鋁合金汽車零部件重力鑄造技術(shù)重型汽車鑄造橋殼的開發(fā)

摘要：本文圍繞鋁合金汽車零部件重力鑄造技術(shù)重型汽車鑄造橋殼的開發(fā)展開討論，基于產(chǎn)品研發(fā)、工藝應(yīng)用以及裝備制造三個(gè)角度，探究鋁合金汽車零部件重力鑄造技術(shù)，在重型汽車鑄造橋殼的應(yīng)用價(jià)值，為重型汽車鑄造使用相關(guān)技術(shù)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鋁合金;重力鑄造;重型汽車;鑄造橋殼;開發(fā)

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(jìn)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(yīng)用鋁合金材料，并配合使用重力鑄造技術(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)、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(wù)流程

1.1? 基于系統(tǒng)分析鋁合金零部件鑄造技術(shù)

重型汽車在研發(fā)過程中，橋殼開發(fā)是重要的組成部分，開發(fā)橋殼需要基于系統(tǒng)分析，配合使用科學(xué)的鑄造技術(shù)，圍繞科學(xué)的鑄造技術(shù)，可以滿足以下重型汽車橋殼鋁合金零部件鑄造需求：一，產(chǎn)品加工需求;二，合理生產(chǎn)工藝需求;三，工藝參數(shù)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(yīng)用凝固模擬技術(shù)

重型汽車橋殼開發(fā)過程中，需要進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，模擬實(shí)驗(yàn)可以獲取橋殼鑄件相應(yīng)的指標(biāo)參數(shù)，包括邊界指標(biāo)參數(shù)、充型指標(biāo)參數(shù)、排氣指標(biāo)參數(shù)以及凝固狀態(tài)指標(biāo)參數(shù)等，上述參數(shù)在模擬實(shí)驗(yàn)中，可以進(jìn)行調(diào)整，通過調(diào)整使橋殼鑄件結(jié)構(gòu)更加完善，從而減少鑄件可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，有效提高鑄件質(zhì)量。

1.3? 控制模具溫度

控制模具溫度時(shí)，會(huì)使用到加熱冷卻溫控核心技術(shù)，該技術(shù)可以為鑄件營造可控制溫度的環(huán)境，調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的主要方式，通過水冷系統(tǒng)、燃?xì)饧訜嵯到y(tǒng)等，根據(jù)鑄件要求將溫度調(diào)整至最佳狀態(tài)，等待鑄件成型后，環(huán)境溫度會(huì)自行降低，直至冷卻至環(huán)境溫度。

1.4? 應(yīng)用傾轉(zhuǎn)澆注技術(shù)

應(yīng)用傾轉(zhuǎn)澆注技術(shù)，可以使鑄件保持在充型狀態(tài)，在充型狀態(tài)下對鑄件進(jìn)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(diǎn)。使用傾轉(zhuǎn)澆注技術(shù)時(shí)，需要借助旋轉(zhuǎn)編碼器，在編碼器內(nèi)設(shè)置參數(shù)，可以精準(zhǔn)控制傾轉(zhuǎn)澆注技術(shù)應(yīng)用流暢。

1.5? 樣件的快速低成本開發(fā)技術(shù)

樣件快速低成本開發(fā)技術(shù)在發(fā)展過程中，國外技術(shù)發(fā)展較快，應(yīng)用廣泛的技術(shù)為激光燒結(jié)成型技術(shù)，但是該技術(shù)在應(yīng)用過程中，花費(fèi)的時(shí)間較長，并且成本較高。現(xiàn)階段許多重型汽車鑄造橋殼開發(fā)期間，會(huì)使用三維造型、三維加工高強(qiáng)度塑料模技術(shù)以及自硬砂技術(shù)等，上述技術(shù)鑄件花費(fèi)的時(shí)間較少，并且有效控制鑄件成本。

2???? 裝備工藝服務(wù)

2.1? 重力鑄造技術(shù)

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(qiáng)度滿足重型汽車橋殼的鑄件需求。使用鋁合金材料進(jìn)行鑄造橋殼開發(fā)期間，企業(yè)應(yīng)使用重力鑄造技術(shù)，該技術(shù)可以設(shè)置模具參數(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)定制目標(biāo)。借助重力鑄造技術(shù)具有的設(shè)計(jì)制造特點(diǎn)，可以滿足重型汽車各種構(gòu)件的鑄造需求，以缸體重力機(jī)設(shè)計(jì)制造為例，重力鑄造技術(shù)可以對重力機(jī)的零部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度控制在0-90°范圍內(nèi)，使重力機(jī)滿足重型汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)需求。此外重力鑄造技術(shù)還具備其它功能，一是自動(dòng)模溫度控制，二是快速裝卸模具，三是人機(jī)界面轉(zhuǎn)換。

