长安镁合金技术研究成果
一、前期研究成果
1、“十五”轻量化研究成果
“镁合金在长安微型汽车中的应用”专题从2001年启动，获得国拨资金235万，该专题于2003年12月顺利通过国家科技部组织的验收。
为加快镁合金的产业化步伐，长安公司于2004年启动 “镁合金在长安汽车上的扩大应用”专项课题，获得国拨资金80万，所开发的镁合金零部件批量装车3万余辆，并销往全国各地。该专题于2005年11月通过了国家科技部组织的验收。
长安课题团队是国家“十五”科技攻关重大项目“镁合金开发应用及产业化”项目核心成员，成功开发了 “长安之星”微型车变速箱壳体、汽缸盖罩、汽缸盖前端盖、曲轴后端盖、方向盘等镁合金零部件，建成了压铸、机加、表面处理生产线，实现了单车最大镁合金用量9公斤，批量装车5万辆;
先后荣获04年度中国兵器装备集团公司科技进步三等奖，05年度重庆市和中国汽车工业科技进步二等奖。
“汽车轻量化及轻质材料关键技术开发与应用”项目，2007年启动，获国拨资金200万，2011年顺利通过重庆市科委组织的验收。
“汽车结构轻量化设计技术与轻量化材料应用”项目，2008年启动，获国拨资金550万，2010年顺利通过国家科技部组织的验收。
2、“十一五”轻量化研究成果
承担了国家十一五科技支撑计划专题项目“大型复杂镁合金铸件集成应用技术开发”，以长安“杰勋”车身前端、动力系统及承力构件的集成应用为对象，实现镁合金在国产汽车上的集成开发与规模应用，项目2007年启动，获国拨资金442万，开发出国内自主品牌第一个镁合金骨架座椅，在汽车用镁合金行业首次实现单车最大用镁达20kg，居国内第一。
二、荣誉成果
牵头的“复杂镁合金铸件与集成应用技术开发”项目，获得2011年重庆市科技进步二等奖1项;同时获得2011年汽车工业科技进步二等奖1项。
参与的“高品质镁合金集成与循环应用技术”项目，获得2011年国家科技进步二等奖。
长安目前镁合金产品开发
一、目前研究及应用重点
长安公司目前针对最新一代中度混合动力车型开发镁合金产品
镁合金转向支撑——迄今长安公司开发的最大型最复杂镁合金压铸件;
二、镁合金转向支撑
1、镁合金转向支撑简介(仪表板支架、CCB)
自从1995年北美开始批量生产CCB以来，全球共有10%的量产车型采用了镁合金转向支撑。
镁合金转向支撑集成度高，减重明显(减重率达50%)，减震和尺寸稳定性好，可有效控制仪表板总成异响，消除原钢质转向支撑的焊接变形问题。
国内自主品牌奇瑞瑞麒G6和上荣威550等中高级轿车都已经批量应用，提高了中高级轿车的性能，增加了销售的亮点，大大提升了自主轿车品牌形象。
2、国内外研发应用概况
3、开发技术路线
4、总成CAE模态分析
减重的同时需要满足NVH要求，通过4轮的结构优化设计，模态指标基本到达原钢件的要求。
5、总成结构优化方案论证
6、总成压铸工艺SE分析
进行镁合金转向支撑的可铸造性工艺分析，对镁合金转向支撑的外形、结构、强度、可铸造性进行评价，以便在产品设计早期发现设计问题。
7、总成装配检查分析
总成零部件装配检查通常包括零部件间距尺寸检查，零部件截断面间隙及干涉情况检查等。
三、镁合金轮毂
1、优势
轻量化→节油、减排;
减振好→吸收冲击, 平稳、舒适、安全;
重量轻→起动、加速、刹车性能提高;
2、早期应用
镁合金轮毂的发展较铝合金轮毂晚近半个世界，由于起初的技术不成熟、镁价格昂贵、易腐蚀等问题，一直未得到普及。
