6月27日-29日，2022中国汽车供应链大会暨首届中国新能源智能网联汽车生态大会在湖北武汉经开区举办，本届大会主题为“融合创新、绿色发展——打造中国汽车产业新生态”。大会由工业和信息化部、湖北省人民政府、中国机械工业联合会联合指导，中国汽车工业协会和武汉市人民政府共同主办，武汉市经济和信息化局、武汉经济技术开发区管理委员会、武汉市智能汽车产业促进会和汽车纵横全媒体协办，东风汽车、黑芝麻智能和地平线为合作伙伴。岚图Free、岚图梦想家和东风风神皓极作为本次大会的官方服务用车，为大会嘉宾提供出行服务。其中，在6月29日上午举办的“绿色发展—促进汽车材料新飞跃”主题论坛上，广州广型模具有限公司技术总监梁振进发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录：

　　大家好，我是梁振进，首先谢谢大会给予我们这个机会，让我们可以在这里分享一下我们在铝合金一体压铸里面的经历和我们的一些想法。整个报告分四个部分。
　　首先我介绍一下我们公司的一些概况，我们公司是一家拥有78年历史的模具制造企业，也是这个行业里面的龙头企业，承担大量国内高精度和复杂的压铸模具的制造，同时我们的产品广泛应用于各行各业，在汽车零部件里面，我们会涉足到传统的发动机传动系统，包括一些重型卡车，柴油机的大型零件，再到现在汽车轻量化的零件，还有新能源汽车的一些结构件，还有现在的一体化铸造。
　　这是我们公司一些主要的历史发展阶段，我们公司前身是广州型腔模具厂属于国有企业，2004年进行改制，2006年，我们在苏州建立了苏州广型模具有限公司，2015年设立了高端大型数字化制造的技术集成与应用的院士工作站，2017年获得设立省级的企业技术中心，2019年我们与欧洲著名的模具集团建立了长期的战略合作关系，2020年我们投资设立了广州航宇复合材料科技有限公司，是负责零件制造的一家公司，2022年引入战略投资者投资兴建花都新基地。
　　这是我们公司主要的一些汽车和压铸行业里面的客户群，这是我们主要的一些零件图片。广型科技创新部分拥有比较宽广的路子，包括我们有省级的技术中心和院士工作站，还有研发团队，有行业的知名技术专家，研发人员占比20%，同时获得了近200项的国家专利，还是国家的高精技术企业。另外我们也和国内众多的一些院校，还有一些企业机构进行了联合的技术开发。这个是我们公司所获得的一些行业里面的认可的情况。
　　目前广州市型腔模具制造有限公司，总共有两个主要的生产基地，总厂设在广州的番禺，由于现在的一体化铸造需要用到更大型的航车，目前广州番禺基地是一个比较早期的厂房，所以我们在苏州厂房那边，对三号车间进行了大规模改造，建立了100吨级的航车，以及一台一千吨级的配模设备，所以目前我们在完成一体化制造项目的时候，整个总装都是在苏州工厂完成的。在零件制造的时候，广州工厂和苏州工厂都会同步来进行零件的制造。
　　另外在今年的第一季度，考虑到整个产能的需求，我们是进行了大幅度的投资，增设了将近12台的大型制造机床，目前这些制造机床已经基本上装机完成，投入到生产使用中。我们在花都现在是有一个新工厂在建设中，这个花都新工厂，未来将在2023年的年初投入使用，新工厂，我们会有一个更加大型的重型模具的装配车间，里面配置的行车是250吨级的。
　　下面来介绍一下铝合金一体压铸，整车车身是由美国的特斯拉首先采用，在右边的图是他们未来技术发展趋势，他们的设想是用一个大型复杂的压铸岛设备，完成整个车身的压铸工作。目前他们主要是对整个后舱总成和前舱总成进行压铸生产，后舱据说是70多个零部件最终集成为一个大的零部件。
　　根据他们的宣称，这些零部件一个是大幅度减少了零部件的数量，另外重要的一方面是减重，续航里程也有所增加。
　　这里面就是特斯拉后车身零件的情况，左边的图是原来的一个设计情况，可以看到不同颜色代表传统在冲压钣金上面的不同零部件，右边的图是最终集成为一个大型的零部件。目前特斯拉在北美、中国，包括今年年初在德国柏林，他们都分别建立了这种超级压铸生产线。简单介绍一下压铸生产的过程，主要是模具的安装，合模，锁紧，熔融铝合金，利用高速高压，注入到型腔里面，再经过保压和冷却，完成零件的定型，最后从模腔里面取出，后续完成表面清理。
