領所屬技術人員配合集團開發(fā)部門研發(fā)出達到世界先進水平的高性能鎂合金壓鑄成套設備，該型鎂壓鑄機獲2000年度香港工業(yè)獎及2001年度國家級重點新產品；并致力于推動鎂合金新材料的產業(yè)化應用工作,帶領所屬技術人員已成功為中國一汽集團、東風汽車