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[会员灌水] 轻量化镁合金上掀式车门获得美国2016年年度铸件奖

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发表于 2016-8-2 08:47:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

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由美国铸造协会和金属铸件设计和采购杂志主办的2016年铸件竞赛评选出获奖铸件,其中年度铸件1件,优秀铸件4件(2件球墨铸铁件,1件A356铝合金铸件,1件A357铝合金件);提名奖4件(1件球铁件,1件灰铁件,1件309不锈钢件和1组汽车高压压铸铝合金件)。

获得2016年年度铸件奖的是由子午线轻量化技术公司(MeridianLightweightTechnologies)生产的将要用于2017年克莱斯勒帕西菲卡(ChryslerPacifica)轻量化镁合金上掀式车门。

搜狗截图16年08月02日0847_1.jpg

图1 林肯MKT多用途SUV掀背式铸镁车门框的重量比相同的钢冲压门框轻40%

将用于2017年克莱斯勒帕西菲卡(ChryslerPacifica)上掀式车门关闭机构的内部铸件是由菲亚特克莱斯勒汽车(FiatChryslerAutomobiles)和ThaiSummitAmericaCorp以及子午线轻量化技术公司(MeridianLightweightTechnologies)合作共同开发的轻量化镁合金铸件,材料为AM60B镁合金。这个新的由4件组成的上掀式车门总成由上、下和外层铝合金板、冲压铝合金雨刮器加强座和内部铸件组成,整体减重超过10kg,几乎比上一代设计减重50%。

帕西菲卡上掀式车门是在汽车设计方面越来越多采用轻量化材料以提高燃油经济性的最新的例子。2017款的帕西菲卡是克莱斯勒一个新的统的Town&Country车型的多功能厢式旅行车(minivancreation)。帕西菲卡不是现有的迷你厢式车的变种,是重新制造为一个新产品,特征是有一个新的车身平台和车身结构。其车身平台和车身结构比Town&Country轻113kg,其中上掀式车门减重10kg。

“我们从零开始设计技术上最先进的迷你厢式车,具有最大胆的样式,一流的乘坐性能与操纵性能,无可比拟的燃油经济性,采用帕西菲卡混合动力在城市驾驶每加仑可行驶达129km,”菲亚特克莱斯勒北美乘用车品牌主管(headofpassengercarbrands,FCA-NorthAmerica)提摩西?库尼斯基斯(TimothyKuniskis)在新闻简报中说。

克莱斯勒声称镁合金上掀式后车门是迷你厢式车众多‘创新第一’中的一项,2017款帕西菲卡有37项创新。这项‘第1’是顺理成章的事,因为子午线轻量化技术镁合金铸造公司过去几年来一直在从事这项研究。

“我们已经小批量生产了像这样的镁合金铸件,从小批量生产中学到的许多东西可以用到帕西菲卡的大批量生产中,”位于美国密歇根伊顿拉披兹(EatonRapids,Michigan)的镁产品工程经理汤姆?福佩尔(TomFaupel)说。

镁合金是上掀式车门轻量化材料的一个选项,因为其机械性能好,特别是韧性好。高韧性能帮助满足碰撞测试的要求。上掀式车门原先是一个焊接件由7件钢冲压件焊接而成;重新设计的上掀式车门与一件镁合金铸件组合。所需要的工艺连接点如焊点和铆钉从62个减少到10个。

“在探索潜在应用时,我们需要评判镁合金能适合那些应用,”福佩尔说。“镁不耐高温,所以不能用于发动机,但是其机械性能使其很适合用作结构材料。”

镁合金上掀式车门超过了所有碰撞所需的性能—碰撞要求和原来钢制门是一样的。上掀式车门的两个主要难点是铸件尺寸大和大批量生产的需求。

“你要让大型薄壁铸件冷却得尽可能均匀,以保持尺寸稳定性,”福佩尔说。“但是镁合金铸件冷却速度快,而且大型薄壁件的充型更具挑战性。”

子午线轻量化技术公司依靠其多年来开发的多种先进的热控制技术能使镁合金在充型时保持熔融状态。这种热控制能使子午线公司铸造的铸件更复杂,具有更多结构特征,否则铸件就需要加上额外的零件或者需要二次加工,如尾灯和后扬声器的凹处部位。这种技术在某种程度上还可以将冲压铝合金刮雨器支座加强筋合并以提供浇口补缩铸件端部。

由于大批量生产的需要,子午线公司在密歇根州伊顿市拉披兹开动了2台压铸机,3套模具轮换使用。两套模具在生产中使用,第3套模具将进行防护性维修以处理模具的任何磨损,并保证尺寸的稳定性和可重复性。两条铸造生产线然后合并成一条工艺流程进行二次加工,其中包括表面修整、尺寸测量、打孔、机加工和粉末喷涂。

机加工完成的铸件运送到一级供应商和上掀式车门的其他部件进行装配,然后送往菲亚特克莱斯勒在加拿大安大略温莎的工厂,安装在帕西菲卡车上。

根据子午线全球技术中心的冶金学家乔恩?维勒(JonWeiler),在汽车一个区域如上掀式车门上减轻重量将对汽车设计带来第二次好处。“因为一开始上掀式车门就是轻的,设计者就可以采用更小的马达、支轴、铰链等,所有这些都节省了额外的重量,这是很重要的。”

除了减轻重量外,镁合金压铸上掀式车门可以提高后视能见度,弯曲振动频率时超过16Hz时有更好的噪声、平顺性和振动性能,并且通过局部加强筋,一体化的节点板和零件选定区域增加厚度来防止由于怠速轰鸣和道路轰鸣造成的空蚀。

帕西菲卡的上掀式车门结构开启了对于大批量汽车在后仓式车门和侧门采用镁合金铸件的可能性。

2017款的帕西菲卡车将于1月面世,而且春天有代理权经销商将有的5种车型。两种混合动力型将在今年晚些时候面世。镁合金上掀式车门将用于所有车型上。


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