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輕量化鎂合金上掀式車門獲得美國2016年年度鑄件獎
來源:第一壓鑄    時間:2016-7-19 12:16:08

 

  由美國鑄造協會和金屬鑄件設計和采購雜志主辦的2016年鑄件競賽評選出獲獎鑄件,其中年度鑄件1件,優秀鑄件4件(2件球墨鑄鐵件,1件A356鋁合金鑄件,1件A357鋁合金件);提名獎4件(1件球鐵件,1件灰鐵件,1件309不銹鋼件和1組汽車高壓壓鑄鋁合金件)。

  獲得2016年年度鑄件獎的是由子午線輕量化技術公司(Meridian Lightweight Technologies)生產的將要用于2017年克萊斯勒帕西菲卡(Chrysler Pacifica)輕量化鎂合金上掀式車門。

  將用于2017年克萊斯勒帕西菲卡(Chrysler Pacifica)上掀式車門關閉機構的內部鑄件是由菲亞特克萊斯勒汽車(Fiat Chrysler Automobiles)和Thai Summit America Corp以及子午線輕量化技術公司(Meridian Lightweight Technologies)合作共同開發的輕量化鎂合金鑄件,材料為AM60B鎂合金。這個新的由4件組成的上掀式車門總成由上、下和外層鋁合金板、沖壓鋁合金雨刮器加強座和內部鑄件組成,整體減重超過10kg,幾乎比上一代設計減重50%。

  帕西菲卡上掀式車門是在汽車設計方面越來越多采用輕量化材料以提高燃油經濟性的最新的例子。2017款的帕西菲卡是克萊斯勒一個新的統的Town&Country車型的多功能廂式旅行車(minivancreation)。帕西菲卡不是現有的迷你廂式車的變種,是重新制造為一個新產品,特征是有一個新的車身平臺和車身結構。其車身平臺和車身結構比Town&Country輕113kg,其中上掀式車門減重10kg。

  “我們從零開始設計技術上最先進的迷你廂式車,具有最大膽的樣式,一流的乘坐性能與操縱性能,無可比擬的燃油經濟性,采用帕西菲卡混合動力在城市駕駛每加侖可行駛達129km,”菲亞特克萊斯勒北美乘用車品牌主管(headofpassengercarbrands,FCA-North America)提摩西?庫尼斯基斯(Timothy Kuniskis)在新聞簡報中說。

  克萊斯勒聲稱鎂合金上掀式后車門是迷你廂式車眾多‘創新第一’中的一項,2017款帕西菲卡有37項創新。這項‘第1’是順理成章的事,因為子午線輕量化技術鎂合金鑄造公司過去幾年來一直在從事這項研究。

  “我們已經小批量生產了像這樣的鎂合金鑄件,從小批量生產中學到的許多東西可以用到帕西菲卡的大批量生產中,”位于美國密歇根伊頓拉披茲(Eaton Rapids,Michigan)的鎂產品工程經理湯姆?福佩爾(Tom Faupel)說。

  鎂合金是上掀式車門輕量化材料的一個選項,因為其機械性能好,特別是韌性好。高韌性能幫助滿足碰撞測試的要求。上掀式車門原先是一個焊接件由7件鋼沖壓件焊接而成;重新設計的上掀式車門與一件鎂合金鑄件組合。所需要的工藝連接點如焊點和鉚釘從62個減少到10個。

  “在探索潛在應用時,我們需要評判鎂合金能適合那些應用,”福佩爾說。“鎂不耐高溫,所以不能用于發動機,但是其機械性能使其很適合用作結構材料。”

  鎂合金上掀式車門超過了所有碰撞所需的性能—碰撞要求和原來鋼制門是一樣的。上掀式車門的兩個主要難點是鑄件尺寸大和大批量生產的需求。

  “你要讓大型薄壁鑄件冷卻得盡可能均勻,以保持尺寸穩定性,”福佩爾說。“但是鎂合金鑄件冷卻速度快,而且大型薄壁件的充型更具挑戰性。”

  子午線輕量化技術公司依靠其多年來開發的多種先進的熱控制技術能使鎂合金在充型時保持熔融狀態。這種熱控制能使子午線公司鑄造的鑄件更復雜,具有更多結構特征,否則鑄件就需要加上額外的零件或者需要二次加工,如尾燈和后揚聲器的凹處部位。這種技術在某種程度上還可以將沖壓鋁合金刮雨器支座加強筋合并以提供澆口補縮鑄件端部。

  由于大批量生產的需要,子午線公司在密歇根州伊頓市拉披茲開動了2臺壓鑄機,3套模具輪換使用。兩套模具在生產中使用,第3套模具將進行防護性維修以處理模具的任何磨損,并保證尺寸的穩定性和可重復性。兩條鑄造生產線然后合并成一條工藝流程進行二次加工,其中包括表面修整、尺寸測量、打孔、機加工和粉末噴涂。

  機加工完成的鑄件運送到一級供應商和上掀式車門的其他部件進行裝配,然后送往菲亞特克萊斯勒在加拿大安大略溫莎的工廠,安裝在帕西菲卡車上。

  根據子午線全球技術中心的冶金學家喬恩?維勒(Jon Weiler),在汽車一個區域如上掀式車門上減輕重量將對汽車設計帶來第二次好處。“因為一開始上掀式車門就是輕的,設計者就可以采用更小的馬達、支軸、鉸鏈等,所有這些都節省了額外的重量,這是很重要的。”

  除了減輕重量外,鎂合金壓鑄上掀式車門可以提高后視能見度,彎曲振動頻率時超過16Hz時有更好的噪聲、平順性和振動性能,并且通過局部加強筋,一體化的節點板和零件選定區域增加厚度來防止由于怠速轟鳴和道路轟鳴造成的空蝕。

  帕西菲卡的上掀式車門結構開啟了對于大批量汽車在后倉式車門和側門采用鎂合金鑄件的可能性。

  2017款的帕西菲卡車將于1月面世,而且春天有代理權經銷商將有的5種車型。兩種混合動力型將在今年晚些時候面世。鎂合金上掀式車門將用于所有車型上。

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