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铝合金发动机缸体模具压铸成型中的关键技术应用


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铝合金发动机缸体模具压铸成型中的关键技术应用 

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啪  啪   .e n   y   e    ec H r c 吼 g击e a   

l 相近, 警  l 韧性却高于灰铸铁, 且有良 铸造性能。因 铝 好的   铸件。随 造的 着铸 精密性、 量与可 质 靠性、 环 经济、   l 此, 铝合金应用可以明 垒  f 扩大 显地减轻汽车自 这是 保等 重,   要求越来 越高, 压力铸造已 从单一的 工艺发 加工  

l萋 汽 行 激 竞 所 切 要的 施。 羹l 车 业 烈 争 迫 需 措  

展 为 兴 综 性的 进 艺 术 本 对 合   成 新 的 合 先 工 技 。文 铝 金

I黢 { I 发动机的 i  } 制造在我国 制造业中 是难度较高的   高速发动机缸体压力铸造成型 制 过程中 关键技术简   要 } l 术。 机缸体缸  墨 造技 发动 盖铸造成功率 设计和   介绍。 低, 机械 如图1 和图2 所示为 速发动 体 压 该高 机缸 及其   l重 加工难 至I 度大。 所介绍的 本文 摩托艇铝 合金发动机是 铸   模具的 设计示意图。 结构  
l毒 热、 形等特点, 设计选材具有一定的 窜 l 抗变 所以 难度。 2 铝合金发动机缸体压力铸造T艺性    

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《 模具 制造) 0 8 第 7期  ) 0年 2

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压 铸 模 技 术 ?  

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图 1 铝 合 金 高 速 发动 机 缸 体 

图2 发 动 机 缸 体 压铸 模 具 

大小决定合金能否铸造复杂的铸件 。 在铝合金中共晶  

缸体铸件热裂纹的产 生 , 主要是 由于铸件收缩应 

大多 沿 晶界 产 生 。从  合 金 的流 动 性最 好 。影 响流 动 性 的 因 素很 多 , 要 是  力 超过 了金属 晶粒 问 的结 合 力 , 主 成 分 、 度 以及 合 金 液 体 中存 在 金 属 氧化 物 、 属 化  裂 纹 断 口观察 可 见 裂纹 处 金 属 往 往被 氧化 , 去 金属  温 金 失 合 物及 其 他 污染 物 的 固相 颗 粒 , 外 在 的根 本 因 素 为  光 泽 。裂纹 沿 晶界 延 伸 , 状呈 锯 齿 形 , 面较 宽 , 但 形 表 内  浇 注 温度及 浇 注压 力 的 高低 。实 际 生产 中 , 合 金 已  部较窄 , 在 有的则穿透整个铸件 的端面。不 同铝合金铸 

这是 因为铸铝合金凝 固过  确 定 的情 况 下 , 了强 化 熔 炼 工 艺 外 , 必 须 改 善 金  件产生裂纹的倾 向也不 同, 除 还 属型模具排气及温度 , 并在不影响铸件质量 的前提下  程 中开 始 形 成 完 整 的 结 晶框 架 的温 度 与 凝 固 温 度 之 
提 高浇 注温度 , 证合 金 的 流动 性 。 保   差越大 , 合金 收缩 率 就越 大 , 生热 裂 纹倾 向也 越 大 , 产  

收缩性是铝合金缸体铸造的主要特征之一。 一般  即使 同一种合金也 因铸型的阻力 、 铸件 的结构 、   浇注
讲, 合金从 液体 浇注 到 凝 固 , 至 冷 却 , 直 共分 为 3个 阶  工艺 等 因素 产 生 热裂 纹倾 向也 不 同 。 产 中常采 用退  生 段, 分别 为液态 收 缩 、 固收 缩 和 固态 收 缩 。 金 的收  让性铸型 , 凝 合 或改进铸铝合金 的浇注系统等措施 , 使铝 

缩性对铸件质量有决定性的影响 , 它影 响着铸件的缩  铸件 避免 产 生裂 纹 。  
孔大 小 、 力 的产生 、 纹 的形 成 及 尺 寸 的变 化 。通 常  应 裂

