鋁合金汽車零部件重力鑄造技術重型汽車鑄造橋殼的開發

摘要：本文圍繞鋁合金汽車零部件重力鑄造技術重型汽車鑄造橋殼的開發展開討論，基于產品研發、工藝應用以及裝備制造三個角度，探究鋁合金汽車零部件重力鑄造技術，在重型汽車鑄造橋殼的應用價值，為重型汽車鑄造使用相關技術提供參考依據。

關鍵詞：鋁合金;重力鑄造;重型汽車;鑄造橋殼;開發

0引言

在汽車零部件制造過程中，使用鋁合金材料，可以降低汽車的重量，進一步減少汽車油量的消耗。我國在重型汽車制造過程中，廣泛應用鋁合金材料，并配合使用重力鑄造技術，使發動機、排氣管以及冷卻器等零部件原有的重量不斷降低，降低零部件重量，可以減少油量的消耗。

1???? 工藝服務流程

1.1? 基于系統分析鋁合金零部件鑄造技術

重型汽車在研發過程中，橋殼開發是重要的組成部分，開發橋殼需要基于系統分析，配合使用科學的鑄造技術，圍繞科學的鑄造技術，可以滿足以下重型汽車橋殼鋁合金零部件鑄造需求：一，產品加工需求;二，合理生產工藝需求;三，工藝參數選擇需求;四，鑄造原材料選擇需求;五，鑄造樣件需求;六，快速成型需求;七，快速制模芯以及模具制備需求;八，凝固模擬需求。

1.2? 應用凝固模擬技術

重型汽車橋殼開發過程中，需要進行模擬實驗，模擬實驗可以獲取橋殼鑄件相應的指標參數，包括邊界指標參數、充型指標參數、排氣指標參數以及凝固狀態指標參數等，上述參數在模擬實驗中，可以進行調整，通過調整使橋殼鑄件結構更加完善，從而減少鑄件可能出現的質量問題，有效提高鑄件質量。

1.3? 控制模具溫度

控制模具溫度時，會使用到加熱冷卻溫控核心技術，該技術可以為鑄件營造可控制溫度的環境，調節環境溫度的主要方式，通過水冷系統、燃氣加熱系統等，根據鑄件要求將溫度調整至最佳狀態，等待鑄件成型后，環境溫度會自行降低，直至冷卻至環境溫度。

1.4? 應用傾轉澆注技術

應用傾轉澆注技術，可以使鑄件保持在充型狀態，在充型狀態下對鑄件進行凝固處理、排氣處理以及表面光滑處理等，使鑄件的外觀具有流暢光滑的特點。使用傾轉澆注技術時，需要借助旋轉編碼器，在編碼器內設置參數，可以精準控制傾轉澆注技術應用流暢。

1.5? 樣件的快速低成本開發技術

樣件快速低成本開發技術在發展過程中，國外技術發展較快，應用廣泛的技術為激光燒結成型技術，但是該技術在應用過程中，花費的時間較長，并且成本較高。現階段許多重型汽車鑄造橋殼開發期間，會使用三維造型、三維加工高強度塑料模技術以及自硬砂技術等，上述技術鑄件花費的時間較少，并且有效控制鑄件成本。

2???? 裝備工藝服務

2.1? 重力鑄造技術

與其它材料相比，鋁合金材料相同體積的材料，重量較輕，并且強度滿足重型汽車橋殼的鑄件需求。使用鋁合金材料進行鑄造橋殼開發期間，企業應使用重力鑄造技術，該技術可以設置模具參數，實現設計定制目標。借助重力鑄造技術具有的設計制造特點，可以滿足重型汽車各種構件的鑄造需求，以缸體重力機設計制造為例，重力鑄造技術可以對重力機的零部件進行旋轉，旋轉角度控制在0-90°范圍內，使重力機滿足重型汽車內部結構需求。此外重力鑄造技術還具備其它功能，一是自動模溫度控制，二是快速裝卸模具，三是人機界面轉換。

2.2? 模具設計與制造技術

利用計算機技術，配合使用CAD制圖軟件，在軟件內進行模具設計。在模具設計過程中，會使用到兩種技術，一種是砂型三維造型技術，另一種為斷面剖析技術，其中砂型三維造型技術可以精準控制模具的幾何尺寸，斷面剖析技術可以使模具結構符合重型汽車橋殼鑄件需求。在模具設計期間，配合使用CAM編程軟件，軟件會詳細計算模具每個構件的尺寸，有效提升構件的精度，使設計出的模具，具有現代化設備以及高質量特點。

2.3? 進行制芯設備制造

在制芯設備制造過程中，會廣泛使用冷芯盒制芯技術，使原有的黑色鑄造方式，轉變成有色鑄造方式。我國許多汽車廠商在進行制芯設備制造時，使用冷芯盒制芯技術，有效提高有色金屬的利用效率，在制芯設備中，使用有色材料制備砂芯。我國許多汽車廠商對冷芯盒制芯技術進行深入的研究，已經研制出冷芯盒設芯設備，該設備可以使用各種有色金屬，生產出多種砂芯，將砂芯應用在鋁合金零部件中，為重型汽車內各個構件使用鋁合金零部件提供便利的條件。

2.4? 機器人自動化重力鑄造工藝

我國鑄造企業在發展過程中，積極應用機器人自動化重力鑄造工藝，使傳統的生產模式發生變化，一方面使鑄造生產效率不斷提升，創造更多的經濟效益，另一方面提高鑄件的質量。此外機器人自動化重力鑄造工藝，可以使各個生產流程處于機械化狀態，減少人力資源的消耗，并且生產環境更加安全，生產期間的污染物質不斷減少。

2.5? 外圍設備配套開發技術

汽車企業進行鋁合金重力鑄造過程中，需要使用較多的重力鑄造設備，并配合使用外圍設備配套開發技術，形成高效的生產體系。在外圍設備配套開發技術應用過程中，汽車企業需要應使用以下設備以及：一，鋁合金高效燃氣融合保溫爐設備;二，鋁合金保溫定量澆注爐;三，燒砂、淬火以及時效熱處理爐;四，旋轉精煉除氣機。

3???? 組合技術應用在鑄造中的價值

組合技術應用在鑄造中的價值體現在以下幾個方面：首先，豐富汽車企業重力鑄造生產經驗;其次，規范企業重力鑄造生產行為;三，擴大汽車企業重力鑄造生產規模;四，加快企業重力鑄造研發速度;五，提升企業重力鑄造生產水平。

基于上述應用價值，企業在應用組合技術時，應掌握科學合理的重力鑄造技術，在企業內部建立鋁合金重力鑄造孵化器，利用孵化器開發各種鑄件樣件，包括BATA樣件、PPAP樣件以及TS16949工藝樣件等。此外應用組合技術，還應向用戶提供新產品工藝開發服務，服務內容包括定制化鋁合金重型汽車鑄造橋殼等，并且在服務過程中，應推出多種合作模式，包括試生產模式、開發費用合作模式等，用戶可以獲得定制化重型汽車，企業可以加快技術升級以及轉型發展。

4結語

在重型汽車鑄造橋殼開發過程中，使用重力鑄造技術，并配合使用其它技術，可以使重型汽車中各個構件使用鋁合金零部件，有效加快我國重型汽車鑄造技術發展的同時，還能提升我國重型汽車在國際市場的競爭能力。

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作者簡介：

范明月（1990.4-）女，漢族，遼寧沈陽人，資深鑄造設備規劃專員。