张顺，鲁后国，阚洪贵

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

近年来，随着汽车轻量化发展及车身关键结构件性能需求，国外铝合金高真空压铸件在汽车上的应用越来越广泛，而国内由于技术能力的限制，目前应用较少，本文主要通过国外先进车型应用现状，进行总结归纳，为国内设计人员提供应用推荐。

1 铝合金高真空压铸件特点

相对钢制结构（冲压+焊接），铝合金铸件具备：轻量化、模块化、高刚性、高精度、结构自由等优势。

1.1 轻量化

由于铝合金的密度约为2.7kg/cm3，而钢的密度为7.86kg/cm3，铝合金的密度仅为钢制件的1/3。由铝合金件替换钢制结构在满足等刚度、等强度的条件下，理论上可实现45%以上的减重。由于铝合金材料的弹性模量仅为钢的 1/3，因此在实际工程应用中，铝合金件替换钢制结构一般可达到30%以上的减重。铝合金件替换钢制结构的理论计算过程详见下图1所示。

图1 铝合金替换钢制结构的理论计算过程

1.2 模块化

采用铝合金压铸件设计方案替换原钢制结构，可以实现高度模块化集成设计，有效减少零部件数量，如下图2所示，Audi公司在2011年度ECB（Euro Car Body）会议上发布2011款 A6车型的前减震器塔使用铝合金高真空压铸件设计，实现10个冲压件集成为1个铸件，且实现单车10.9kg的减重。

图2 2011款AUDI A6 前减震器塔压铸件设计实例

1.3 高刚性

由于采用铸件结构设计，使得零部件可以在需要结构加强的部位设计结构加强筋，同时铸件的基本料厚较钢制冲压件普遍高约2-3倍，因此铝合金铸件相对原钢制冲压件在厚度和结构方面均具备优势，尽管铝合金材料的弹性模量仅为钢的1/3，铝合金铸件相对钢制冲压件而言具备较大的优势。……