不斷創(chuàng)新的我國(guó)有色合金特種鑄造技術(shù)
——2015年第11屆壓鑄工業(yè)展覽會(huì)評(píng)述

中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)顧問(wèn)，江蘇省鑄造學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事長(zhǎng) 耿鑫明

隨著科技不斷發(fā)展進(jìn)步，對(duì)鑄件提出了更高的要求，如尺寸精度、形狀與表面粗糙度更接近零件近終形狀與尺寸；實(shí)現(xiàn)少無(wú)切削加工；鑄件質(zhì)量好、力學(xué)性能高；簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝過(guò)程，改善環(huán)境及勞動(dòng)條件；實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約資源，降低成本，取得好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

本次展會(huì)展出的鑄件，反映了我國(guó)鑄造工作者根據(jù)市場(chǎng)需求，以不同的特種鑄造工藝方法，創(chuàng)新生產(chǎn)出的高水平鑄件，特別是發(fā)展較快的鋁、鎂等合金鑄件。參觀后改變了人們對(duì)鑄件是“毛坯”的概念，這些特種鑄造件可說(shuō)是名符其實(shí)的“精品”、“精坯”，有的還是精美的“藝術(shù)品”。

1. 壓鑄件

展出的壓鑄件越作越精，主要表現(xiàn)在優(yōu)化設(shè)計(jì)，有的將原來(lái)2~3件產(chǎn)品優(yōu)化合并設(shè)計(jì)成一件；在工藝上不少鑄件采用真空壓鑄、局部擠壓，以提高產(chǎn)品質(zhì)量；半固態(tài)鑄造在國(guó)內(nèi)已有實(shí)際應(yīng)用。如：重慶宗申動(dòng)力公司生產(chǎn)的NP100箱體，材質(zhì)ADC12，重1.4kg，年產(chǎn)15萬(wàn)件，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主體壁厚為1.5～10mm，厚薄不均，各部位要求組織致密無(wú)縮松，設(shè)計(jì)兼容水平和垂直兩種動(dòng)力輸出方式，該公司采用有限元軟件Ansys分析，實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)，減輕鑄件重量30%。他們還采用FLOW-3D進(jìn)行模流填充分析，提高了鑄件質(zhì)量及合格率。

湖北華陽(yáng)公司生產(chǎn)的變速箱換檔上蓋，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將原有的頂蓋與上蓋兩個(gè)鑄件組合成一體，取得了很好的效果。

廣東文燦公司生產(chǎn)的車(chē)門(mén)框架，材質(zhì)SF36，重4.775kg，尺寸1200mm×780mm×120mm，平均壁厚2.5mm，σb≥210MPa，δ＞8.5%，用于美國(guó)特斯拉汽車(chē)Tesla的Model×車(chē)型，采用的是真空壓鑄。

廣東鴻圖公司生產(chǎn)的薄壁CVT離合器殼體，材質(zhì)ADC12，重5.8k g，年產(chǎn)10萬(wàn)件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，平均壁厚3.5mm，為滿(mǎn)足汽車(chē)輕量化要求，主體壁厚僅為2.3mm，而且有氣密性要求，在工藝上采取模溫控制、真空壓鑄及高壓冷卻。

采用真空壓鑄和局部擠壓技術(shù)生產(chǎn)的壓鑄件。如：重慶渝江公司生產(chǎn)的6F控制體下閥板，材質(zhì)A380，重1.3kg，該件用于實(shí)現(xiàn)變速箱速度切換，閥孔氣孔要求最大0.3mm。

寧波隆源公司生產(chǎn)的NA01閥蓋，材質(zhì)ADC12，重0.22k g，均有致密性要求，因此這類(lèi)鑄件都采用了真空壓鑄加局部擠壓。

蘇州春興公司生產(chǎn)的19in（1in＝25.4mm）鎂合金電腦殼，材質(zhì)是公司改良的鎂合金材料HJM-1，重272g，平均厚度＜0.85mm，該材料流動(dòng)性、機(jī)械強(qiáng)度、散熱性、耐蝕性都很好，是業(yè)內(nèi)生產(chǎn)大尺寸鎂合金薄壁件的技術(shù)創(chuàng)新及突破。

北京有色金屬研究總院生產(chǎn)用于渦輪增壓器的葉輪，材質(zhì)A319，重0.28k g，采用半固態(tài)觸變壓鑄技術(shù)，反映了半固態(tài)壓鑄技術(shù)在國(guó)內(nèi)有了實(shí)際的應(yīng)用。