2.2? 模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，配合使用CAD制圖軟件，在軟件內(nèi)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。在模具設(shè)計(jì)過程中，會(huì)使用到兩種技術(shù)，一種是砂型三維造型技術(shù)，另一種為斷面剖析技術(shù)，其中砂型三維造型技術(shù)可以精準(zhǔn)控制模具的幾何尺寸，斷面剖析技術(shù)可以使模具結(jié)構(gòu)符合重型汽車橋殼鑄件需求。在模具設(shè)計(jì)期間，配合使用CAM編程軟件，軟件會(huì)詳細(xì)計(jì)算模具每個(gè)構(gòu)件的尺寸，有效提升構(gòu)件的精度，使設(shè)計(jì)出的模具，具有現(xiàn)代化設(shè)備以及高質(zhì)量特點(diǎn)。

2.3? 進(jìn)行制芯設(shè)備制造

在制芯設(shè)備制造過程中，會(huì)廣泛使用冷芯盒制芯技術(shù)，使原有的黑色鑄造方式，轉(zhuǎn)變成有色鑄造方式。我國許多汽車廠商在進(jìn)行制芯設(shè)備制造時(shí)，使用冷芯盒制芯技術(shù)，有效提高有色金屬的利用效率，在制芯設(shè)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(shù)進(jìn)行深入的研究，已經(jīng)研制出冷芯盒設(shè)芯設(shè)備，該設(shè)備可以使用各種有色金屬，生產(chǎn)出多種砂芯，將砂芯應(yīng)用在鋁合金零部件中，為重型汽車內(nèi)各個(gè)構(gòu)件使用鋁合金零部件提供便利的條件。

2.4? 機(jī)器人自動(dòng)化重力鑄造工藝

我國鑄造企業(yè)在發(fā)展過程中，積極應(yīng)用機(jī)器人自動(dòng)化重力鑄造工藝，使傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式發(fā)生變化，一方面使鑄造生產(chǎn)效率不斷提升，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面提高鑄件的質(zhì)量。此外機(jī)器人自動(dòng)化重力鑄造工藝，可以使各個(gè)生產(chǎn)流程處于機(jī)械化狀態(tài)，減少人力資源的消耗，并且生產(chǎn)環(huán)境更加安全，生產(chǎn)期間的污染物質(zhì)不斷減少。

2.5? 外圍設(shè)備配套開發(fā)技術(shù)

汽車企業(yè)進(jìn)行鋁合金重力鑄造過程中，需要使用較多的重力鑄造設(shè)備，并配合使用外圍設(shè)備配套開發(fā)技術(shù)，形成高效的生產(chǎn)體系。在外圍設(shè)備配套開發(fā)技術(shù)應(yīng)用過程中，汽車企業(yè)需要應(yīng)使用以下設(shè)備以及：一，鋁合金高效燃?xì)馊诤媳貭t設(shè)備;二，鋁合金保溫定量澆注爐;三，燒砂、淬火以及時(shí)效熱處理爐;四，旋轉(zhuǎn)精煉除氣機(jī)。

3???? 組合技術(shù)應(yīng)用在鑄造中的價(jià)值

組合技術(shù)應(yīng)用在鑄造中的價(jià)值體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，豐富汽車企業(yè)重力鑄造生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn);其次，規(guī)范企業(yè)重力鑄造生產(chǎn)行為;三，擴(kuò)大汽車企業(yè)重力鑄造生產(chǎn)規(guī)模;四，加快企業(yè)重力鑄造研發(fā)速度;五，提升企業(yè)重力鑄造生產(chǎn)水平。

基于上述應(yīng)用價(jià)值，企業(yè)在應(yīng)用組合技術(shù)時(shí)，應(yīng)掌握科學(xué)合理的重力鑄造技術(shù)，在企業(yè)內(nèi)部建立鋁合金重力鑄造孵化器，利用孵化器開發(fā)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(yīng)用組合技術(shù)，還應(yīng)向用戶提供新產(chǎn)品工藝開發(fā)服務(wù)，服務(wù)內(nèi)容包括定制化鋁合金重型汽車鑄造橋殼等，并且在服務(wù)過程中，應(yīng)推出多種合作模式，包括試生產(chǎn)模式、開發(fā)費(fèi)用合作模式等，用戶可以獲得定制化重型汽車，企業(yè)可以加快技術(shù)升級(jí)以及轉(zhuǎn)型發(fā)展。

4結(jié)語

在重型汽車鑄造橋殼開發(fā)過程中，使用重力鑄造技術(shù)，并配合使用其它技術(shù)，可以使重型汽車中各個(gè)構(gòu)件使用鋁合金零部件，有效加快我國重型汽車鑄造技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，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(shè)備規(guī)劃專員。