《新能源汽車用一體化壓鑄模架鍛件技術(shù)規(guī)范》編制說明

《新能源汽車用一體化壓鑄模架鍛件技術(shù)規(guī)范》

編制說明

1項目背景

全球汽車輕量化趨勢，輕量化是新能源汽車提高續(xù)航的必經(jīng)之路。一

體化壓鑄技術(shù)是壓鑄技術(shù)的新變革，通過將原本設(shè)計中需要組裝的多個獨立零件

經(jīng)重新設(shè)計，并使用超大型壓鑄機一次壓鑄成型，直接獲得完整的一體化壓鑄零

件，實現(xiàn)原有功能。汽車的傳統(tǒng)制造工藝，主要包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝等

4個環(huán)節(jié)。一體化壓鑄技術(shù)是對傳統(tǒng)汽車制造工藝的革新，可以讓車身輕量化，

提高效率，縮短供應鏈，減少整車的制造時間，減少人工和機器人使用。

一體化壓鑄模架大模塊鍛件是一體化壓鑄模所需的關(guān)鍵零部件，然而由于其

屬于戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)新興技術(shù)，在其制造方面尚未建立起完整的制造工藝、技術(shù)規(guī)范及

質(zhì)量檢測檢驗體系。并且在國際上至今尚未有相關(guān)技術(shù)標準或規(guī)范。本項目建議

的目的在于組織國內(nèi)科學技術(shù)人員和專家共同建立一套適合我國國情的鍛壓協(xié)

會“新能源汽車用一體化大模塊壓鑄模用模架鍛件技術(shù)”團體標準，供其產(chǎn)品在

其制造及質(zhì)量檢測檢驗中參照執(zhí)行，以此填補國內(nèi)外空白，助推高特鋼壓鑄行業(yè)

應用的技術(shù)進步，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。通過制定本標準，從冶煉、鍛造與熱處理等

方面對制造工藝進行完善補充，同時健全了標準管理體系，對新能源汽車一體化

壓鑄制造技術(shù)發(fā)展起到積極推動作用。

2項目來源

由浙江利源重工科技有限公司向中國鍛壓協(xié)會提出立項申請，經(jīng)中國

鍛壓協(xié)會（2023）中鍛壓字072號文件立項通知，項目名稱：《新能源汽車

用一體化壓鑄模架鍛件技術(shù)規(guī)范》。

3標準制定工作概況

3.1標準制定相關(guān)單位及人員

3.1.1本標準主要起草單位：浙江利源重工科技有限公司。

1

3.1.2本標準參與起草單位：東北大學無錫研院、杭州汽輪鑄鍛股份有限公司、

浙江凱華模具有限公司、山東磐金鍛造機械有限公司。

3.1.3本標準起草人為：明章發(fā)、王增濱、安宏宇、葉君芳、李過、方向臣、

魏文升、王海洋。

3.2主要工作過程

3.2.1前期準備工作

按照標準工作要求，2023年7月成立了由浙江利源重工科技有限公司、東

北大學無錫研究院等組成《新能源汽車用一體化壓鑄模架鍛件技術(shù)規(guī)范》工作組。

工作組于2023年7月15日召開了啟動研討會，對各項工作進行了分工和落實。

3.2.2標準草案研制

以浙江利源重工科技有限公司為主要起草單位的標準工作組根據(jù)市場調(diào)研

及實際情況分析，制定了化學成分、力學性能、等共計7項指標。浙江利源重工

科技有限公司對標準中涉及的各項技術(shù)指標進行了檢測驗證，工作組各成員對各

項技術(shù)指標進行充分討論后形成相應的標準草案。

3.3.3征求意見階段

根據(jù)標準制定計劃，本標準于2024年1月24日起進入到廣泛征求意見階

段。

4標準編制原則、主要內(nèi)容及確定依據(jù)

4.1編制原則

標準的技術(shù)規(guī)范充分體現(xiàn)當前“新能源汽車用一體化壓鑄模架鍛件”的技術(shù)

水平以及該產(chǎn)品可預期內(nèi)的技術(shù)水平發(fā)展狀況。標準的編制格式按照GB/T

1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

進行編寫。

4.2主要內(nèi)容及確定依據(jù)

