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优质铸件金奖特别奖 | 一体式后车架

铸造展览网 发表于2023/6/7 14:16:39 文灿集团一体式后车架

5月8-11日,在第二十一届中国国际铸造博览会上,涌现出的众多技术升级新产品格外引人注目,高精尖铸件、智能化设备、绿色环保材料……件件引发现场观众和专家的关注与赞叹,意义非凡、影响深远,现对组委会评选出的优质铸件金奖特别奖进行专题介绍。

本期介绍的是文灿集团股份有限公司

产品——一体式后车架

产品简介

该超大型高压铸件采用巨型压铸机一体式生产,替代了超过200多个初始钣金冲压零件,通过SPR+FDS+螺接连接方式实现与周边白车身零件的连接,为各配接零件提供安装功能。铸件表面整齐,看不到额外的螺栓、铆钉、焊缝等,具有集成度高、有效载荷大、重量轻等优点,可应用于车身部件等大型薄壁壳体结构,尺寸达1630×1601×740mm,重量54公斤,材料为AlSi7Mg,平均壁厚3mm,是迄今为止市面上尺寸最大的后地板之一,其结构如下图所示:

检测要求

一体式后车架提供了满足底盘后副车架、后减振器、后空气弹簧、二排座椅、三排座椅等安装件需求的高性能的安装承载功能,具有韧性好、强度高等特点,除了抗拉强度、屈服强度以外,材料的延伸率是非常关键的硬性指标,材质为AlSi7Mg,铸件平均壁厚3mm,一体式后车架相关检测要求如下:

(1)机械性能
产品机械性能要求取自产品本体参照《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》(GB/T 228.1-2021)进行试验,要求抗拉强度≥240MPa,屈服强度≥120MPa,延伸率≥10%,折弯角≥25°;

(2)外观要求
铸件内外部不允许有裂纹;铸件表面不允许有超过壁厚30%冷隔、缩松、缩孔、任何穿透性缺陷和严重的残缺类缺陷;安装面、焊接面不允许有影响使用的划痕、夹渣、碰伤、压伤等缺陷;品牌标识、年/周/日标、供应商代码、数模版本号、模具号清楚、完整、正确;

(3)内部质量要求
产品内部不得有影响本体强度的贯穿性气孔、密集气孔及缩孔等缺陷,详细标准依据ASTM E505,一般位置按等级2,顶针位置允许等级3;

(4)紧固件性能要求
装配件无破损,螺纹套尾柄需去除干净。螺纹套装配到位,无漏装、跳牙、装偏等缺陷。

工艺介绍

铝液通过高压填充到超高真空度的模具型腔内,经过短暂留模冷却,开模后形成一体化铸件。此产品研制工艺流程为:合金熔炼—精炼除气—高压铸造—毛坯校形—性能检测—机械加工—成品校形—装配—酸洗钝化—全检包装。

高压铸造采用某超大型9000T压铸机,经过等离子切割去除流道渣包后进行轻微整形。此产品X光检测关键区域按照ASTM E505要求可以达到2级标准,再使用高精度大型CNC五轴机加工设备进行毛坯铣削加工,加上酸洗钝化工序进行去油污防腐处理,最后自动化装配螺纹套、压铆、拉铆等紧固件即完成了最终的成品,此产品整体合格率达92%以上。

技术难点

一体式后车架外形尺寸、结构复杂程度都非常高,性能要求和质量稳定性也相当高,为确保产品压铸成品率,需重点控制以下几项关键点:

(1)免热处理材料的使用。大型薄壁结构件最难解决的就是变形问题,所以为减少变形风险,必须使用免热处理材料来避免热处理带来的产品变形问题。此产品使用的是AlSi7Mg系的免热处理材料,具有高强度,高延伸率的特点,有效地保证了产品的各项性能要求。
(2)压铸收缩率的设计。铸件的轮廓尺寸为1630×1601×740mm,单件成品重量54kg左右,且产品结构复杂,高低位尺寸落差大,X方向与Y方向的筋位布局、壁厚尺寸、强度完全不一样,收缩率在两个方向都会有差异,在铸件收缩率的设计上,文灿基于生产经验和按照独特的设计,使得产品压铸后的实物与产品设计基本一致。
(3)模温布局的设计。此模具尺寸达到4×3.6m,重量达150吨,尺寸之大是其他高压模具前所未有的,为保证模具温度的平衡,确保铸件质量和性能的均匀性,文灿通过使用超过30台油温机和水温机来控制模具温度,在合理区域布置油温机和水温机,可达到快速冷却和均匀模温的目标。
(4)超高抽真空设计。一体式后车架的性能要求高,内部质量要求高,铸件内不可有任何气孔的存在。为达到质量要求,必须要使用超高抽真空设计,在产品上下、左右末端均设计高抽真空阀,真空阀的抽真空能力必须大于模具型腔内体积,确保型腔内气体被全部抽真空。同时,大熔杯也需要单独设置抽真空,减少因熔杯内残留的气体进入产品内影响产品性能和内部质量。

企业简介

文灿集团股份有限公司

文灿集团股份有限公司(证券代码:603348),成立于1998年,总部位于广东省佛山市,先后担任中国铸造协会副会长单位、中国压铸分会轮值理事长单位,获得广东省隐形冠军企业、中国绿色铸造企业、中国铸造业综合百强企业等荣誉称号。文灿集团于2020年完成了对法国百炼(LeBélier)的收购,在江苏南通、无锡、天津、安徽、重庆、大连、武汉及墨西哥、匈牙利、塞尔维亚、法国等地设有20个生产基地,总占地面积超过100万平方米,是中国目前领先的汽车铝合金铸件研发制造企业之一。

文灿集团拥有压力铸造(压铸)、低压铸造和重力铸造等工艺方式,主要从事汽车铝合金精密铸件产品的研发、生产和销售,致力于为全球汽车客户提供轻量化与高安全性的产品,主要应用于传统燃油车和新能源汽车的发动机系统、变速箱系统、底盘系统、制动系统、车身结构领域及其他汽车零部件等。

文灿集团率先在新能源汽车国际前沿的技术和产品领域展开“高强度铝合金车体结构压铸件”的研发,是中国第一家实现该类产品大规模量产的企业。完整的工艺能力、车身结构件的先发优势、全球布局的生产基地,让文灿集团能为全球客户提供多样化产品解决方案。公司主要客户包括大众、奔驰、特斯拉、华为、蔚来、小鹏、广汽新能源、理想、比亚迪、吉利、长城汽车等国内外知名整车厂商,以及采埃孚(ZF)、博世(BOSCH)、大陆(Continental)等全球知名一级汽车零部件供应商。

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