技术资料——模具行业从业者必备知识手册

frank_guo

汽车压铸及铸造铝合金
李平，王祝堂
(1．哈尔滨电力职业技术学院，黑龙江哈尔滨 150030；2．中国有色金属加工工业协会，北京 10084)
摘要：介绍了汽车铝合金中压铸、铸造合金的比例，变化趋势，在某些国家地区的产量。详细介绍了日本和美国近些
年来各类汽车铝材的发货量，中国和日本压铸、铸造铝合金的化学成分、性能、特点及应用，各种铸造铝合金的热处
理规范，汽车用高强度铸造铝合金的特点，典型汽车铸造铝产品的选材、生产与性能。介绍了压力铸造、金属型低压
铸造、科斯沃斯法、气化模铸造工艺，列出了低压铸造工艺生产的各类铸件特征、材料和工艺。预测了汽车用铝的
前景。
关键词：压铸铝合金；铸造铝合金；低压铸造；金属型铸造；科斯沃斯法
中图分类号：TG146．21 文献标识码：B 文章编号：1007—7235(2011)12—0001—19
Die casting& casting aluminum alloys for automobile
LI Ping ，Wang Zhu—tang2
(1．Harbin Electric Power Vocational& Technical school，Harbin 150030，China；
2．China Nonferrous Metal Industry Fabrication Association，Beijing 100814，China)
Abstract：The proportion of die casting and casting aluminum alloy used for automobile，
developing trend and output in certain countries has been introduced．The shipments of alu—
minum alloy products used for automobile in Japan and America in recent years have been in’
troduced as wel1．The chemical composition，performance，characteristics and applications
0f die casting and casting aluminum alloy produced in China and Japan has been discussed．
The heat treatment specifications of various casting aluminum alloy and the characteristics of
high strength casting aluminum alloy for automobile using，and perform ance，selection and
production of typical casting aluminum production for automobile have been listed．The pres。
sure castin’ g llooww pressure ddiiee castintgg ，CCoosswwoortrthh p9rroocceessss ，g；aassilfitmedd pattern ccaasstuinn g technologY
，，，，
have been studied．The die casting technology，features，material and have been intro—
duced．The application prospect of aluminum for automobile has been predicted．
Key words：die casting aluminum alloy；casting aluminum alloy；low pressure casting；
metal mold casting；Cosworth process
铝合金具有一系列的优异性能与高效的节能环车重，需要对占车重比例大的车身(约30％)、发动
保效果，在汽车与摩托车中的应用越来越多，在用材机(约 18％)、传动系统(约 15％)、行走系 (约
结构中占的比例也逐年有所上升。减轻车的自身质 16％)、车轮(约 15％)等钢铁零件采用铝合金材料
量是扩大其应用的主要途径之一，为了大幅度减轻替代。
收稿日期：2010—12—10
第一作者简介：李平(1961一)，女，吉林桦句人，副教授。
毫 … … | … ：
在汽车用的铝合金中，压铸铝合金及其他铸造机。近年来，在发展铝铸件和塑料应用方面，日本一
铝合金约占80％，加工铝材(板、带、箔、管、棒、型、直都处于世界先进水平，日本轿车素以结构紧凑、舒
线、锻件、粉膏)仅占20％左右，随着车身铝板带用适、重量轻、经济性好以及安全可靠而占据欧美市场
量的上升，铝材占的比例会逐年有所增加，但上升幅定份额。
一
度不会大。在铸造产品用的铝合金中，压铸件的产表 2为北美、欧盟、日本2002年、2006年及2009
量占铸造产品产量的70％左右，所以压铸铝合金在年轻型汽车关键铝合金零件产量；而全球轻型汽车
汽车用铝中占到 55％，当然在各国用的铝中此比例的铝含量比例见图 1…。
也会不一样，但都在 54％～70％范围内。2003～
表2 北美、欧盟、日本 2002年、2006年及
2008年日本铝铸件及压铸件的用量见表1。
2009年轻型汽车关键铝合金零件产量(百万件)
表 1 2003～2008年日本汽车铝合金 Tab．2 Output of the key aluminum alloy pans used for
压铸件及铸件产量 light automobile in North America，European Union
Tab．1 Output of die casting and casting aluminum and Japan in the year of 2002，2006 and 2009
alloys used for Japanese automobile from 2003 to 2008
北美欧盟日本(不含A级车)
零件 — — — — — —
2oo2 2006 2009 2002 2006 2009 2002 2006 2009
发动机缸体 5．74 7．99 8．95 5．0 8．19 9．、翠51 ：H5姐．1 0 娴6 ．07雎壬7嘲．64 卅测
车轮 4(】．7 41．0 35．9 28．5 37．0 43．0 19．80 21．0 23．1
覆盖件 3．8 3．79 3．03 4．0 9．11 9．4 0．35 1．80 1．96
保险杠 1．7 2．6 2．85 4．7 9．5 9．81 1．20 1．20 I．0
控制臂 6．7 10．6 12．9 17．0 25．2 30．55 0．25 1．19 1．06
转向节】0．4 15．0 16．8 4 0 l0．88 12．54 0．3O 2．70 3 23
座架横梁 1．5 2．0 0．57 3．0 4．36 4．83 0．11 0．25 0．43
注：材料来源：13本铝业协会(JAA)。
采用铝合金代替铸铁生产汽车零件的历史最早
可追溯到 20世纪 40年代，当时欧洲少数汽车厂，如
意大利的菲亚特公司研制出铝合金进气管和气缸
盖，并开始少量生产。20世纪 50年代，澳大利亚引
进英国一公司的低压铸造技术生产汽车铝铸件。与
此同时，联邦德国公司对低压铸造技术作了进一步
改进，生产出结构复杂的铝合金零件。美国通用汽
车公司也开始大量生产轿车铝铸件，如空冷缸盖、曲图1 全球轻型汽车的铝含量(在整车质量中的比例)
轴箱、发动机后盖等。2O世纪 60年代以后，由于高 Fig．1 Aluminum portion used for light automobile
压压铸技术的发展，以铝合金为主的轻金属在汽车 of the whole wodd(wt％)
中的应用大大增加，奠定了现代汽车工业广泛采用
铝铸件减轻汽车自重的基础。近 20年来，世界汽车

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