汽车铝铸件材料的化、数字化

　　提高材料的性能，使得单位重量的零件能够承受   高的载荷，是降低铸件重量的方法之一。支架类结构铸件占汽车铸件相当大的比例，因而其铸件的   也成为关注的   之一。通过热处理等措施，使材料显微组织改变，从而提高零件的强度、刚度或韧性，可以地降低零件重量。
　　等温淬火球墨铸铁，不仅强度比普通铸钢材料有所提高，而且密度比钢要低，其密度为7.1g/cm3，而铸钢的密度为7.8g/cm3，是近年来广泛推荐采用的材料。采用等温淬火球墨铸铁，在铸件尺寸相同的条件下，比铸钢件轻10%。东风汽车公司在某型商用车进行了采用等温淬火球墨铸铁替代铸钢件的轻量化验证工作，并针对等温淬火球墨铸铁件特点，对14个悬架类零件进行重新设计。采用等温淬火球墨铸铁材料替代后的轻量化效果，总重量减轻近40%，。需要说明的是轻量化效果不仅仅是材料替代产生的，还包括轻量化设计的贡献。一般来说，汽车铸件的材料替换往往伴随着零件的轻量化设计。
　　在铝合金和镁合金铸件方面也采用了高强、高韧的材料进行替代，在原有轻合金减重的基础上，应用材料进行进一步减重，美国通用汽车公司采用的AE44合金取代原有的铝合金，采用高压铸造的方法生产副车架，在铝合金减重的基础上进一步减重6kg。
　　汽车铸件   与数字技术的结合可以显著地提升铸造技术水平，缩短产品的设计和试制周期。目前数字制造技术已经广泛应用于汽车铸件的   。在铸件结构设计及铸造工艺设计阶段，Pro/E，CATIA，和UG等三维设计软件已经获得了广泛的应用，部分的铸造企业已经实现了无纸化设计。MAGMA，ProCAST以及华铸CAE等软件已经被广泛用于汽车铸件凝固过程、显微组织、成分偏析和材质性能等方面的模拟，还可以对铸造过程中的速度场、浓度场、温度场、相场、应力场等方面的模拟，能够在批量生产前使工艺方案优化。
　　为适应汽车铸件   的需求，在CAD/CAE的设计与   的基础上，RP（原型技术）已经被广泛用于汽车铸件的试制。在获得CAD/CAE原始数据后，采用逐层堆积的方法，通过粘结，熔结或烧结的方式获得铸件原型或形成铸件所需模具的原型。前者可用熔模铸造，石膏型铸造等方法试制铸件样件，后者可直接作为模具制造砂芯，通过组芯造型而浇注出铸件。此外，还可以用粉料激光烧结法（SLS），直接完成砂芯和砂型的制作，从而获得铸件试制所需要的砂型。对于结构相对简单的外模，还可以采用数控机床，用可加工塑料进行CAM加工，从而获得铸件试制所需的芯盒和模样，或是直接对砂块进行加工，直接获得外模的砂型。
　　总体上说，数字化技术已经贯穿铸件的设计、   以及试制的各个环节，提高了铸件的   速度和效率。目前主要存在的问题是设计、分析和制造等方面的数字化技术各自独立，当   过程由一个阶段向另一个阶段转化时，还需要进行相当繁琐的数据转换工作。希望在将来能够针对铸件   各个环节所应用的数字化技术   出统一的数据接口平台，建立标准化的数据转换标准，实现不同软件之间数据的无缝转换，从而   进一步地提高铸件的   速度。