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隨著汽車工業的飛速發展，汽車 的速度越來越快,外形越來越漂亮,內部裝飾越來越復雜多樣,內在的科技含量越來越高。方向盤也發生了不小的變化。鎂合金是最輕的金屬結構材料,具有比強度高,阻尼、吸震及降噪性能優越,鑄造成形、機加工和表面裝飾性能好，易回收等優點。鎂合金應用于方向盤可實現輕量化,又可降低路面和控制系統的震動,同時發生意外時,鎂合金方向盤可吸收更多能量，保證駕駛員安全,因此具有低碳鋼、工程塑料等傳統方向盤無法比擬的性能優勢。因此，利用鎂合金取代鋼鐵、鋁合金等其他傳統材料制造汽車方向盤骨架，將是一種必然的趨勢。
二、技術方案
1.合金材料選用
以鋁作為主要合金化元素，隨著含鋁量的減少，合金的韌性逐漸增加，因此，低鋁型AM系列鎂合金比較適合于方向盤等安全部件。但是,隨著鋁含量的降低，一定程度上降低了合金的鑄造性,所以，在選擇能夠達到所需力學性能的合金時,應確保較高的含鋁量以保證其鑄造性,因此，選用具有較高強度和良好韌性同時具有一定鑄造性能的AM60作為該方向盤的材
2. 零件圖
3.模型設計及制造工藝
方向盤主要承受因扭轉而產生的交變應力。根據方向盤力學性能試驗標準要求,靜扭破壞力矩應大于300N·m，方向盤本體結構應以有限元分析得到的方向盤再設計三維結構數據模型為基礎。壓鑄成型過程具有高壓力和高速度充型的特點，可以壓鑄壁薄、形狀復雜以及具有很小孔和螺紋的鑄件，還可壓鑄鑲嵌件，壓鑄件的強度和表面硬度較高,是生產鎂合金零部件有效方法.針對方向盤的整體結構，結合鎂合金本體材料疲勞性能對內在缺陷非常敏感的特點，對新材料結構的成形工藝因素進行分析,在獲得最佳性能結構的同時獲得能確保鑄件質量的最佳工藝結構及工藝參數組合，滿足構件對鑄件內在質量及相關疲勞性能的需求,為實現新材料在方向盤上的合理應用奠定生產基礎。針對上述情況，根據壓鑄工藝要求，初步設計方向盤壓鑄模澆注系統.鎂合金壓鑄成型技術主要包括鎂合金熔化及保護、壓鑄設計、工藝過程控制，承力零部件的后續熱處理等。
用數值模擬軟件對設計的壓鑄工藝方案進行壓鑄過程模擬，通過對充型過程、凝固過程及壓鑄過程中鑄造缺陷進行分析進一步優化方向盤澆注、排溢系統和工藝參數組合。最終的方案為生產出品質優良的方向盤壓鑄件提供重要的參考.可利用現有普通冷壓室壓鑄機生產鎂合金壓鑄件。充型溫度為700 ℃， 壓鑄模溫度為220℃,沖頭速度為2.34 m/S時，能夠獲得理想的方向盤骨架.按照計算工藝優化結果試生產出了合格的AM60鎂合金方向盤骨架。采用萬能試驗機測試了方向盤骨架的疲勞性能及力學性能.結果表明，其平均疲勞壽命達到了1萬次，抗拉強度為220 MPa , 伸長率為5 %。
鎂合金方向盤骨架的試制及性能測試按照FIow23D的模擬結果,采用優化的工藝參數，在8 000 kN壓鑄機.上對方向盤進行了試生產，獲得了合格的產品。對所生產的AM60鎂合金方向盤骨架在萬能方向盤測試儀.上進行了疲勞性能測試。測試時將方向盤中心固定，在輪緣處的垂直方向反復施加土250 kN的力,直到方向盤斷裂，所測得的循環次數即為方向盤骨架的疲勞壽命。所生產的方向盤骨架的疲勞壽命平均為11萬次，其斷裂位置見圖4，而企業標準為10萬次，說明方向盤骨架的疲勞性能已達到了企業要求。
從圖5a中可以看出，疲勞裂紋產生于輪緣的外側，這是由于方向盤骨架在凝固過程中，由于輪緣外側安放有較多的集渣包，因此其相對于輪緣內側最后凝固,因此缺陷相對較多，這是疲勞裂紋源產生于輪緣外側的可能原因。而輪緣斷裂位置是其在加載過程中受到交替的拉、壓應力最大的部位。圖5b為疲勞裂紋擴展區，具有典型的疲勞輝紋特征.疲勞瞬斷區見。圖5c,顯示出穿晶斷裂特征。圖5d為斷口區域的疏松組織照片,從圖5d中可知，在疲勞斷口.上存在疏松組織，這是由于在壓鑄過程中壓力波動所引起的。對方向盤骨架進行了力學性能測試，抗拉強度為220 MPa , 伸長率為5 %。雖然取樣位置不同,但測試結果顯示其力學性能區別不大這說明了方向盤骨架經過計算工藝優化后的壓鑄組織比較均勻。
三、市場預測及價格分析
據國外預測，未來汽車都將安裝安全氣囊。因鎂合金方向盤輕、減震和安全.汽車安裝安全氣囊后，幾乎所有汽車都要100%地換成鎂合金方向盤。因私人轎車需求的增加和西部大開發等原因,今后幾年對汽車總需求量的平均增長率為10%左右.利用鎂合金取代鋼鐵、鋁合金等其他傳統材料制造汽車方向盤骨架，建成鎂合金壓鑄汽車方向盤生產線.采用一片壓鑄工藝，可以減低生產成本。
