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如何用鑄鐵件實現汽車輕量化 減重13%

發布時間:2017-05-07 | 瀏覽次數:2371 | 來源:國際鑄業網 | 作者:souls | 分享:
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【國際鑄業網訊】“喬治費歇爾(GF)為車輛底盤、動力系統和車身提供鑄造零件,品類達3000多種,年生產量約1億件,其中57%是鐵材質件,43%是輕金屬件。”喬治費歇爾(GF)汽車產品創新技術總監Udo Kreutzarek先生日前在接受蓋世汽車采訪時表示,喬治費歇爾(GF)為幾乎所有汽車制造商提供鑄造零部件,多年來,研發重點始終集中在兩方面:實現產品輕量化、降低二氧化碳排放。

 

通過鋁合金、鎂合金等輕金屬材料實現汽車減重這很好理解,但是,鐵這種密度是鋁的3倍多的材質,如何與輕量化聯系在一起?鑄鐵零件有什么樣的價值?喬治費歇爾有哪些代表性的鑄鐵輕量化零件、采用怎樣的技術手段減重?記者對Udo Kreutzarek的采訪,就主要圍繞上述問題展開。

 

喬治費歇爾(GF)汽車產品創新技術總監Udo Kreutzarek

 

四位一體鑄鐵件輕量化方案

 

Udo稱,喬治費歇爾(GF)汽車產品輕量化開發經驗包括材料、設計、工藝、驗證,四方面結合成一個閉環的過程是其為客戶提供服務方案的獨特之處。

 

喬治費歇爾(GF)自身進行原材料的研發生產,并獲有多項技術專利,比如鐵質材料SiboDur,鋁合金材料AluSiDurUdo稱,在歐洲,喬治費歇爾(GF)的鐵鑄件和輕合金鑄件均處于領先地位,兼具技術優勢和成本優勢。

 

鐵為什么可以成為輕量化零件的材料?

 

對于這個問題,Udo稱,鐵的密度的確大,是鋁、鎂的3倍多,但比較技術參數時,不能只看密度,從金屬屬性看,鐵的剛度和強度具有其他輕合金無法比擬的優勢,作為支撐性結構的材料,鐵不會被取代。鑄件材料的選擇,看其應用于什么部位、要實現怎樣的功能。Udo尤其強調的是,鑄鐵件的原材料由生鐵和廢鋼屑按一定比例搭配熔化而成,容易獲取、且可回收利用,非常具有經濟性。

 

鑄鐵件怎樣實現輕量化?

 

對此,Udo解釋稱,鑄鐵件的輕量化,其設計理念是將壁厚變薄、或者進行空心設計,同時進行仿生學設計優化。此刻,喬治費歇爾(GF)獨特的四位一體輕量化開發經驗的優勢就顯而易見了。

 

喬治費歇爾通過仿生學設計的商用車零部件,整合多個零件于一體,較傳統鍛造產品減重13%“鑄鐵件的設計有時需考慮一個零件與周邊零件的連接環境和條件,所以,最后交給客戶的有可能不是其要求設計的一個零件,而是將45個零件整合在一起的一個零件。這是我們對鑄鐵件減重的途徑之一。” Udo表示。

 

喬治費歇爾通過仿生學設計的商用車零部件,整合多個零件于一體,較傳統鍛造產品減重13%

 

傳統動力總成件和電動車減重

 

相比于電動汽車,Udo將內燃機汽車稱為傳統汽車。傳統汽車動力總成多采用鍛鋼件,進行減重亦比較困難,尤其是發動機,能減掉幾十克就是很大的成就,而且,可行性的減重方案大多已被實施。喬治費歇爾(GF)則將輕量化的鑄鐵件應用于動力總成系統,比如曲軸、平衡軸、曲軸連桿、差速器殼體等。

 

Udo強調稱,空心曲軸是喬治費歇爾(GF)非常前沿的技術,在中國和全球范圍內均屬領先,目前技術非常成熟,已量產應用多年,并逐漸引進到中國市場。曲軸做成空心,實現了發動機減重,這期間喬治費歇爾(GF)做了很多研發工作、拓撲設計和驗證測試。

 

平衡軸采用鑄鐵材料曾被認為不可能,但喬治費歇爾(GF)研發成功了,并很快引入到中國市場,較鍛鋼類產品,其摩擦系數大幅降低,而且成本非常具有競爭力,為客戶提供了除鍛鋼件外的另一種選擇。

 

Udo稱,喬治費歇爾(GF)對發動機零件如何減重進行了深入的思考。

 

“電動車就意味著一定要輕量化。”Udo稱,為了減輕電池太重造成的續航里程壓力,各部件必須要減輕重量。除了車身、底盤件,喬治費歇爾(GF)為電動汽車提供輕量化的電池蓋板和支架,支架非常大、精密程度也比較高。另外,Udo表示,喬治費歇爾(GF)已在為5年甚至于10年后的電動車部件需求進行相關技術研究和儲備。

 

成功的本土化戰略

 

喬治費歇爾(GF2005年起在中國進行本土化生產,目前在中國擁有一個研發中心和兩家工廠,分別是蘇州的輕金屬高壓壓鑄工廠和昆山的砂型鑄鐵工廠。

 

Udo稱,中國市場車身和結構件的需求非常明顯,瑞士總部有意愿加大對中國的投資。2014年喬治費歇爾(GF)昆山工廠產能擴充了50%,接下來蘇州的輕合金工廠也會加大投資。

 

喬治費歇爾(GF)有成功且獨特的本土化戰略,即一個歐洲工廠對應一個中國工廠,比如歐洲的輕金屬工廠對應蘇州輕金屬工廠,歐洲鑄鐵工廠對應昆山鑄鐵工廠,兩者之間形成極強的聯系,保證本土化戰略100%成功。

 

這已經被證明是一條非常成功的經驗。來源:蓋世汽車

 

 

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