上传时间：2023/2/27 浏览次数： 501

1、汽车锻造零部件概述

作为汽车工业的基础，汽车零部件种类繁多，从生产工艺区分包括铸造件、锻造件、冲压件、注塑件等，其中采用锻造工艺制造的汽车锻件一般用于承受冲击或交变应力的工作环境，在汽车行驶中发挥着重要作用。

（1）锻造基本概念

锻造是指在加压设备及工（模）具的作用下，使坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形，以获得一定几何尺寸、形状的零件（或毛坯）并改善其性能的加工工艺。

锻造实质是利用金属的塑性变形使金属毛坯改变形状和性能而成为合格锻件的加工过程，其根本目的是利用外加载荷（冲击载荷或静载荷）通过锻压设备使金属毛坯产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件，同时使锻件机械性能和内部组织符合一定的技术要求。

金属材料经过锻造加工后，形状、尺寸稳定性好，组织均匀，纤维组织合理，具有突出的综合力学性能。机械装备中的主承力结构或次承力结构件一般都是锻造而成的，锻件亦广泛地应用于国民经济和国防工业的各个领域。

锻造的主要原材料为金属棒料、铸锭等。这些原材料在其冶炼、浇注和结晶过程中，不可避免的会产生气孔、缩孔和树枝状晶等缺陷，因而铸造工艺很难制造出能胜任需要承受冲击或交变应力的工作环境的零部件（例如轮毂轴承、传动主轴、齿圈、连杆、球头等）。金属棒料或铸锭在经过锻造加工后，其组织、性能均能得到有效的改善和提高。金属的塑性变形和再结晶，使粗大晶粒细化，得到致密的金属组织，从而提高锻件的力学性能。在模具设计时，若正确控制零件的受力方向与纤维组织走向，还可以提高锻件的抗冲击性能。

（2）锻造工艺分类

根据锻件的尺寸和形状、采用的工装模具结构和锻造设备的不同，锻造主要分为自由锻和模锻。自由锻是指用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。自由锻以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工。模锻是指金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件，模锻一般用于生产重量不大、批量较大的零部件。

按坯料在加工时的温度可分为热锻、温锻和冷锻。热锻指在再结晶温度之上利用外力作用锻压，致使材料变形而塑性。温锻指在再结晶温度之下某个合适的温度下对金属进行锻压。冷锻指对室温状态的金属材料进行压力加工。三种成形工艺的应用范围有所不同，其中热锻主要应用于轮毂和齿轮坯、转向节、球头拉杆、高压共轨、曲轴、连杆等。

（3）锻造工艺的主要特点

锻造工艺在加工零部件的过程中，具有生产效率高、锻件综合性能强等优势，因此被广泛应用于汽车、装备制造等领域的关键及核心零部件中。锻造加工工艺主要有以下特点：

1）加工设备专业

锻件生产线具有投资大、建设周期长的特征。针对锻造材料的特点，锻造加工设备必须具备较高的性能，因此，锻造企业通常需要投入大量资金购置专业化设计软件、高精度数控锻造设备、高均匀性的加热设备、高性能的热处理设备、数控机加工设备以及成套理化检测设备等，以满足不同生产工艺和下游客户对生产的要求。

2）加工工艺复杂

锻件的主要功能是在工作中承受外力或传递力矩，通常需要特殊的工艺处理以满足其所需性能。锻件产品主要生产流程包括下料、加热、锻造、热处理、机加工、理化检测等多个环节，加工过程涉及冶金、金属加工、热处理和机械设计制造技术等多学科、多领域技术，技术集成度较高。此外，锻件产品具有典型的多品种、多规格、定制化的特点，不同产品的结构差异较大，需要企业具备大量的专业化技术工人，在生产过程中精确控制各种技术参数，以保证产品质量。

2、行业技术水平及特点

随着下游汽车整车行业创新驱动发展，我国汽车零部件行业技术水平总体有明显提高，但与国际汽车零部件企业仍存在一定的差距。一方面体现在总成水平，国际知名汽车零部件集团总成水平较高，在一定程度上推动着汽车工业技术的进步；另一方面，国际知名汽车零部件集团掌握着关键零部件技术和工艺，形成在特定领域的专业竞争优势。国内汽车零部件企业自主开发体系尚未完全成熟，产品独立开发能力较弱，产品更新换代发展较慢，产品以配套为主，多数产品较为低端。

在汽车锻造零部件细分领域，我国的锻造类汽车零部件企业总体技术水平与国外锻造企业也存在一定的差距，主要体现在材料技术、装备技术和自动化水平方面。锻造材料作为锻造零部件上游行业，特殊的材料构成和加工工艺往往决定了锻造零部件的性能，材料技术水平高低往往能够影响下游锻造零部件企业的技术水平。锻造零部件生产工艺对锻压、热处理、机加工、检测等装备要求较高，装备水平高低是下游一级零部件供应商或整车厂审核的重要内容，国内锻造零部件企业相对国外厂商，装备从性能到自动化水平等方面存在一定的差距。

目前高端零部件产品市场仍主要被外资或合资企业占据，但随着我国锻造零部件企业自主创新能力不断加强，部分企业进入国际知名汽车零部件集团供应链体系，高端产品市场占比份额也有所提升，如高压共轨等部分核心零部件已占据主导地位。随着国家政策支持，企业不断加大科技创新资金投入，综合技术水平将进一步向国际领先技术水平靠拢。

3、节能与新能源汽车产业发展促进锻造技术提升扩大锻造技术应用

随着节能与新能源汽车产业相关技术的不断提高，节能与新能源汽车呈现加速普及的发展态势。中国汽车工程学会编著的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》提出传统能源乘用车燃料消耗量 2025 年达到 5.6L/100km，2030 年达到4.8L/100km，2035 年达到 4L/100km 的发展目标。汽车节能以结构节能与技术节能并重、乘用车和商用车节能兼顾为总体思路，全面提升传统能源汽车节能技术和燃油经济性水平。同时大力发展汽车轻量化技术，在保证汽车性能的前提下，通过减轻整备质量达到节能减排的目的。纵观国际轻量化技术的发展，“轻”已经不再是汽车轻量化的唯一含义，力求将车辆整备质量控制在一个合理水平比单纯追求车辆减重更有意义，必须解决好结构、性能、成本和美学等几大汽车开发问题。从技术角度看，因严格的排放限制和碰撞法规要求导致的增重毋庸置疑具有优先权。为此，高强钢、铝合金、镁合金等材料制成的零部件的应用就显得格外重要。汽车节能与轻量化发展趋势对汽车锻件提出更高的技术要求，同时也扩大了锻造技术的应用范围。

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