4.2.1標準主要內(nèi)容

本文件規(guī)定了新能源汽車用一體化壓鑄模架鍛件的制造工藝、技術(shù)要

求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝和貯存。

本文件適用于新能源汽車用一體化壓鑄模架鍛件（以下簡稱鍛件）。

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4.2.2標準確定依據(jù)

本標準以GB/T8844-2017《壓鑄模技術(shù)條件》為基礎(chǔ)，參考GB/T1299-2014

《工模具鋼》技術(shù)規(guī)范，根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品實際情況、國內(nèi)外發(fā)展趨勢以及行業(yè)的特

定要求對相關(guān)指標進行較大幅度的提升，技術(shù)參數(shù)、指標經(jīng)過檢測驗證，符合先

進、合理、可操作的標準制定要求。在成本增加有限的情況下，有效保證產(chǎn)品的

質(zhì)量。

5標準先進性體現(xiàn)

5.1型式試驗內(nèi)規(guī)定的所有指標對比分析情況。

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技術(shù)

GB/T1299-2014本標準提升或新增的意義

指標

質(zhì)量分數(shù)，%

質(zhì)量分數(shù)，%縮小了元素范圍，為

CSiMnPSCSiMnPSCrNi熱處理和保證材料性

0.30-0.30-0.90-≤≤1.70-≤能提供了前提條件。

化學0.28-0.20-0.60-≤≤

0.360.400.950.0150.0071.950.25嚴格控制微量有害元

成分0.400.801.000.030.02

素，目的是提高鋼水

MoCuAlAsSnSb

CrNiMo純凈度，提高材料性

1.40-0.30-0.34-≤0.015≤≤≤能。

2.000.550.400.15-0.030.0200.0100.01

質(zhì)量分數(shù)，%

嚴格控制氣體含量，

氣體H2O2N2

/減少氧化物、氫脆等，

含量≤1.5×≤35×≤100×

10-610-610-6確保鋼水純凈度。

抗拉強屈服強斷后伸斷面收沖擊吸

度（Rm）度（Rσ長率縮率收功

力學規(guī)范了力學性能指

/MPa0.2）MPa（A）%（Z）%（KV2）J

性能標。

850750133035

4

加嚴非金屬夾雜物的

ABCD考核指標，目的是提

ABCDDS

非金細粗細粗細粗細粗高鋼水的純凈度，提

細粗細粗細粗細粗

屬夾系系系系系系系系高了該材料使用的安

系系系系系系系系

雜物2.52.02.52.01.51.52.52.0全性。

1.51.51.51.51.51.51.51.51.5

提高了探傷級別提高

超聲了該材料使用的安全

波檢B/bC/c性。

測

縮小了硬度區(qū)間范圍

確保材料性能的一致

硬度

性。

均勻HRC28-36HBW285-320

性

保證材料的力學性

能。

晶粒

/≥5級

度

5

5.2基本要求(型式試驗規(guī)定技術(shù)指標外的產(chǎn)品設(shè)計、原材料、關(guān)鍵技術(shù)、工藝、

設(shè)備等方面)

