ACL會議品牌介紹

ACL 上海國際汽車底盤系統輕量化工程論壇是 AEE 汽車工 程會議平臺專門為汽車底盤系統輕量化創辦的會議品牌， ACL 第二屆底盤輕量化工程大會將涉及乘用車、商用車、新能 源汽車底盤的輕量化結構設計、輕質材料、輕量化工藝技術解 決方案，以及輕量化產品展示，從而減輕汽車底盤重量，提升 底盤性能，促進整車安全、駕駛、舒服等綜合性能的提升。 

AMEE2020 上海國際汽車底盤系統與制造工程技術展覽會將 于 2020 年 10 月 26-28 日在上海舉辦，這是全球汽車行業唯 一面向汽車底盤系統零部件與先進制造工程技術領域的專業 技術展會，AMEE2020 展示范圍將包括底盤設計開發工程、新 材料工程、底盤系統輕量化工程、底盤零部件機加 - 焊接 - 沖 壓 - 涂裝工程、底盤零部件裝配及總裝技術、底盤零部件檢測 與測試技術、機器人系統集成技術、底盤智能化、電子化、電動 化技術、底盤系統零部件、底盤系統集成等一站式創新趨勢技 術解決方案。 

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市場上有不同的原生合金可應用于車身的結構部分，具體應用主要取決于不同的熱處理工藝和對相關機械性能的優化。

　　EN-AC-AlSi10MnMg是目前應用于底盤中有機械性能要求結構件的主要合金。主要應用在以下構件中：

• 油底殼；

• 車頂運動件；

• 結構件，如彈減震塔，A-柱，縱梁，聯動裝置支架，前軸梁；

• 上拉桿，車架件。

　　在鑄造狀態下，標準壓鑄合金的應變為5-10%。為了在中等強度值下，達到最大的應變而開發出了EN-AC-AlSi10MnMg壓鑄合金。應用時可以通過額外的熱處理，得到超過15%的延伸率，或者達到強度值為260 Mpa的屈服極限。這種合金加工性能好，但是對壓鑄模具的磨損很大，因此，與采用標準合金進行壓鑄相比，模具的費用會高很多。

　　除了以上這些特殊的機械性能，EN-AC-AlSi10MnMg合金在壓鑄應用中還有以下特性：

• 出色的鑄造性能；

• 壓鑄模具上沒有粘連；

• 很好的抗腐蝕性；

• 高的耐久強度；

• 在鋁型材鑄造設計中，焊接性能好；

• 適合沖鉚與壓鉚工藝。

　　利用不同的熱處理工藝（見下表），可以對合金的機械性能進行調整。

表3. EN-AC-AlSi10MnMg的熱處理方法以及可達到的參數

　　奧迪汽車公司首先利用該合金的壓鑄件代替了由多個成型板材組成的復雜焊接結構，并首次把該合金的壓鑄件應用在A8(參數|圖片)的車型上，除了實現輕量化的效果之外，還首次在白車身制造中引用了全新的生產技術（見下圖）。

　　鋁合金減震塔已經應用于不同品牌的高級車系列，如寶馬、奔馳、保時捷、奧迪等車型。在最新推出的奧迪A4(參數|圖片)車型中，采用了鋁合金減震塔（件下圖）。在下一代車型中，汽車生產商也會將鋁合金減震塔全面應用到中級車型上，例如大眾汽車于2021年推向市場的全新B9。

　　在鑄造狀態下，合金EN-AC-AlMg5Si2Mn延伸性很出色（含有5-6%的鎂），伸縮性好（最大可達15%，跟壁厚有關）、強度高。但其鑄造特性較差，加工性能低，對模具會造成較大磨損。

　　然而，由于在撞擊情況下的能量吸收能力很突出，這種合金在汽車行業的應用有著很重要的意義。跟傳統壓鑄合金相比，由于其耐用性更好，多用在要求較高的安全件上，如：

• 安全帶拉緊器，轉向盤結構；

• 底盤安全件，如減震塔，減震件，沖擊箱體；

• 車門內板單件或多件；

• 橫梁，軸支座；

• 摩托車輪輞以及其它。

　　鑄件的性能跟鑄件的壁厚有關。通過熱處理能可以提高鑄件的剛性或者延展性。熱處理工藝經過專門開發，時效溫度低于起泡溫度，并且取消了在水中淬火的過程。在常溫下進行冷卻，這樣可以盡量減小變形。因為合金是在原生金屬的基礎上制造而成的，純度較高，這保證了其出色的抗腐蝕性。

　　EN-AC-AlMg5Si2Mn知名的應用實例為奔馳S級(參數|圖片)系列的車門內板框架和保時捷 四門跑車Panamera(參數|圖片)的門框架。采用該合金可以省去熱處理過程，這是因為通過鎂的晶粒細化可以實現合金的時效硬化。鑄件的延伸率為8%左右。在鑄造工藝中，與對這種合金進行深沖相比，可以實現的深度大于10厘米，即使前門的壓鑄-內板框架的長度大于90厘米，也能保證公差在十分之一毫米的范圍內。使用這種合金并通過壓鑄工藝可以實現的壁厚為2.2-3.5mm，內板框架的重量很輕，只為3.7千克。然而對車門內板框架進行鑄造，依然是一項巨大的挑戰。特別是采用壓鑄方法加工B-柱時，不僅要對進行B-柱變形優化設計，并且需要對合金材料的收縮特性進行大量的分析和鑄造實驗。雖然鑄造和加工費用較高，但可以造就出非常好的產品特性。

　　再加工對于保時捷 Panamera車型的四個車門框架來說意義重大。進行Deltaspot電阻點焊時，在門檻區域需要連接一個加強板。保時捷Panamera車門在汽車行業中，是首個批量使用鑄件點焊工藝的。另一種工藝創新則是使用激光切割工藝。利用這種工藝，第一次實現了車門框架的精準外部形狀。通過嚴格控制壁厚-流動長度比例的極限，車門框架的壁厚可以控制在2,0-3,5mm的范圍內。通過以上方法，可實現前門框架重量為3.6千克，同鋼板組件相比輕了30%左右，如下圖所示。對于“柔性壁厚”和“四門兩蓋”一體化這樣的輕量化設計，只能在鋁壓鑄工藝中實現。輕金屬板材達不到所需的深沖特性，同時也會提高工藝成本。同樣，保時捷 Panamera車型減震塔使用的也是EN-AC-AlMg5Si2Mn合金。通過鋁壓鑄可以實現減震塔的創新性輕量化。上文中描述的壓鑄-原生合金EN-AC-AlSi10MnMg也應用于寶馬5系(參數|圖片)/6系和奧迪A6/A7的減震塔。

　　合金EN-AC-AlSi9Mn具有的機械特性，跟傳統AlSi-合金相比更具有優勢。例如，在鑄造狀態下進行沖鉚實驗，得出的結果很好。合金元素硅，錳和鎂會對合金性能產生影響。這種合金所具有的組成成分可使在冶煉車間進行的操作非常簡單，并且有出色的鑄造和焊接性能。例如，硅在凝固狀態下，也會進行延伸，跟其他合金系統相比有較低的收縮性和熱裂性。鍶可以改善共晶體硅，這對延展性來說非常重要。用AlSi9Mn可以進行復雜的設計和形狀：

• 底盤結構件，如A-柱和縱梁；

• 頂蓋運動件，如車頂把手和車頂加強版；

• 多個件組成的門內板，如下圖所示。

  

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