由美國鑄造協(xié)會(huì)和金屬鑄件設(shè)計(jì)和采購雜志主辦的2016年鑄件競賽評(píng)選出獲獎(jiǎng)鑄件，其中年度鑄件1件，優(yōu)秀鑄件4件(2件球墨鑄鐵件，1件A356鋁合金鑄件，1件A357鋁合金件);提名獎(jiǎng)4件(1件球鐵件，1件灰鐵件，1件309不銹鋼件和1組汽車高壓壓鑄鋁合金件)。
獲得2016年年度鑄件獎(jiǎng)的是由子午線輕量化技術(shù)公司(MeridianLightweightTechnologies)生產(chǎn)的將要用于2017年克萊斯勒帕西菲卡(ChrysleRPacifica)輕量化鎂合金上掀式車門。
將用于2017年克萊斯勒帕西菲卡(ChrysleRPacifica)上掀式車門關(guān)閉機(jī)構(gòu)的內(nèi)部鑄件是由菲亞特克萊斯勒汽車(FiatChryslerAutomobiles)和ThaiSummitAmericaCoRP以及子午線輕量化技術(shù)公司(MeridianLightweightTechnologies)合作共同開發(fā)的輕量化鎂合金鑄件，材料為AM60B鎂合金。這個(gè)新的由4件組成的上掀式車門總成由上、下和外層鋁合金板、沖壓鋁合金雨刮器加強(qiáng)座和內(nèi)部鑄件組成，整體減重超過10kg，幾乎比上一代設(shè)計(jì)減重50%。
帕西菲卡上掀式車門是在汽車設(shè)計(jì)方面越來越多采用輕量化材料以提高燃油經(jīng)濟(jì)性的最新的例子。2017款的帕西菲卡是克萊斯勒一個(gè)新的統(tǒng)的Town&Country車型的多功能廂式旅行車(minivancreation)。帕西菲卡不是現(xiàn)有的迷你廂式車的變種，是重新制造為一個(gè)新產(chǎn)品，特征是有一個(gè)新的車身平臺(tái)和車身結(jié)構(gòu)。其車身平臺(tái)和車身結(jié)構(gòu)比Town&Country輕113kg，其中上掀式車門減重10kg。
“我們從零開始設(shè)計(jì)技術(shù)上最先進(jìn)的迷你廂式車，具有最大膽的樣式，一流的乘坐性能與操縱性能，無可比擬的燃油經(jīng)濟(jì)性，采用帕西菲卡混合動(dòng)力在城市駕駛每加侖可行駛達(dá)129km，”菲亞特克萊斯勒北美乘用車品牌主管(headofpassengercarbrands,FCA-NorthAmerica) 提摩西?庫尼斯基斯(TimothyKuniskis)在新聞簡報(bào)中說。
克萊斯勒聲稱鎂合金上掀式后車門是迷你廂式車眾多‘創(chuàng)新第一’中的一項(xiàng)，2017款帕西菲卡有37項(xiàng)創(chuàng)新。這項(xiàng)‘第1’是順理成章的事，因?yàn)樽游缇€輕量化技術(shù)鎂合金鑄造公司過去幾年來一直在從事這項(xiàng)研究。
“我們已經(jīng)小批量生產(chǎn)了像這樣的鎂合金鑄件，從小批量生產(chǎn)中學(xué)到的許多東西可以用到帕西菲卡的大批量生產(chǎn)中，”位于美國密歇根伊頓拉披茲(EatonRapids,Michigan)的鎂產(chǎn)品工程經(jīng)理湯姆?福佩爾(TomFaupel)說。
鎂合金是上掀式車門輕量化材料的一個(gè)選項(xiàng)，因?yàn)槠錂C(jī)械性能好，特別是韌性好。高韌性能幫助滿足碰撞測試的要求。上掀式車門原先是一個(gè)焊接件由7件鋼沖壓件焊接而成;重新設(shè)計(jì)的上掀式車門與一件鎂合金鑄件組合。所需要的工藝連接點(diǎn)如焊點(diǎn)和鉚釘從62個(gè)減少到10個(gè)。
“在探索潛在應(yīng)用時(shí)，我們需要評(píng)判鎂合金能適合那些應(yīng)用，”福佩爾說?！版V不耐高溫，所以不能用于發(fā)動(dòng)機(jī)，但是其機(jī)械性能使其很適合用作結(jié)構(gòu)材料?！?
鎂合金上掀式車門超過了所有碰撞所需的性能—碰撞要求和原來鋼制門是一樣的。上掀式車門的兩個(gè)主要難點(diǎn)是鑄件尺寸大和大批量生產(chǎn)的需求。
“你要讓大型薄壁鑄件冷卻得盡可能均勻，以保持尺寸穩(wěn)定性，”福佩爾說?！暗擎V合金鑄件冷卻速度快，而且大型薄壁件的充型更具挑戰(zhàn)性。”
子午線輕量化技術(shù)公司依靠其多年來開發(fā)的多種先進(jìn)的熱控制技術(shù)能使鎂合金在充型時(shí)保持熔融狀態(tài)。這種熱控制能使子午線公司鑄造的鑄件更復(fù)雜，具有更多結(jié)構(gòu)特征，否則鑄件就需要加上額外的零件或者需要二次加工，如尾燈和后揚(yáng)聲器的凹處部位。這種技術(shù)在某種程度上還可以將沖壓鋁合金刮雨器支座加強(qiáng)筋合并以提供澆口補(bǔ)縮鑄件端部。
由于大批量生產(chǎn)的需要，子午線公司在密歇根州伊頓市拉披茲開動(dòng)了2臺(tái)壓鑄機(jī)，3套模具輪換使用。兩套模具在生產(chǎn)中使用，第3套模具將進(jìn)行防護(hù)性維修以處理模具的任何磨損，并保證尺寸的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。兩條鑄造生產(chǎn)線然后合并成一條工藝流程進(jìn)行二次加工，其中包括表面修整、尺寸測量、打孔、機(jī)加工和粉末噴涂。
機(jī)加工完成的鑄件運(yùn)送到一級(jí)供應(yīng)商和上掀式車門的其他部件進(jìn)行裝配，然后送往菲亞特克萊斯勒在加拿大安大略溫莎的工廠，安裝在帕西菲卡車上。
根據(jù)子午線全球技術(shù)中心的冶金學(xué)家喬恩?維勒(JonWeiler)，在汽車一個(gè)區(qū)域如上掀式車門上減輕重量將對(duì)汽車設(shè)計(jì)帶來第二次好處?！耙?yàn)橐婚_始上掀式車門就是輕的，設(shè)計(jì)者就可以采用更小的馬達(dá)、支軸、鉸鏈等，所有這些都節(jié)省了額外的重量，這是很重要的?！?
除了減輕重量外，鎂合金壓鑄上掀式車門可以提高后視能見度，彎曲振動(dòng)頻率時(shí)超過16Hz時(shí)有更好的噪聲、平順性和振動(dòng)性能，并且通過局部加強(qiáng)筋，一體化的節(jié)點(diǎn)板和零件選定區(qū)域增加厚度來防止由于怠速轟鳴和道路轟鳴造成的空蝕。
帕西菲卡的上掀式車門結(jié)構(gòu)開啟了對(duì)于大批量汽車在后倉式車門和側(cè)門采用鎂合金鑄件的可能性。
