ACL会议品牌介绍

ACL 上海国际汽车底盘系统轻量化工程论坛是 AEE 汽车工 程会议平台专门为汽车底盘系统轻量化创办的会议品牌， ACL 第二届底盘轻量化工程大会将涉及乘用车、商用车、新能 源汽车底盘的轻量化结构设计、轻质材料、轻量化工艺技术解 决方案，以及轻量化产品展示，从而减轻汽车底盘重量，提升 底盘性能，促进整车安全、驾驶、舒服等综合性能的提升。 

AMEE2020 上海国际汽车底盘系统与制造工程技术展览会将 于 2020 年 10 月 26-28 日在上海举办，这是全球汽车行业唯 一面向汽车底盘系统零部件与先进制造工程技术领域的专业 技术展会，AMEE2020 展示范围将包括底盘设计开发工程、新 材料工程、底盘系统轻量化工程、底盘零部件机加 - 焊接 - 冲 压 - 涂装工程、底盘零部件装配及总装技术、底盘零部件检测 与测试技术、机器人系统集成技术、底盘智能化、电子化、电动 化技术、底盘系统零部件、底盘系统集成等一站式创新趋势技 术解决方案。 

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市场上有不同的原生合金可应用于车身的结构部分，具体应用主要取决于不同的热处理工艺和对相关机械性能的优化。

　　EN-AC-AlSi10MnMg是目前应用于底盘中有机械性能要求结构件的主要合金。主要应用在以下构件中：

• 油底壳；

• 车顶运动件；

• 结构件，如弹减震塔，A-柱，纵梁，联动装置支架，前轴梁；

• 上拉杆，车架件。

　　在铸造状态下，标准压铸合金的应变为5-10%。为了在中等强度值下，达到最大的应变而开发出了EN-AC-AlSi10MnMg压铸合金。应用时可以通过额外的热处理，得到超过15%的延伸率，或者达到强度值为260 Mpa的屈服极限。这种合金加工性能好，但是对压铸模具的磨损很大，因此，与采用标准合金进行压铸相比，模具的费用会高很多。

　　除了以上这些特殊的机械性能，EN-AC-AlSi10MnMg合金在压铸应用中还有以下特性：

• 出色的铸造性能；

• 压铸模具上没有粘连；

• 很好的抗腐蚀性；

• 高的耐久强度；

• 在铝型材铸造设计中，焊接性能好；

• 适合冲铆与压铆工艺。

　　利用不同的热处理工艺（见下表），可以对合金的机械性能进行调整。

表3. EN-AC-AlSi10MnMg的热处理方法以及可达到的参数

　　奥迪汽车公司首先利用该合金的压铸件代替了由多个成型板材组成的复杂焊接结构，并首次把该合金的压铸件应用在A8(参数|图片)的车型上，除了实现轻量化的效果之外，还首次在白车身制造中引用了全新的生产技术（见下图）。

　　铝合金减震塔已经应用于不同品牌的高级车系列，如宝马、奔驰、保时捷、奥迪等车型。在最新推出的奥迪A4(参数|图片)车型中，采用了铝合金减震塔（件下图）。在下一代车型中，汽车生产商也会将铝合金减震塔全面应用到中级车型上，例如大众汽车于2021年推向市场的全新B9。

　　在铸造状态下，合金EN-AC-AlMg5Si2Mn延伸性很出色（含有5-6%的镁），伸缩性好（最大可达15%，跟壁厚有关）、强度高。但其铸造特性较差，加工性能低，对模具会造成较大磨损。

　　然而，由于在撞击情况下的能量吸收能力很突出，这种合金在汽车行业的应用有着很重要的意义。跟传统压铸合金相比，由于其耐用性更好，多用在要求较高的安全件上，如：

• 安全带拉紧器，转向盘结构；

• 底盘安全件，如减震塔，减震件，冲击箱体；

• 车门内板单件或多件；

• 横梁，轴支座；

• 摩托车轮辋以及其它。

　　铸件的性能跟铸件的壁厚有关。通过热处理能可以提高铸件的刚性或者延展性。热处理工艺经过专门开发，时效温度低于起泡温度，并且取消了在水中淬火的过程。在常温下进行冷却，这样可以尽量减小变形。因为合金是在原生金属的基础上制造而成的，纯度较高，这保证了其出色的抗腐蚀性。

　　EN-AC-AlMg5Si2Mn知名的应用实例为奔驰S级(参数|图片)系列的车门内板框架和保时捷 四门跑车Panamera(参数|图片)的门框架。采用该合金可以省去热处理过程，这是因为通过镁的晶粒细化可以实现合金的时效硬化。铸件的延伸率为8%左右。在铸造工艺中，与对这种合金进行深冲相比，可以实现的深度大于10厘米，即使前门的压铸-内板框架的长度大于90厘米，也能保证公差在十分之一毫米的范围内。使用这种合金并通过压铸工艺可以实现的壁厚为2.2-3.5mm，内板框架的重量很轻，只为3.7千克。然而对车门内板框架进行铸造，依然是一项巨大的挑战。特别是采用压铸方法加工B-柱时，不仅要对进行B-柱变形优化设计，并且需要对合金材料的收缩特性进行大量的分析和铸造实验。虽然铸造和加工费用较高，但可以造就出非常好的产品特性。

　　再加工对于保时捷 Panamera车型的四个车门框架来说意义重大。进行Deltaspot电阻点焊时，在门槛区域需要连接一个加强板。保时捷Panamera车门在汽车行业中，是首个批量使用铸件点焊工艺的。另一种工艺创新则是使用激光切割工艺。利用这种工艺，第一次实现了车门框架的精准外部形状。通过严格控制壁厚-流动长度比例的极限，车门框架的壁厚可以控制在2,0-3,5mm的范围内。通过以上方法，可实现前门框架重量为3.6千克，同钢板组件相比轻了30%左右，如下图所示。对于“柔性壁厚”和“四门两盖”一体化这样的轻量化设计，只能在铝压铸工艺中实现。轻金属板材达不到所需的深冲特性，同时也会提高工艺成本。同样，保时捷 Panamera车型减震塔使用的也是EN-AC-AlMg5Si2Mn合金。通过铝压铸可以实现减震塔的创新性轻量化。上文中描述的压铸-原生合金EN-AC-AlSi10MnMg也应用于宝马5系(参数|图片)/6系和奥迪A6/A7的减震塔。

　　合金EN-AC-AlSi9Mn具有的机械特性，跟传统AlSi-合金相比更具有优势。例如，在铸造状态下进行冲铆实验，得出的结果很好。合金元素硅，锰和镁会对合金性能产生影响。这种合金所具有的组成成分可使在冶炼车间进行的操作非常简单，并且有出色的铸造和焊接性能。例如，硅在凝固状态下，也会进行延伸，跟其他合金系统相比有较低的收缩性和热裂性。锶可以改善共晶体硅，这对延展性来说非常重要。用AlSi9Mn可以进行复杂的设计和形状：

• 底盘结构件，如A-柱和纵梁；

• 顶盖运动件，如车顶把手和车顶加强版；

• 多个件组成的门内板，如下图所示。

  

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