铝合金缸体气 密性是指腔体型铝铸件在高压气 

铸件收缩又分为体收缩和线 收缩 , 在实际生产 中一般  体或液体 的作用下不渗漏程度 , 气密性实际上表征了 
应用线收缩来衡量合金的收缩性 。铝合金收缩大 , 铝  铸件内部组织致密与纯净的程度。铸铝合金的气密性  铸件产生裂纹与应力的趋 向也越大 ; 冷却后铸件尺寸  与合金的性质有关 , 合金凝固范围越小 , 产生疏松倾 向  
及形状 变 化也 越大 。  

也越 小 , 时产生 析 出性 气孔 越 小 , 合金 的气 密性就  同 则

缩孔和疏松是缸体铸件的主要缺陷之一 ,产生的  越高。 同一种铸铝合金的气密性好坏 , 还与铸造工艺有  原因是液态收缩大于固态收缩。 生产中发现 , 铸造铝合  关 , 如降低铸铝合金浇注温度 、 加快冷却速度以及在压  金 凝 固范 围越 小 , 易形 成 集 中缩 孔 , 固范 围越 宽 , 力下凝 固结晶等 , 越 凝   均可使铝铸件的气密性提高。   越易形成分散性缩孔, 因此 , 在设计 中必须使铸造铝合  缸体铸造应力包括热应力 、 相变应力及收缩应力3   金符合顺序凝固原则 , 即铸件在液态到凝固期间的体收  种 。 各种 应 力产 生 的原 因不 尽 相 同。 热应 力是 由于铸件  缩应得到合金液的补充。对易产生分散疏松的铝合金  不同的几何形状相交处断面厚薄不均,冷却不一致引   铸件 , 冒口设置数量比集 中缩孔要多, 并在易产生疏松  起的。在薄壁处形成压应力 , 导致在铸件中残留应力。  

处设置冷铁 , 加大局部冷却速度, 使其同时或快速凝固。 相变应力主要是铝铸件壁厚不均,不 同部位在不同时   
《 具制造)o 8年 第 7期  模 )o 2 ? 5? 5  

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合 金  o MP  - a d
ADCl   ADC3   ADC   5 ADCl   O ADCl   2 20 4  25 9  20 8  25 9  25 9 

? 铸 模 技 术 ? 压  
表 1 压 力铸 造 用 铝 合 金 的 力学 性 能 (I )   J   S
√MP   8%  a |
15 4  lO 7  l5 8  1   70 l5 8  18 .  3   7. 5   2   2  

间内发 生相变 所致 。 收缩 应 力铝 铸件 收缩 时受 到铸 型 、  

型 芯 的阻碍 而产 生 拉 应力 所 致 。这种 应 力 是 暂 时 的 ,  
铝铸 件 开模 时会 自动 消失 。但 开模 时 间不 好 时 , 常  则 常会 造 成热 裂纹 , 特别 是 金 属 型压 铸 的 铝合 金 往往 在 

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5  6 14 4  14 4  8  5 8  l

疲 劳 强度 oJMP   ' a
10 3  l5 2  l0 4  10 4  10 4 

这 种应 力作用 下 容易产 生 热裂 纹 。铸铝合 金 件 中的残  留应 力 降低 了合金 的力 学性 能 , 响铸件 的加 工精 度 。 影   铝铸 件 中的残 留应 力可 通过 自然 时 效处理 消 除 。  

压铸 铝 合 金缸 体 易 吸 收气 体 , 铸 造 铝合 金 的 主  3 铝 合金 发 动 机 缸 体 模 具 压 铸 成 型  是 要 特性 。液 态 铝及 铝 合 金 的组 分 与炉 料 、 有机 物 燃 烧 
缸 体压 力 铸 造 的实 质 是 在高 压 作用 下 , 液态 或  使 并在 压  产 物 及铸 型 等所 含 水 分 发 生 反应 而 产 生 的氢 气 被 铝  半 液态 金属 以较 高 的速 度 充填 压 铸 模具 型 腔 , 力 下 快 速成 型 凝 固 , 以获 得 优 质铸 件 的高效 率铸 造 方  液 体 吸收所 致 。铝 合 金熔 液 温 度越 高 , 收 的氢 也越  吸 5 10 a 5  多 : 70C , 10 铝 中氢 的 溶 解 度 为05 09 温  法 。它 的基 本 特 点 是 高压 ( ~ 5 MP ) 和高 速 ( - 在 0  ̄时 每 0g .- .,

