一体化压铸要求更高工艺水平 , 压铸机吨位不断突破提升 。目前量产的铝合金单体压铸结构零件 , 如后纵 梁、减震塔、尾门内板以及门框加强板等 , 形状规则 , 结构紧凑 , 型面变化小 , 料厚相对均匀 , 因而易于压铸 。但一体压铸零件包含了整车左右侧的后轮罩内板、后纵梁、地板连接板、梁内加强板等零件 , 型面、截面以及 料厚的变化都更加剧烈 。因而一体式车身对工艺上的流态、压射比压与速度等参数的控制更加严格 , 对设备的 精准与阈值、模具的抵抗冲击变形能力要求更为苛刻 。当生产乘用车和商用车的变速箱外壳与发动机缸体等铸 件时 , 压铸机的锁模力大致要求在 5000 吨以内 。随着一体化压铸技术的不断突破以及行业对轻量化的需求 , 一 体化压铸的车身结构件尺寸逐渐增大 , 需要的压铸机的吨位相应提升 。因此一体化压铸工艺所需的大吨位压铸 机仍是制约企业量产的重要因素 , 但随着压铸机不断地吨位突破 , 该难题即将解决 。以特斯拉为例 , 已将一体 式压铸技术作为标准工艺进行布局 , 14 台一体式压铸设备分置于四家工厂 , 其中 , 德州工厂计划引进 1 台 IDRA 8000 吨级的压铸设备 , 和 IDRA 联合研发 12000 吨超级压铸机也在进行中 。
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【冷室压铸机型号冷室压铸机】国产大吨位压铸机具备国际竞争力 , 压铸厂商积极布局大型压铸机 。力劲集团率先突破 6000 吨合模力的大 型压铸机成为特斯拉全球供应商 , 其与子公司意德拉交付与未交付的 6000-9000T 不同吨位的超大型压铸单元订 单近 30 台(套);2021 年 4 月 , 美利信科技&海天金属 8800 吨压铸机全球首发 , 让国产大吨位压铸装备拥有 了更强的国际竞争力 。目前 , 文灿股份与力劲集团签订《战略合作协议》 , 拟采购包括 6000T 在内的 7 台大型 压铸机 , 用于研发及生产车身结构件、一体化电池盒托盘、电机壳、变速箱壳体等 , 其中 6000T、4500T 型号共 2 台 压铸机已通过公司预验收 。泉峰汽车南京总部的 2700T 和 5000T 压铸机已经进入量产使用状态 , 马鞍山生产基 地将增设 2000T、2200T(两台)、2700T(两台) , 3000T、4000T、4200T、4400T、6000T、8000T 各一 台大型压铸设备 。爱柯迪拟购入 45 台压铸机 , 其中 1000T 以上压铸机 35 台 , 包括了 4 台 4400T、2 台 6100T 、 和 2 台 8400T , 以满足中大件压铸产品的生产需求 。
一体化压铸提高了模具壁垒 , 抗压力和形状设计要求激增 。模具的设计与制造是生产一体化压铸件的重要 前端工序 , 随着压铸机锁模力的提高 , 一体化压铸件精度的增加以及压铸件“多合一”趋势带来设计复杂度的 上升 , 模具的角度、热流道和制造成型难度提升 , 导致模具的抗压力、和形状设计要求激增 。(1)抗压力 。一 体化压铸的锁模力增强 , 以前的压铸机锁模力大多在 5000t 以下 , 随着 6000t、8000t 甚至 12000t 压铸机的不断 普及 , 模具在工作时将会承受更多压力 , 从而造成损伤 。同时 , 在金属熔炼和铸件脱模时 , 模具需要承受各种 维度的拉力和推力的影响 , 容易造成裂纹 , 影响模具的使用寿命 。(2)形状设计 。一体化压铸件往往是将多个 零部件一体化压铸成型 , 比如长城和比亚迪的“多合一”壳体 , 所以模具体积更大 , 金属流通通道更加复杂 。在压铸过程中 , 金属液将在模具中流动 , 随着模具结构的复杂化 , 金属液容易在流动通道的转角处无法充分填 充造成缺陷 , 同时更加容易产生气泡对良率产生影响 。
国内一体化压铸模具逐渐向定制化发展 , 铝压铸企业基本具有模具自研能力 。不同车型大小、空间、结构 存在差异 , 导致一体化压铸件并不能成为大多数车企通用的标准件 , 需要根据不同车型单独设计 , 进行定制化 开发 。由于模具壁垒的提高 , 铝压铸企业纷纷拓展技术团队成立单独的子公司或者部门 , 加强模具自研和定制 化开发能力 , 随着一体化压铸的技术推进 , 铝压铸企业不断加强自主研发 , 部分龙头企业已经拥有大型和复杂 模具的开发能力 , 具有先发优势 。
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