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【创新技术公示】高屈服强度稳健性压铸铝合金及其制造工艺开发

压铸快讯 发表于2024/1/30 9:10:27 东莞鸿图创新技术公示

创新技术评选活动

历经20余年的高速发展,中国压铸行业目前已经进⼊到转型升级的关键时期,协同创新与高质量发展逐渐成为行业共识。为鼓励及带动压铸行业相关企业技术与产品创新,在全行业形成创新风尚,提升企业竞争力,铸造行业生产力促进中心自2017年起在全行业组织开展“压铸行业年度创新技术与产品评选”活动。截止目前,共认定及表彰国内外压铸领域创新技术与产品100余项,极大的促进了我国压铸行业的发展与技术进步。

◆ 提示:活动全程不收取任何费用!

初审公示

东莞鸿图精密压铸有限公司/通用汽车的“高屈服强度稳健性压铸铝合金及其制造工艺开发”的创新奖申报已经通过活动组委会初审。为保障公信力,接受全行业监督,现进入公示阶段。每项通过初审的创新技术将在“压铸商情”、“中铸科技”、“压铸快讯”公众号同步公示。公示期为10个工作日(即2024年1月27日至2月8日)。在期间若无人提出异议,则进入终审阶段,评选活动计划在2024年6月由压铸行业特聘专家组终评并公布评选结果。

创新技术   高屈服强度稳健性压铸铝合金及其制造工艺开发

申报企业:东莞鸿图精密压铸有限公司/通用汽车

创新背景

近年来,越来越多的设计者选择高压铸造工艺来满足汽车轻量化、集成化及电动化的趋势。压铸工艺在高压、高速及高温下压入模具冷却成型、与其它铸造工艺相比,具有生产效率高、尺寸精度高、材料利用率高和制造成本低等优点。但是生产过程集成了材料、产品结构、模具及工艺等众多因素,导致产品具有性能变差大、易形成气孔、夹渣等铸造缺陷,在客户端易产生断裂、泄漏及腐蚀等失效模式。其中,断裂失效尤为重要,甚至会涉及到生命安全。有的铸件企业提交较优的样件进行台架实验或整车路试,当实验通过后,就被客户默认为产品设计通过。当大批量的生产过程中,很多工程技术人员只关注力学性能数据的平均值,而忽略数据的变异程度。当部分零件不能满足产品性能要求,缺乏有效的检测手段或方法时,导致在最终用户端失效。

技术革新特点

1. 以高压压铸Al-Si-Mg-Cu (A380M)合金屈服强度-3S值(均值-3*标准偏差)为研究目标,兼顾考虑提高零件的平均值和减少零件间的变差,从而提高压铸零件力学性能的稳健性。对大批量压铸生产出高质量产品有重大意义。

2. 先后分别基于机器学习不同算法,建立了铝合金化学成分、工艺和屈服强度-3S值的关系模型,其中线性回归模型具有较高的预测性,模型具有高准确预测性,从而找到化学成分、压铸工艺及时效热处理工艺的最佳结合参数满足高屈服强度的稳健性。将本研究中开发的试棒工艺新能源汽车压铸件上得以广泛应用。

3.分别对常规压铸试棒和半固态压铸试棒,从表层至中心,对显微硬度、晶粒大小、元素分布等趋势进行分析,从研究中发现,热处理后的表面层析出相对硬化的深度及硬度值影响,对屈服强度的稳健性有着极其重要的作用。

4. 通过批量验证,压铸试棒屈服强度-3S值可以达到271MPa,压铸零件屈服强度-3S值可以达到255MPa。

创新产品优势

本研究将确保汽车压铸件的质量和性能稳定,可以减少产品的变异性,提高产品的一致性和可靠性;压铸铝合金的力学性能高稳健性可以为结构设计提供指导,通过研究不同合金成分、热处理和工艺参数对力学性能的影响,可以优化压铸铝合金的结构设计,提高汽车压铸件的强度、刚度和耐久性,减少用户端的断裂失效;研究压铸铝合金的力学性能稳健性可以帮助改进压铸工艺的控制,通过了解工艺参数对力学性能的影响,可以优化工艺参数的设定,提高生产过程的稳定性和一致性;研究压铸铝合金的力学性能稳健性可以帮助进行故障分析和预测。通过监测和评估压铸铝合金的力学性能,可以及时发现潜在的故障和问题,并采取相应的措施进行修复或预防。与常规的铝合金A380 和 ADC12 相比,屈服强度-3S值从129MPa 到255MPa,提高了97.3%。

创新技术专利情况

专利号:202210081845.2(发明专利)

经济效益

目前,压铸及热处理工艺开发的止推环,已经成功搭载2024款通用汽车旗下雪佛兰克尔维特E-ray车型 ,并将在未来新车型台大量应用。由于力学性能的稳健性显著提高,设计工程师在每个止推环局部壁厚可以由4.5 mm 降到2.5 mm,这样每个电机可以减重了0.16 Kg,接近了35%。

发展趋势

近年来,新能源汽车市场呈现出快速增长的趋势,新能源汽车技术在电池、电机、电控系统等方面取得了显著进展。新能源汽车压铸件在高强度和减重等方面提出了更高要求,此工艺方法为这些技术难题提供了一种低成本、高质量和高可靠性的解决方案,为压铸件在整车上应用提供更广阔的空间。

企业简介

东莞鸿图1969年成立于香港,是最早投身铝合金压铸行业的企业之一,具有深厚的行业经验及技术底蕴,是比亚迪、福特、通用、奥迪、大众、捷豹路虎、法雷奥、水星、霍尼韦尔等几十家世界500强企业配套供应商。产品以汽车铝合金精密压铸件为主导,广泛应用于中高档汽车的发动机系统、变速箱系统、底盘系统、制动系统、新能源汽车三电系统等。在中国香港、广东东莞、广西梧州、安徽含山设有全资子公司,拥有200多名具有丰富经验的优秀技术人才,配备现代先进设计和管理的软件及工具。年产值10亿。

联系我们

评选活动负责人


鲍琳琳 女士    
电话:024-25855720
邮箱:baolinlin@foundrynations.com

报名联系


曾伟立 先生
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樊艳 女士
电话:0574-87028326
手机:186 6741 2797(微信同号)
邮箱:fany@zonzu.cn

组织机构

主办单位
铸造行业生产力促进中心
中国机械工程学会铸造分会

协办单位
《压铸周刊》传媒
中铸科技
纽伦堡会展(上海)有限公司

知识产权保护咨询服务
上海中昱知识产权代理有限公司

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