汽车铸造件.doc

_汽车铸造件的应用现状及发展摘要：我国汽车行业高速发展，铸件是汽车产品零部件的重要构成之一，汽车铸造件的应用及发展是汽车发展的重要因素。本文在分析汽车的发展，及汽车铸造件的应用现状的基础上，伴随着汽车轻量化日益深入，汽车铸造件的未来发展趋势是怎样，企业要如何才能满足发展需求，本文就此做了一些探讨。汽车铸件将向轻量化、精确化、高效化、清洁化发展，汽车铸造件在未来仍有很大的性能优势和成本优势，仍会有很大的市场需求。关键词：汽车 铸造件 轻量化 发展1. 汽车的发展 21 世纪以来，我国汽车产业快速发展，形成了多品种、全系列的各类整车和零部件生产及配套体系，产业集中度不断提高，产品技术水平明显提升，已经成为世界汽车生产大国，在产业规模、产品开发、结构调整、市场开拓、对外开放及法制化管理等诸多方面都取得了很大成绩。从2013年开始，汽车的销量就突破了2000万辆。2014年，汽车的销量就达到了2378万辆。2017年1-6月中国汽车产量为1397万辆，同比增长6.34%；2016年中国汽车产量为2819万辆，同比增长为13.1%。汽车行业在国内发展迅猛，在世界范围内也可以用一枝独秀来形容，在可预期的未来同样具有很好的发展空间。2. 铸件在汽车上的应用状况汽车行业在中国经历了前所未有的迅猛发展，而汽车产品恰恰是铸件的最大用户。铸件是汽车产品零部件的重要构成之一，平均每辆汽车上约有1020%重量的零部件为铸件产品，同样大约每年有20%左右的铸件是为汽车行业生产的。2013年，我国汽车铸件产量达到1180万吨，占全国铸件总产量的26.5%，比例超过四分之一。铸件在汽车上的应用非常广泛，尤其自球墨铸铁及高性能镁铝合金稳定生产以来，铸件在汽车上得到大量应用。铸件在汽车上涵盖了从底盘到发动机、从结构件到保安件、从普通件到核心件的各系统部件，一些结构复杂的材汽车零部件如发动机缸体、缸盖等，铸造优异的成型工艺是其它制造方法难以实现的，同时铸件的材料性能又可以满足这些零部件的性能要求，且价格低廉，这是铸件在汽车零部件上应用并在相当长的时间内也能够得以延续的重要原因，这也为汽车技术提升起了重要作用。就各类材质铸件占比来看，以球墨铸件和铝合金铸件的占比为最多。未来汽车铸件的市场需求量仍然巨大。3. 汽车铸件目前发展局限 3.1能源消耗巨大 铸造行业的能耗约占机械工业能耗的2362%，消耗的能源主要是焦炭、煤、电、氧气、水等，目前我国铸造行业的能源利用率仅为17%，综合能耗是发达国家的两倍。我国铸造行业清洁生产与环境保护意识差，能耗大。我国多数中小企业根本没有采取环保措施，目前通过ISO14000认证的企业不多。另据统计，中国制造业铸件生产过程中材料和能源的投入约占产值的55%70%，每生产一吨合格铸铁件的能耗为8001000kg标煤，国外为500800kg标煤。当前世界上工业发达国家铸造技术的发展在减低能耗，保护环境，减少污染。因此，铸造行业急需加强管理，开展节能与环保技术研究，提高能源利用率。 3.2铸件质量参差不齐 随着汽车快速发展，我国出现了大量的中小铸造企业，这类企业水平参差不齐。这类企业，一是工艺技术落后，检测手段不健全，产品质量低。表现为废品率偏高，表面精度差，加工余量大，使能耗和原材料消耗严重。同时，铸件的内在质量低，化学成分和金相组织不合格，对汽车的安全性构成威胁。二是中小企业的人力资源缺乏，管理粗放，资源浪费严重。新技术得不到应用，仿制别人的产品。企业普遍存在以次充好的现象，制造假冒伪劣产品，严重威胁汽车用户的生命安全。4. 汽车铸件将向轻量化、精确化、高效化、清洁化方向发展为建设资源节约型、环境友好型社会，要求铸造过程能源消耗低、污染少、成品率高，铸件性能好。汽车减重10%，可减少油耗8%。每节省1L油耗，可减少2.4kg二氧化碳排放，所以，汽车的各个部件日益追求轻量化，这也表现在铸件上。要求汽车铸件逐步实现高强度、高韧性、精确、一致、健全、轻量、洁净。汽车铸件的高强度、高韧性是轻量化的基础，铸件提高强度和韧性后，可以降低铸件壁厚或采用中空减轻重量，这也是铸铁件抵御铸铝件的重要因素。铸铁的精确，一致、健全是铸件质量可靠性的衡量指标，是铸件轻量化的重要保证。目前，汽车铸件轻量化的主要途径：一是产品减重优化即通过零部件优化设计，集成与合并，减轻零件重量。二是轻合金应用加大铝镁合金在汽车零部件上的应用比例，实现轻量化。三是高性能材料的研发与应用高强度韧性球墨铸铁、等温淬火球墨铸铁、蠕墨铸铁、高强度镁铝合金、复合材料等研发与应用。四是近净型铸造技术推进熔模铸造、消失模铸造，另外还有特种铸造技术等。近净成形技术是指零件成型后，仅需少量加工或不再加工，就可以用做机械构件的成形技术，改造了传统毛坯成形技术，使之由粗糙成形变为优质、高效、高精度、轻量化、低成本的成形技术，使得成形的机械构件具有精确的外形，高的尺寸精度，形位精度和表面粗糙度。5. 开发与使用高性能的新型结构材料 5.1等温淬火球墨铸铁（ADI） 等温淬火球墨铸铁近年来受到汽车行业的普遍关注，它具有高强度，塑性和韧性都很高的综合力学性能。由于其材料性能优异，在欧美发达国家取得迅速发展，在卡车底盘，发动机和轿车曲轴等都成功应用了ADI产品。在国内汽车领域，ADI零件也得到了初步的应用，在曲轴、齿轮、支架等方面的应用研究取得可喜成果，并得到实际应用。 5.2蠕墨铸铁 蠕墨铸铁在汽车排气管、大马力发动机缸盖等汽车铸件上获得了广泛应用。蠕墨铸铁材料由于具有比灰铸铁和铝更高的抗拉强度、弹性模量和疲劳强度，成为目前发动机缸体缸盖设计的理想材料。6. 结语 轻量化、精确化、高效化、清洁化将是铸造技术的重要发展方向，铸造成形制造向更轻、更博，更精、更韧、成本低、流程短、质量高的方向发展。在行业中需要进一步在材料应用、产品开发、质量管理与工艺研究等方面开展工作，提高产品的核心竞争力。 总是，汽车铸造件在未来仍有很大的性能优势和成本优势，在汽车轻量化极端发展的趋势下，仍会有很大的市场需求。参考文献：【1】万仁芳等，汽车铸件市场分析，铸造，2004，（5）335-340【2】盛达，蠕墨铸铁的起源，发展及熔炼工艺，现