2. 低壓鑄造件

低壓鑄造件不少采用樹(shù)脂砂制作型芯，生產(chǎn)了大型或技術(shù)要求高的鑄件。如：南通愛(ài)爾思公司生產(chǎn)的大型氣體變壓器外殼，材質(zhì)ZL101A，重1300kg，平均壁厚12mm，是目前世界上最大的低壓鑄造件。該鑄件水壓試驗(yàn)通過(guò)0.65MPa，氦氣檢漏1.0×10-8Pa·m2/s，該產(chǎn)品客戶(hù)研制時(shí)曾采用鋼板焊接，但自重過(guò)大，運(yùn)輸安裝不便，后改為鋁合金普通鑄件代替，但體積過(guò)大，鑄型加鑄件合計(jì)30t，該公司采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新技術(shù)“雙爐雙升液管低壓鑄造工藝”，制出致密度要求高，機(jī)械加工尺寸公差小，密封面不允許≥0.3mm針孔，以及氣密性要求為年泄漏率＜0.5%的優(yōu)質(zhì)鑄件。

江蘇江旭鑄造集團(tuán)公司生產(chǎn)的水冷機(jī)電殼，材質(zhì)A356，重9kg，用于江淮電動(dòng)汽車(chē)項(xiàng)目，年產(chǎn)10000套，是新能源電動(dòng)汽車(chē)核心驅(qū)動(dòng)電機(jī)的殼體部件，驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻方式為水冷，鑄件結(jié)構(gòu)采用多環(huán)層水道，制造難度大，該公司工藝上采用了多砂芯組合成內(nèi)芯生產(chǎn)出了復(fù)雜的低壓鑄造件。

又如：煙臺(tái)路通公司生產(chǎn)的葉板、浙江奧凱公司生產(chǎn)的英格索蘭升降機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、重慶志成公司生產(chǎn)的PLS875T等鑄件，均采用低壓鑄造工藝，生產(chǎn)了大量?jī)?yōu)質(zhì)、復(fù)雜的鑄件。

3. 擠壓鑄造件

擠壓鑄造件能通過(guò)熱處理強(qiáng)化，可大幅提高鑄件的力學(xué)性能。突出的是蘇州三基公司生產(chǎn)的紅旗C028四驅(qū)轎車(chē)前副車(chē)架，材質(zhì)A356-2，重14.7k g，采用了該公司生產(chǎn)的立式擠壓鑄造機(jī)SCV2500生產(chǎn)，該件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，使擠壓鑄件通過(guò)T6熱處理后得到強(qiáng)化，其材質(zhì)的抗拉強(qiáng)度達(dá)到280MPa，屈服強(qiáng)度225MPa，伸長(zhǎng)率達(dá)8.1%，硬度為95HBW。

蘇州金澄公司生產(chǎn)用于中興通信高空固定發(fā)射器、支座。

廣州金邦公司生產(chǎn)用于電動(dòng)汽車(chē)的氣囊支撐臂等一批受力較大、致密性要求較高的零件，均采用了擠壓鑄造，使擠壓鑄造工藝擴(kuò)大了應(yīng)用。

4. 金屬型鑄造件

金屬型鑄造件是指用金屬型重力鑄造生產(chǎn)的鑄件。金屬型鑄造是我國(guó)首創(chuàng)的最古老的鑄造方法之一。這次展會(huì)的產(chǎn)品，配合現(xiàn)代的樹(shù)脂砂芯、殼芯等鑄造出的鑄件越來(lái)越復(fù)雜，也越來(lái)越精細(xì)，使這一古老的鑄造方法換發(fā)了青春。

廣東肇慶動(dòng)力公司采用金屬型生產(chǎn)的G501 氣缸蓋，材質(zhì)A356，外廓尺寸410mm×267mm×112mm，平均壁厚4mm，重10.7kg，用于江鈴汽車(chē)自主研發(fā)的1.5L、1.8L渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，屈服強(qiáng)度≥220MPa，抗拉強(qiáng)度≥285MPa，伸長(zhǎng)率≥4%，硬度(100±10)HBW，目前年產(chǎn)15萬(wàn)件，采用傾斜澆注。

一汽鑄造公司生產(chǎn)的EA888 Gen3缸蓋、重慶新紅旗公司生產(chǎn)的氣缸蓋、浙江振義公司生產(chǎn)的進(jìn)氣管，以及浙江玉環(huán)盛大公司生產(chǎn)的磁懸浮轉(zhuǎn)向托臂等，都有強(qiáng)度與致密性或一類(lèi)鑄件要求。

5. 結(jié)語(yǔ)

總之，這次展會(huì)標(biāo)志著我國(guó)有色合金特種鑄造技術(shù)發(fā)展又欣開(kāi)了新的一頁(yè)，是一次充滿(mǎn)活力、繼續(xù)推動(dòng)我國(guó)鑄造業(yè)再創(chuàng)輝煌的盛會(huì)。筆者作為從事該行業(yè)已58年的“老義工”，為業(yè)界同仁在各自的工作中所取得的進(jìn)步與成就深感鼓舞和自豪，深信通過(guò)這次展會(huì)平臺(tái)互動(dòng)交流，將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)鑄造業(yè)的發(fā)展，為國(guó)際鑄造業(yè)的進(jìn)步做出新的貢獻(xiàn)。