铝铸件占汽车用铝比例约 77% , 2021 年中国汽车铝铸件市场规模约 1355亿元 , 全球市场规模约 3521亿元 。根据中国有色金属加工工业协会相关文献显示 , 汽车铸造铝合金在汽车各类铝合金中实际占比约 77% 。我们用 汽车铝合金市场容量乘以汽车铝铸件占比得到汽车铝铸件市场容量 。其余假设与前文保持不变 , 可算得 2021 年 北美、欧洲、中国铝合金市场分别为 1168 亿元、999 亿元、1355 亿元 , 全球市场容量共计 3521 亿元 , 预计 2025 年全球铝合金将市场容量达到 5155 亿元 。(报告来源:未来智库)
三、一体化压铸引领技术变革 , 工艺升级提升行业壁垒3.1 一体化压铸:汽车制造的颠覆性技术革命

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传统车身制造覆盖四大工艺 , 整车厂与零部件厂商分工合作 。(1)冲压:借助压力机与模具将板材连续冲 压为小块钣金零件;(2)焊装:将冲压好的车身零件用夹具定位 , 采用装配后焊接的 *** 将其接合形成车身总 成(即白车身);(3)喷涂:喷涂油漆于白车身上 , 起到防腐蚀与装饰的作用;(4)总装:将车身、动力系 统、电控系统、内外饰等各零件装配生产为整车 。传统车身制造的各项流程由整车厂与零部件制造商合作完成 , 冲压环节分为整车厂冲压外覆盖件以及外部零部件厂冲压结构组件 , 由于结构组件的尺寸在 300mm 以下 , 一般 采用中小型压力机 , 而覆盖件尺寸通常在 800mm 以上需要大型压力机连续冲压 。冲压环节完成后 , 零部件厂商 采用多个机器人组成焊点车间进行组件焊接 , 之后再送至整车厂与其生产的外覆盖件焊接成白车身 , 并进行涂 装和总装 。相较于零部件厂 , 整车厂产线使用的压力机、模具、机器人远高于零部件厂 , 产线投资也更高 。
轻量化需求推动铝合金应用 , 传统压铸工艺多路径改良 。汽车轻量化的需求推动车身和底盘的部分零部件 逐步由铝合金件替代钢制部件 , 其中铝铸件的占比更高 。高压压铸工艺是生产铝铸件的常用工艺 。它通常指压 力为 4~500MPa , 金属充填速度为 0.5—120m/s 的压铸工艺 。高压压铸产品具有成型精密、生产效率高等优点 , 但由于高速压射时模具型腔中的气体不能被有效排除 , 会形成气孔缺陷 , 导致铸件力学性能相对较弱 。为了满 足汽车零部件的性能与质量要求 , 行业需要解决传统高压压铸工艺存在的问题 , 其中包括降低压力、降低速度 或者减少空气含量三种主要技术升级路径 。
路径一:低压/差压压铸通过降低填充压力以提高铸件内部质量 , 设备操作难度增加 , 工艺效率有待提升 。为克服铸件在高压下快速填充导致的气孔缺陷 , 行业开始尝试降低液体金属的充填型腔及凝固过程中的压力 , 即低压压铸 。低压采用底注式充型 , 金属液充型平稳 , 无飞溅现象 , 可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷 , 提高了铸件的合格率 , 铸件成形性好 , 对于大型薄壁铸件的成形更为有利 , 目前应用于轮毂、气缸架等传统产 品 。但有些铸件的内部质量要求高 , 希望在较高的压力下结晶 , 一般低压铸造时的结晶压力不能太大 , 因而在 低压铸造的基础上发展出了差压压铸 。与一般铸造 *** 相比 , 差压压铸使铸件强度提高约 25% , 延伸率提高约 50%;但设备较庞大 , 操作麻烦 , 只有特殊要求时才应用 , 目前应用于转向节等产品 。

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路径二:超低速压铸可降低工艺压射速度 , 但生产效率大幅降低 , 且会对后续清理工作带来困难 。除了降 低压力 , 还可以采用超低速压铸 *** , 在普通压铸基础上 , 降低压铸过程中低速阶段的压射速度 , 并将液态金 属保持在高压状态下 , 从而以层流方式充填压铸模具型腔 , 在压力作用下快速凝固从而获得气体含量很低的铸 件 。但超低速压铸 *** 生产效率大幅降低 , 且为降低速度其铸件内浇口较粗大 , 给后续清理工作带来困难 , 故 实际应用较少 。
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