5.3型式試驗報告

一體化壓鑄模架鍛件是壓鑄模具的關(guān)鍵部件其工況惡劣且承受反復交變載

荷，質(zhì)量要求較高。

5.3.1試制工藝流程

煉鋼→鑄錠→鍛造→鍛后熱處理→粗加工→UT自檢→性能熱處理→中粗加

工→UT→去應力→各項檢驗。

挑選無鐵銹無油污的廢鋼鐵經(jīng)電弧爐冶煉（EBT）、爐外精煉（LF）、真空處

理（VD）、氬氣保護澆注（IC）。純凈的鋼液經(jīng)凝固后達到脫模時間紅送到鍛造廠

進行鍛造。

5.3.2鍛件制造

鍛件模型圖及外形圖如下圖1-圖4，A板鍛件重量70噸選用鋼錠92噸，B

板鍛件重量59噸選用鋼錠77.5噸，在80MN自由鍛壓機上成型。鍛造、鍛后熱

處理、性能熱處理工藝如圖5-圖7。

6

圖1A板3D圖

圖2B板3D圖

7

圖3A板外形圖

圖4B板外形圖

8

圖5鍛造工藝卡

9

圖6鍛后熱處理工藝卡

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圖7性能熱處理工藝卡

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5.3.3工程試驗

（1）冶煉2只VD錠92噸一只，77.5噸一只，冶煉路線EBT-LF-VD-IC,

脫模紅送至鍛壓裝爐經(jīng)三鐓三拔成型后進行鍛后熱處理，鍛造采用寬平砧高溫強

壓法（WHF）鍛造法，在寬平砧上用高溫大變形條件使鋼錠中的空隙性缺陷鍛合

的鍛造工藝方法，砧寬比0.8、壓下量20%。在此參數(shù)下鍛壓，坯料內(nèi)應力、應

變分布較合理，中心，孔穴和疏松組織將被壓實。二次壓下部分的中間留有10%

左右的砧寬搭接量，并在翻轉(zhuǎn)施壓時錯砧，使鋼錠均勻壓實（圖8-圖11）。

圖8鋼錠澆鑄完成圖9脫模紅送

圖10鍛造圖11成型

（2）鍛件6面粗銑后UT檢測合格進行粗框加工，性能熱處理采用油浴并

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在側(cè)立狀態(tài)進行，油溫范圍40-70℃，保證有限的變形量且均勻冷卻。性能熱處

理后鍛件取樣分析各性能指標（圖12-圖15），檢測報告見附件1。

圖12粗框加工圖13加熱

圖14油浴圖15調(diào)質(zhì)態(tài)

設(shè)計研發(fā)

應采用計算機輔助設(shè)計軟件繪制鍛件圖樣、鍛件工藝圖。

原材料

應控制原材料質(zhì)量，確保夾雜物含量在鍛造后符合鍛件要求，表面沒有明顯

的縮孔、裂紋等危害性缺陷。

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工藝及裝備

（1）冶煉

鍛件用鋼錠應采用“堿性電弧爐/轉(zhuǎn)爐+爐外精煉+真空脫氣”，用模鑄氬氣

保護法澆鑄或真空澆鑄。

（2）鍛造

鍛件用鋼錠的上、下端應有足夠的切除量，以確保鍛件無縮孔、疏松和嚴重

的偏析等有害缺陷。

鍛件應在大于80MN的壓機上鍛造以保證整個截面鍛透。鍛件的纖維方向應

在產(chǎn)品的長度方向上。

（3）熱處理

鍛后應進行正火和回火處理。

性能熱處理應在粗框加工后進行，粗加工余量13-15mm。

性能熱處理為淬火和回火，并應在側(cè)立狀態(tài)下進行。淬火介質(zhì)為油，溫度在

40-70℃。

性能熱處理淬火加熱溫度應高于相變溫度，但不應超過920℃。回火溫度

不應低于550℃，保溫后緩冷至250℃以下出爐。出爐前的冷卻速度應小于

25℃/h。

（4）去應力處理

鍛件在二次中粗加工后由供方進行去應力處理，中粗余量4-5mm,其溫度應

在實際回火溫度以下30℃～50℃范圍內(nèi)。

（5）機械加工

當供方進行粗加工時，應在規(guī)定部位留出供需方驗收的試料。

（6）焊接

鍛件在制造和包裝過程中不得焊接。

（7）檢測能力

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應具備本文件規(guī)定的化學成分、力學性能、超聲波檢測、等主要檢測項目的

檢測設(shè)備及能力。

6與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標準的協(xié)調(diào)性

本標準不存在與相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章、強制性標準相沖突情況。

7社會效益

通過本標準制定，以高標準引領(lǐng)高品質(zhì)，規(guī)范行業(yè)合理競爭，良性發(fā)

展，促進生產(chǎn)企業(yè)提升產(chǎn)品及服務(wù)品質(zhì)，提升客戶滿意度，增強國內(nèi)及國

際競爭力。

8重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

無重大分歧意見。

9廢止現(xiàn)行相關(guān)標準的建議

無。

10其他應予說明的事項

本標準不涉及專利。

《新能源汽車用一體化壓鑄模架鍛件技術(shù)規(guī)范》標準工作組

2024年1月20日

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附件1：

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