0 m s。 一 . -. 范 O 2 压  度升高到80 时 , 5'  ̄ 氢的溶解度增9 2 3 。当含碱金  10 / ) 充 填 时 间很 短 , 般 在 0 lO s 围内 。 1-倍 平 0 50 属 杂 质 时 , 在 铝液 中的 溶解 度 显 著增 加 。铸 铝 合 金  铸 的主要 特 点 是生 产 率 高, 均每 小 时 可压 铸 5 - 0   氢 除熔 炼 时 吸气 外 , 浇 人 铸 型 时 也 会 产 生 吸气 , 入  次 ,可进 行半 自动化 或 自动 化 的连 续生 产 。产 品质量  在 进 尺 强 0 4%。但压  铸 型 内 的液态 金 属 随温 度 下 降 ,气 体 的溶解 度 下 降 , 好 , 寸精 度 高 , 度 比砂 型铸 造 高 2%- 0   制造 压 铸 模 费用 高 、 期 长 , 周 只宜 于大  析出多余的气体 , 有一部分逸不出的气体 留在铸件 内 铸 设备 投 资 大 ,   生 镁 与其它  形 成气 孔 , 就 是 通 常称 的“ 孔 ” 这 针 。气 体 有 时会 与 缩  批量 生 产 。 产 中多 用 于压 铸铝 、 及锌合 金 。 缸   孔 结合 在一 起 , 液 中析 出的气 体 留在 缩 孔 内 。若 气  缸体铸 造 方 法相 比 , 体压 铸 有 以下三 方 面优点 : 铝 泡 受 热产 生 的压 力 很 大 , 气 孔 表 面 光 滑 , 的 周 围  则 孔

首先是产 品质量好 。缸体铸件尺寸精度高, 一般 

~ 甚 表 一 有 一 圈光 亮 层 ; 气 泡 产 生 的压 力 小 , 孔 内 表 面 多  相 当于 6 7级 , 至可 达 4级 ; 面 光 洁度 好 , 般相  若 则 ~ 强 强 皱 纹具有 缩 孔 的特 征 。 铸铝 合 金 液 中含 氢 量越 高 , 铸  当 于 5 8级 ; 度 和硬 度 较 高 , 度 一 般 比砂 型铸 造 

5 3% 但 0 尺 互  件 中产生 的针 孔 也越 多 。铝 铸件 中针 孔不 仅 降低 了铸  提 高 2 %~0 , 延 伸 率 降 低 约 7 %; 寸 稳定 , 可压 铸 薄壁 复 杂 的铸件 。 如 , 例 当前锌 合 金压  件 的气 密性 、 蚀性 , 降低 了合 金 的力 学性 能 。要 获  换 性 好 ; 耐 还 . mm;铝合 金 铸 件 可 达 0 r   .a 5 m; 得 无 气孔 或 少气 孔 的铝 铸 件 , 键 在 于熔 炼 条 件 。若  铸件 最 小 壁 厚 可 达 03 关
. mm; 小 螺距 为 0? r   最 .a 5 m。 熔 炼 时添 加 覆盖 剂 保护 , 金 的吸 气 量 大为 减 少 。对  最小铸 出孔径 为 07 合 其次是生产效率高 。例如 国产 J 型卧式冷空  Ⅲ3 铝熔液作精炼处理 , 可有效控制铝液 中的含氢量。  