3、应用现状
目前在汽车业中，镁合金轮毂除了在赛车上应用较多外，在各大汽车厂推出的概念车上也配备镁合金轮毂，但在批量生产的车型中应用却不多，主要原因是镁合金轮毂价格通常比铝合金轮毂高出一倍。
4、开发流程
5、技术路线
6、结构设计
考虑受力和铸造工艺后，轮毂的最新模型主要将轮辋的平均厚度由原来的4.5mm向内加厚1mm，即轮辋平均厚度为5.5mm ; 另外，将轮辐掏料进行了加厚，并进行了局部改进，使轮辐的应力集中明显降低，满足设计要求。
7、制造工艺
采用边缘浇注式真空压铸工艺，金属液是先由边缘扇形浇口进入轮辋，然后沿轮辋和轮辐向上充填，把气体一直往上赶，进入轮辋上边缘的溢流槽，初始铸造工艺方案如下图所示。
8、模具设计
分型面是属于组合分型面。由于受铸件结构的制约，侧抽芯上还存在一个成型型芯，这就要求开模时侧抽芯只能是先开模后抽芯，合模时要先把侧型芯回位，然后才能合模。
四、镁合金座盆
1、简介
冲压镁合金板材已广泛应用于3C产业，与压铸件产品相比，采用镁合金板材冲压生产的手机、电脑外壳等有着壁薄、表面质量高、生产率高、生产成本低等优势，因此镁合金冲压件具有良好的应用前景。
目前汽车、高速列车等座椅采用钢板冲压件焊接而成，由于现阶段镁合金板材价格远高于钢板和铝板，限制了其在汽车上的产业化应用，关于镁合金座椅骨架冲压成形研究及应用更是鲜有报道。
2、开发技术路线
3、结构CAE分析
厚度1.2mm时，最大应力为70.46MPa，远小于材料屈服强度183MPa，满足结构强度要求。
4、冲压CAE分析
依据仿真分析的模具、板料设计，当压边力设置为50吨，冲压温度设定为250℃时，可以顺利制得AZ31B镁合金冲压座盆。
5、连接分析
原始塞焊焊点，其中1、2处为平面与平面接触，3、4处为平面与曲面接触，考虑镁合金特性及位置匹配要求，最终确定采用胶结方案。
镁合金应用及主要问题
一、应用情况
1、总装类——镁合金方向盘骨架
镁合金方向盘轻、减震和安全，能极大地降低安全气囊的误开率，目前行业内镁合金方向盘已成为标准选择，长安轿车及微车均全系采用。
2、总装类——镁合金座椅骨架
镁合金座椅骨架集成度高，减重明显(减重率达50%)，在满足安全前提下可改善座椅舒适性。长安CV11镁合金座椅骨架是国内第一个，通过法规试验，已达到批量生产的条件。
3、动力系统——镁合金变速箱壳体
镁合金变速箱壳体替代原铝合金，减重约33%，可提高动力总成NVH水平。
4、动力系统——镁合金油底壳
油底壳采用耐热镁合金，减重约33%(铝到镁)，可加速冷却油温，减低噪音。
5、动力系统——镁合金气缸罩盖
镁合金汽缸罩盖技术成熟，减重约33%(铝到镁)，可改善发动机NVH性能。
6、其他镁合金产品
二、镁合金应用问题
问题1、镁合金应用应突破异质材料连接和防腐蚀问题：
对策：把高校和供应商对压铆和锁铆技术、镁合金的焊接技术，表面处理技术真正应用到汽车的零部件上，开展紧密的产学研合作，国家和行业要有专项资金项目支持。
问题2、耐热镁合金的抗蠕变和压铸成形问题：
对策：开展镁合金耐热、抗蠕变、低成本新材料的研制，扩大应用的范围。
问题3.原材料价格波动大及成本高的问题：
对策：行业牵头制定合理的原材料价格波动的控制机制，上游企业原镁冶炼成本，生产企业对产品质量的控制，主机厂对产品设计进行最优化设计。
