与其他制造工艺相比，压铸成形工艺生产效率高、尺寸精度高、力学性能优良、材料利用率高、批量化生产经济效益较佳。在汽车用铝合金中，压铸铝合金与其他铸造铝合金约占80%，加工铝材（板、带、箔、管、棒、型、线、锻、粉、膏等）仅占20%左右，压铸件的用量占铸造产品总用量的70%左右，因此压铸铝合金制品在汽车用铝中约占54%～70%。

自2009以来，我国汽车销量已连续8年占据世界第一，从2009年的1 300万辆增长至2019年超2 700万辆。随着汽车市场竞争愈加激烈，各制造厂商都在向高质量、高可靠性、轻量化、节能环保、低成本方向发展，且随着汽车排放标准和国际环保政策的逐年加严，新能源汽车已成为未来汽车领域的重点发展方向，高强韧、高质量新能源汽车结构部件（汽车车身、立柱、底盘、减震塔等）也越来越多需要采用压铸成形工艺来进行制造。这些都说明，铝合金压铸在压铸行业内占有举足轻重的地位，是压铸行业的主流。

压铸铝合金的工艺特点

压铸铝合金除了具有较好的压铸工艺性能及较佳的力学性能外，还需具备以下几点工艺性能：

①良好的热塑性流变性能，在过热度不高及液、固相线温度附近应具有良好的热塑性流变性能，以实现复杂型腔的填充，形成良好的铸造表面，避免缩孔缺陷的产生；

②较小的线收缩率，避免压铸过程产生裂纹和变形，提高制品的尺寸精度；

③较小的凝固温度区间，便于实现快速同时凝固，减少内部收缩孔洞等缺陷的数量；

④良好的高温热强度，避免开模时产生热裂或严重变形；

⑤较好的铸件/铸型界面性能，与压铸模具不发生化学反应、亲和力小，避免粘型和铸件/铸型界面发生合金化反应；

⑥良好的物化性能，在高温熔融状态下不易吸气、氧化，能满足压铸过程长时间保温的需求。

压铸铝合金分类

按合金成分来分，压铸铝合金可分为Al-Si（Al-Si-Cu、Al-Si-Mg）、Al-Cu、Al-Mg与Al-Zn四个系列。Al-Si压铸合金因结晶温度间隔小、硅相凝固结晶潜热和比热容大、线收缩率小、且具有良好的流动性能、充型性能和较小的热裂、疏松倾向，因此应用最为广泛。Al-Cu系压铸合金虽具有较高的力学性能，但Cu元素的加入降低了材料的耐蚀性能，压铸制品使用寿命随之大幅下降，且压铸过程易产生偏析、开裂，因此应用范围较小。与Al-Si系压铸合金相比，Al-Mg系压铸合金铸造性能差、力学性能波动和壁厚效应大、压铸过程易开裂，且应力腐蚀倾向较大；Al-Zn系压铸合金虽经自然时效可获得较佳的力学性能，但其耐蚀性差、易出现热裂与应力腐蚀，使用较少。表1所示为目前常用压铸铝合金的牌号、化学成分与力学性能，其中尤以Al-Si-Cu系合金应用最为广泛，诸如AlSi9Cu3（A380）与AlSi11Cu3（ADC12）。如下表所示，压铸铝合金一般多添加Si、Cu、Mg、Mn、Fe、Ni与稀土元素。

压铸铝合金典型应用

目前，国内外汽车行业铝合金压铸件应用范围按使用功能分类，已用于结构件、受力件、安全件和装饰件等，主要包括以下几个方面：

①动力系统：缸体、缸体盖、缸盖罩、曲轴箱、气缸盖罩盖、油底壳、活塞、泵体、泵盖、进气管、发电机壳体、发动机齿轮室、六座摇臂座、发动机各类支架等；

②传动系统：变速器壳体、变速器油路板、离合器壳体、换挡拔叉、变速箱支架等；

③转向系统：链条盖、齿条壳体与涡轮壳体。
④底盘总成：悬置支架与横梁；

⑤车身：轮毂、骨架与装饰制品；
⑥其他：减震器下端盖、压缩机支架、离合器踏板及刹车踏板等。下图所示为汽车用铝合金压铸件汇总及占比示意图。由图可知，目前压铸铝合金已在汽车行业得到了大范围的应用。

压铸铝合金未来发展趋势

电动新能源汽车行业近年来对动力性、安全性、舒适性、轻量化等技术指标要求的不断提高，所需铝合金制品逐渐向薄壁、高强、低成本与一体化集成结构方向发展，为压铸技术的发展提供了应用基础与源动力。近年来，铝合金压铸技术的发展总体而言，就是通过对合金材料成分进行不断优化调整，结合高真空压铸技术与热处理工艺参数调控，充分发挥合金材料的工艺特性，借助高压注射与低速充型不断提高压铸合金材料的综合力学性能。随着军民融合的不断深入，大量环筒类弹箭结构制品由于对疲劳性能要求不高，根据结构集成一体化轻量设计，可采用压铸工艺进行批量化生产研制，缩短产品的研制周期、降低其生产成本，为压铸铝合金的推广应用提供了发展基础。

来源：《铸造》杂志202002期