什么是“一體化壓鑄成形”？一文說清

2026年是“十五五”開局之年，正是將宏觀“規(guī)劃圖”細(xì)化為可行“施工圖”的關(guān)鍵階段。在這個(gè)過程中，我們會(huì)頻繁遇到一系列聽起來專業(yè)又前沿的“科技名詞”，比如“綠色供應(yīng)鏈”“清潔低碳?xì)洹钡取＿@些術(shù)語并非空洞的概念，它們背后折射的是未來幾年科技突破、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與生活演進(jìn)的真實(shí)方向。

那么，這些詞究竟意味著什么？它們將如何具體地改變我們的日常？今天，就讓我們走進(jìn)“一體化壓鑄成形”這個(gè)名詞。

什么是一體化壓鑄成形？

一體化壓鑄成形（giga-casting）是指利用超大噸位壓鑄機(jī)（鎖模力≥6000噸），將原本需要沖壓、焊接的數(shù)十至數(shù)百個(gè)零部件，經(jīng)高度集成設(shè)計(jì)后一次性壓鑄成單個(gè)大型部件的技術(shù)。

一體化壓鑄技術(shù)在汽車后底板上的應(yīng)用

一體化壓鑄成形的分類信息

一體化壓鑄成形的詳細(xì)解釋

一體化壓鑄成形是一項(xiàng)在傳統(tǒng)壓鑄工藝基礎(chǔ)上升級(jí)而來的突破性技術(shù)。與傳統(tǒng)方法相比，這項(xiàng)技術(shù)省去了多個(gè)零部件分別生產(chǎn)、焊接的繁瑣工序，不僅顯著減少了零件數(shù)量和裝配環(huán)節(jié)，還提升了整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛性和可靠性。一體化壓鑄成形技術(shù)的組成部分包括模具設(shè)計(jì)、材料選擇、壓鑄工藝、設(shè)備控制及質(zhì)量檢測(cè)五大要素。

整個(gè)過程通常在真空環(huán)境下進(jìn)行，通過超大型壓鑄機(jī)將熔融鋁合金材料高速高壓注射進(jìn)精密模具中，結(jié)合高精度溫控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速冷卻和成型，顯著減少零件數(shù)量與連接工藝。該技術(shù)不僅在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)輕量化，減少裝配誤差和能耗，還大幅提升了生產(chǎn)效率和整車制造的一致性。

目前，一體化壓鑄主要應(yīng)用于新能源汽車的下車體結(jié)構(gòu)（后地板、前機(jī)艙、電池殼體等），未來將向全車一體化的方向拓展。其發(fā)展依賴于免熱處理鋁合金材料、高精度模具等配套技術(shù)的持續(xù)突破，已成為汽車產(chǎn)業(yè)降本提質(zhì)、實(shí)現(xiàn)綠色智造和提升競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵技術(shù)路徑。

一體化壓鑄成形的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景

一體化壓鑄成形技術(shù)作為一種先進(jìn)的制造技術(shù)，已在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。尤其在汽車、航空航天、電子產(chǎn)品及家電等多個(gè)行業(yè)中表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。

在汽車制造領(lǐng)域，一體化壓鑄成形技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的組件，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、變速器殼體以及車身結(jié)構(gòu)件，大幅減輕了車輛重量，提升了燃油效率和整體性能。核心技術(shù)主要體現(xiàn)在壓鑄設(shè)備大型化（16000噸壓鑄機(jī)）與智能化、免熱處理鋁合金材料國(guó)產(chǎn)化替代、工藝創(chuàng)新和“廠中廠”（壓鑄工廠嵌入整車制造工廠）供應(yīng)鏈模式。

在航空航天領(lǐng)域，因一體化壓鑄成形技術(shù)具有高精度和高強(qiáng)度的特點(diǎn)，多用于制造關(guān)鍵部件，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性。

在電子領(lǐng)域，一體化壓鑄件由于導(dǎo)熱性和電磁屏蔽性能優(yōu)異，被廣泛用于智能設(shè)備中。在全球范圍內(nèi)，為提高制造效率、降低生產(chǎn)成本及滿足日益復(fù)雜的產(chǎn)品需求，一體化壓鑄成形技術(shù)在不斷被重點(diǎn)推廣和發(fā)展。

在后續(xù)的科研攻關(guān)中，一體化壓鑄成形技術(shù)將主要考慮突破材料工藝瓶頸、鎂合金的規(guī)模化應(yīng)用、一體化壓鑄產(chǎn)品質(zhì)量和成本控制、產(chǎn)品回收等技術(shù)難題。未來，隨著自動(dòng)化和智能化技術(shù)的深度融合，一體化壓鑄成形技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)全面的工藝優(yōu)化，通過智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與機(jī)器學(xué)習(xí)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自適應(yīng)控制與實(shí)時(shí)調(diào)整，以進(jìn)一步提高生產(chǎn)精度和效率。

一體化壓鑄成形的綠色應(yīng)用難點(diǎn)

一體化壓鑄成形技術(shù)雖然大幅提升了制造效率，但其“整體不可分割”的結(jié)構(gòu)特性也帶來了顯著的售后維修難題。一體化壓鑄部件局部損傷后需整體更換，高賠付風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致保費(fèi)大漲，且保險(xiǎn)公司可能拒保或選擇全損報(bào)廢，變相加重用戶成本。為緩解這一矛盾，部分車企采用一體化壓鑄結(jié)構(gòu)件分區(qū)設(shè)計(jì)和預(yù)埋連接結(jié)構(gòu)優(yōu)化可維修性，但技術(shù)普及仍需平衡制造效率與用戶生命周期成本。

未來一體化壓鑄技術(shù)的完善需要制造端、保險(xiǎn)端和用戶端的協(xié)同創(chuàng)新，包括建立專門的維修標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)新型維修工藝，以及創(chuàng)新保險(xiǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，才能真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率與全生命周期成本的優(yōu)化平衡。此外，一體化壓鑄技術(shù)的發(fā)展還面臨配套體系不完善的挑戰(zhàn)。這項(xiàng)技術(shù)涉及材料、模具、工藝、加工裝備等全方位的升級(jí)，需要對(duì)現(xiàn)有廠房、設(shè)備和工藝進(jìn)行系統(tǒng)性改造。

參考文獻(xiàn)

[1]一體化壓鑄成型技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展(城市建設(shè)與規(guī)劃 2024 第1卷 第6 期)

[2]吳一若,程凱,李成信,等.一體化隔離座壓鑄成型數(shù)值模擬及優(yōu)化[J].熱加工工藝,2021,50(11):79-82.

[3]李先洲.鋁合金一體化壓鑄技術(shù)[J].汽車工藝與材料,2023(7):17-21.

策劃制作

作者丨宋濤 中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)智能制造與裝備部研究員

路瑞剛 中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)科普文化與傳播部部長(zhǎng)

審核丨王利剛 中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)智能制造與裝備部副部長(zhǎng) 中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)數(shù)字化與智能制造工作委員會(huì)副秘書長(zhǎng)

孟憲明 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心中央研究院副院長(zhǎng)

責(zé)編丨王夢(mèng)如

審校丨徐來、張林林