　　这里想介绍一下主要是利用的一体压铸之后，整个制程是有一个比较大的简化，因为传统的焊接车身，是由众多零件构成的，我们可以这么去理解，因为一般冲压的零件，它一个板材冲压，冲压之后其实单个板材本身并不具备很高的强度，你要是想具备相当的一个强韧性是需要多个零件进行拼接，相互加强，最后形成一个整体的车身的强度要求。一体化压铸，最大的好处是由于压铸件可以对零件进行一个较为复杂化的设计，包括里面的各方面都会设计得比较复杂，这样的情况下，我可以再一次压铸，将一个比较复杂的零件压铸成型，可以大幅度降低整车生产里面的后续工序。
　　这里目前比较明显的一个好处，还是它的一个材料的利用率，因为高压铸造里面，它的余料主要是渣包和料头部分，而这部分本身在压铸生产里面，是可以进行回炉使用的。在这里面，还有一点可以说的就是，目前我们用的这种工艺叫做高压铸造工艺，而这种对于铸造铝合金的使用来说，有一个最大的好处，可以大量的消耗二次铝，而不需要经常使用原生铝。
　　在利用高压铸造工艺之后，整体上由于整车的连接数量大幅度减少，所以它减少了很多涂装，还有焊装等等的过程。这个是一体化铸造的工艺在发布的时候，马斯克当时做了一个介绍，就是他们在美国的那个工厂，工厂的占地面积是明显少于传统的车企的总车生产的占地面积。
　　这里有两个在这个行业里面经常会问到的一个问题，第一个就是铝合金一体化之后，是不是就是能够减重？可以这么说，按照我们现在的情况看，一个后舱的零件，目前的重量大概会在55—63公斤的幅度，如果单个零件来说，未必就是对钣金件有很大的重量的优势。但是根据现在一些已经采用的设计方案的国内车企的情况来看，确实是可以对整车的重量起到一个减轻的作用。但是这个减轻的作用，主要体现在它对整个车身设计的一个变化上。通过这个零件的变化，可能它的重量不一定可以减得下来，但是相关的连接器件，或者是一些对手件的形式，也会产生改变，而这些改变最终会引起整个车身重量的下降。
　　另外一个就是关于一体化之后，这个零件的强度问题。因为我们知道，如果你单纯看铝合金本身的强度，它是肯定没有办法跟钢比，也没有办法跟热成型钢的高强度钢比较。但是整车里面还有一点就是，你用钢制件的时候，你需要使用大量的连接工艺，包括焊装，包括铆接，这些焊铆过程中，也可能产生一个强度的问题。所以，一体化铸造里面，可以大量地减少和避免这种焊铆的问题发生。
　　这里面是大概目前已经进入到一体化领域的一些企业的情况，包括上游的几家材料厂，压铸机厂，还有模具行业，现在有三家模具企业参与到这种项目的制造里面。目前拥有整模制造经验的，就是我们这三家。中游的企业，拓普，鸿图等等这些企业，目前大家可以通过网络上的一些信息可以看到，他们都已经有大型的一体化零件的发布情况。在车企方面，主要就这几个车企，目前其实国内接近量产的，应该就是上海的那家新能源车企。
　　下面来介绍一下我们在铝合金一体压铸里面的一些项目情况，首先我们是在2021年才进入到这种一体化铸造的领域里面，我们并不算早。首个项目就是上海的那家超级工厂里面的模具，我们承接的这个项目之后，主要是针对它所出现的一些问题，我们对整个模具和铸造工艺进行的一些相关的优化，在优化之后，这些模具在整个生产过程中，展现出的稳定性，是比原来的状态有大幅度的提高。
　　在2021年的11月中下旬，这个项目是国内首个自行开发设计的一个后整车身项目。当然这个产品，还不算很激进，它是两个半边的产品进行拼接的，使用的是一个C611的合金，是在南通的一家压铸厂里面进行调试的。这个项目目前已经调试到第四轮，而目前体现出来的整个性能状况，基本上已经达到了这个零件量产所需要的性能状态。搭载这个零件的车型，将会在今年下半年，会上市。
　　这一页里面的项目，是在广东，大家应该都看过相关的介绍，这个零件是国内第一个试制成功的自行开发的整体后舱零件，这个模具整体重量达到140吨，主要有两点是值得我们去可以说一说的，就是这个零件整个开发出来的效果还有它的运作稳定性，比全球首发的那家要强很多，这是我们比较值得自豪的一点。无论是整个铸造的外观质量还是性能状态，都要比他们好。
