1 汽車鑄件與模具的現狀
我國汽車鑄件與模具伴隨著汽車的快速發展巨變而變化，各種情況交織。汽車行業合資與自主品牌、商用車與乘用車、豪華車與農用車等各種情況并存，并處在激烈變革中。汽車對配件需求的標準差異特別大，造成各類汽車配件企業共存局面。汽車鑄造行業,鑄件QCD差異較大，正經歷汽車輕量化、電動化等促動的鑄件變革中，各類異質鑄件并存，競爭激烈。伴之的汽車鑄造模具，模具QCD差異較大，模具企業的設計、制造技術及水平差異比較大，且競爭激烈。
2 汽車鑄件的新變化對鑄造模具的影響
2.1 汽車行業呈現新發展業態
汽車行業處于消費結構轉型升級、新技術強烈驅動變革、產業政策將全面開放的轉折期。同時也面臨著市場多樣性擴張、創新引領、全球發展的機遇期。汽車行業價值鏈和供應鏈加速重塑，呈現出全球化和全球布局。近兩年的疫情，汽車行業為保證雙鏈的穩定可靠，正在布局合適的區域產業集聚和核心的供應商，以實現對雙鏈資源的掌控。同時，對供應商產品的同步研發、設計及產品QCD保障能力提出了新要求。
目前，汽車加速向動力綠色化、車身輕量化、車輛互聯化、駕駛智能化、出行共享化的五化快速轉型發展，正在重構汽車產業生態圈。正在引領或觸發包括鑄造在內的汽車零部件企業發生產品的變革。
2.2 汽車新業態對汽車鑄件的新變化
汽車行業新的發展業態，對汽車鑄件造成新變化的主要因素歸結起來有電動化、輕量化、質量標準更嚴、快推新品、優化價值鏈供應鏈等。?
汽車電動化，將會使發動機、變速箱消失。底盤結構、車身結構也將會發生巨大變化；汽車輕量化發展，無論是傳統車還是電動車，都追求極致輕量化。汽車輕量化發展將會使鑄件的性能越來越高，各類件的集成越來越多，結構越來越復雜，尺寸越來越大，鋁鎂等輕合金材料應用將會越來越多。汽車輕量化的發展，將會給汽車鑄造企業，尤其壓鑄業帶來新的發展機會。目前，以特斯拉一體化地板為代表的超大集成壓鑄件的成功應用就是很好的例子；汽車質量標準更嚴對鑄件的影響是全方位的，鑄件的性能、內外表面、尺寸精度、內部質量及批次一致性等標準要求越來越嚴，并要求可靠的的檢測裝備及實時的檢測做保障；快推新品要求鑄件的供應不但要快，而且質量要好成本要低；汽車行業優化價值鏈供應鏈，為汽車鑄造企業帶來新的發展機遇，可以按邊界設計產品、零件化總成化供貨。但同時也是巨大的挑戰。
總之，隨著汽車新業態發展，汽車鑄件呈現“六個方面”的新變化：質量標準越來越嚴、性能越來越高、鋁鎂合金鑄件越來越多、結構越來越復雜、開發速度要求越來越快、成本要求越來越低。
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2.3 汽車鑄件新變化對鑄造模具的影響
汽車鑄件“六個方面”的新變化對鑄造模具影響，一是鋁鎂等有色合金鑄件的模具將會越來越多且復雜難度將會越來越大，壓鑄模具將成為汽車鑄造模具主力?；趬鸿T模具直接受到高壓、高溫、高沖擊、高沖刷的“四高”特點，其正在面臨著許多新挑戰。二是對模具滿足鑄件QCD嚴格要求提出了許多新需求：模具設計水平高、制造周期短、精度高，模具壽命周期內穩定可靠，模具壽命長等。三是對模具企業與用戶同步開發能力提出了新要求：產品設計能力、虛擬優化能力、產品工藝模具三同時設計能力等。
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3 汽車鑄造模具關鍵技術
3.1 與用戶同步開發、同步設計
模具企業可以從產品端、流程端、技術端構建體系，進行經營模式和管理方式變革。
3.1.1、產品端—與用戶同步開展工藝設計、模具設計。必要的時候，可延伸到與用戶的用戶開展“三同時設計優化”（產品、工藝、模具）。從產品邊界條件為輸入到結構設計優化、鑄造工藝設計及優化、模具設計及優化，提前介入，同步設計，最大限度進行產品、工藝、模具的設計優化，最大限度的減少設計時間，為又好又快的模具制造和鑄件良品生產奠定基礎。
3.1.2、流程端—成立項目組，以同步開發、知識積累、人才培養的精益開發為模式，策劃確定“三同時設計”QCD目標、知識積累模式、人才培養方案。同時對產品策劃、模具策劃、虛擬優化、關鍵質量進行策劃，確定關鍵評審質量門，進行嚴格評審把關。?
3.1.3、技術端—技術創新、先進模具技術研發與應用。模具企業要清晰自己的定位，根據未來發展，前瞻預測模具未來需要的設計、虛擬、材料、制造方面的技術需求，進行立項研發和準備。
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3.2 虛擬仿真模擬技術的應用
虛擬仿真模擬技術，在汽車鑄造模具行業得到大量應用，并廣為認可。其主要分為鑄件成型仿真、模具仿真、壓鑄過程仿真。鑄件成型仿真包括凝固、應力、應變、枝晶間距仿真。模具仿真包括熱平衡、應力、熱疲勞仿真。壓鑄過程仿真包括液流、壓射全過程、卷氣仿真。目前，根據不同的產品需求和特點，一定程度上得到了相應的應用和認可。
3.3 模具新技術應用
模具新材料及熱處理技術、多種材料復合應用，3D打印型芯及復雜冷卻通道，各種模具表面處理技術，模具高真空技術真空閥、壓室密封、模具熱平衡等，深孔鉆+孔內拋光+鈍化處理，模具數字化控制技術等新技術正在逐步等到應用，數字化模具車間正在涌現。
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4 結束語
汽車行業正在經歷著電動化、輕量化等劇烈的新業態變革，汽車鑄造及其模具廠家必須隨之進行技術和制造水平的升級和變革。在此變革的過程中，需要洞察先機，精準研發，把握市場，防范風險、適時投資，只要這樣，才能跟上時代的變革，立于不敗之地。
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作者簡介
馬順龍，一汽鑄造有限公司副總經理，研究員。長期從事汽車鑄造技術及管理工作，兼任中鑄協汽車鑄件分會副理事長及秘書長。
摘自《鑄造世界報》第一期
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