　　后面还有一个就是目前我们进入到试模阶段的，这个是包括一个前舱的大铸件，下面一个是后舱的大铸件，这是一个大型车，这个大型车的零件目前测试出来的情况，也是达到相当高的水平，基本上它的延伸率，前舱10%，后舱8%。
　　这个项目，目前将在下个月进行调试，这是我们正在开发中的一个后舱的大型项目。
　　另外一个就是作为行业里面开展这些同步开发工作比较早的企业，我们从2018年开始已经经常参与到整车厂的一些零部件的铸件同步开发过程。
　　下面介绍一下铝合金一体化压铸的进展和方向，首先这个铝合金一体化压铸，必然是基于免热处理的高压铸造铝合金，这是整个项目的基础。基于这个核心，涉及到一个整车设计的问题，整车设计里面，到底车体需要多高的一个性能需求，这个性能需求也会反馈到零件的设计里面，零件设计同时也要结合合金的一个性能状态，还有一个是要结合铸造工艺，这四者要联系成为一个整体。
　　这是市场上目前能看到的几个主要的四款免热处理合金，目前这几个合金其实都属于Al-Si系，后面有没有可能AL-Mg-Si系也是一个方向。因为在很多年前，我们就知道Al-Mg-Si系合金有一个相当好的表现，只不过铸造性能还需要不断地改善。另外一个，就是目前这个合金能否达到一个更高的机械性能，还有一个铸造里面最大的问题，就是在高压铸造里面，这个零件整体性能的均衡性，是一个比较大的问题。
　　另外我们在整个试模和摸索中发现，目前一些高压铸造的核心，它内部的缺陷，特别是微观性的结晶组织的缺陷，还是存在比较高的敏感性，但是这个在压铸的一个工艺条件下，偏偏又是比较难以保障的一个情况。所以，后续能不能在一定程度上降低这个合金对内部组织的一些敏感性，这是后续摆在材料上的一个问题。
　　在整车和零件设计里面，我们绕不开一个问题，就是整车的性能需求。目前美国新能源的那家企业里面，通过我们的一些信息的摸索，感觉它是对整车性能的需求摸得非常准，所以它的零件铸造情况，超过我们现在达到的水平，但是它能用，而且它的可用度很高，也就是外面一直宣称他们达到90%多的合格率。
　　很多时候在材料选择和零件之间的先后关系，是有点问题的，就像我们现在经历的一些项目里面，先把零件设计完了，然后拿到市面上，所有材料都打一遍，问题是这样打一遍的话，到底对不对。其实你的零件设计，很多时候你是需要根据你的材料性能，以及材料特性为基础，去建立你的零件设计思路，在这一点上，上海那家新能源车企做的特别好，是先设立好了材料，选择好一个材料方向之后，基于材料特性，对零件进行有针对性的结构优化。但是这一点，后续还是需要各个车企提早考虑这一部分的。
　　另外现在所碰到的最大的一个问题，就是铸造状态上，零件所能达到的机械性能的仿真问题。在汽车的车身设计里面，都避不开一个仿真分析，对车身的性能进行一个制造仿真。但是目前来说，我们在铸造之后的机械性能预判上，还是一个瓶颈问题。所以在这方面，会多多少少掣肘整车车身的设计，不能在强度和重量的经济性指标上达到一个非常好的状态。
　　后面还有一个问题，就是一个涂装和连接工艺，其中最突出的一点，就是SPR的问题，原先是需要一个高延伸率，但是现在有一些车企已经在开发一个低延伸率的情况下，依然保证连接性能的一个技术。
　　这里我稍微梳理一下一体化铸造里面所涉及的各方面的一些重点，其中我想重点提一下的就是，目前对工艺上面的设备需求性能仿真，是一体化项目里面非常重要的一个部分。在未来的发展方向里面，整个车身可能会大概率分成三部分，包括前舱和后舱，包括中间底板，会将中间结构进行一个组合。这个余教授也有分享，目前我们已经开始承接一些一万两千吨级的中底板的项目，就是把电池仓和中底板的区域进行结合。
　　在未来的发展方向里面，我觉得还有一点，铝合金高压铸造强度有限，这个是最近在德国的一家公司公布的一个视频，他在做的前副车架里面，使用的镶嵌的钢制件的工艺，对零件进行补强。后续其实我们可以考虑钢制件，甚至碳纤维材料对这个零件进行加强。
　　以上就是我分享的内容，谢谢。
　　（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）