h可压 铸 60 70次 ,小 型热 室 压铸 机  0-0 缸体 采用 真 空压 铸 后 可 以 进行 热 处 理 , 高压 压  压 铸 机平 均 8 而 00 70 铸 的铸 件一 但 热处理 就 会鼓 包 。一般 高压 压力 铸造 的  平均 每 八 小 时 可压 铸 3 0 - 00次 。压 铸 模 具 寿 命  一 寿命 可 达几 十万 次 , 至  甚 铝合金件不能进行 T 处理 ,但低压铸造产品是可 以 长 , 套压 铸 模 压铸 铝 合 金 , 6     T 6处理 的 。挤 压 或 液态 冲压 的铝 合 金件 可 以进 行 T   上 百万 次 。 6 第 三 , 济效 果 优 良。由于缸 体 压铸 件尺 寸精确 , 经   处理 ;少数半 固态压铸 的铝合金件也可以进行 T 处  6 理( 固溶处 理+ 全人 工 时效 ) 完 。固溶处 理 就是 淬火 , 具  表 泛光 洁 等 优 点 。 一 般不 再 进 行 机 械 加 工 而 直 接使  又减 少 了大 量 的加 工  体是铝合金中合金元素都能溶于铝 , 形成 以铝为基 的 用 。所 以既 提 高 了金 属 利用 率 ,  
  固溶体 , 们 的溶 解 度都 随温 度 下 降 而 降低 。将 铝合  设 备 和工 时 。既 节省 装 配工 时 又节 省金属 。 它 缸 体压 力 铸造 采 用 的设备 是 冷室 压铸 机 。 压铸 机  金加热至较高 温度 , 保温后急 速冷却 , 可获得过饱和 

冷室压铸 机  固 溶体 , 就是 铝 合 金 固溶 处 理 。过 饱 和 固溶 体 在 常  可分为热室压铸机和冷 室压铸机两大类 , 这 但它们 的工作原理基本  温下放置或在高于常温下保 温 ,将发生脱溶沉淀过  又可分为立式 和卧式等类型 , 用高 压 油 驱 动 , 型力 大 , 合 充  程 ,形 成 强 化 相 ,大 幅 度 提 高 合 金 强 度 。A C 2或  相 似 。卧 式 冷室 压铸 机 , D I
生产 率高 , 用 广 泛 。 应   A8 30高 压 铸 造 的 铝 合 金 产 品 ,一 般 不 能 进 行 T 6处  型 速度快 , 在 缸 体 压 铸 生 产 中 , 铸 机 、 铸 合 金 和 压 铸模  压 压 理 。表 1 所示 为 常用 压铸 铝合 金 的力学 性 能 。   5   6? 《 模具 制造) 0 8年 第 7期  20

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压 铸 模 技 术 ?  

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  具是 3大要 素 。压铸 成 型 过 程 中 , 填 充 压 力 和 填充  铸 模 具过 分 受 热而 采用 涂 料 。 其 速 度 、 注 温度 、 充 时 间 、 浇 填 开模 时 间对 压 铸 件 的 质量  另 外 缸 体 压 铸 过 程 中所 使 用 的涂 料 要 求 在 高 温 
具有 良好 的润 滑 性 ; 发 点 低 , 1 0 1 0 挥 在 0  ̄ 5  ̄时 , 稀  是 最 为关 键 的部 分 , 产 过程 中要 使 各 种 工 艺参 数 满  时 , 生

足压 铸生产 的需要 。 力 和速 度 的选 择 在 压射 比压 的  释 剂 能很 快 挥 发 ;对 压 铸 模 具 及 压 铸 件 没 有 腐 蚀作  压 选 择上 ,应 根据 不 同合 金 和铸 件 结 构 特性 确 定 ,表 1 用 ;性 能稳 定 在空 气 中稀 释 剂不 应 挥 发 过快 而变 稠 ;     不 是 经验 数 据 。对 充填 速 度 的选 择 , 般 对 于厚 壁 或 内  在 高 温 时不 会 析 出有 害 气 体 ; 会在 压 铸模 具 腔 表 面  一
  部 质量 要求 较 高 的铸 件 , 选 择 较 低 的充填 速 度 和高  产 生积 垢 。 应

的增 压压 力 ; 于薄 壁 或表 面 质 量 要 求 高 的铸 件 以及  对

复 杂 的铸 件 , 选 择 较 高 的 比压 和 高 的 充填 速 度 。如  4 铝 合 金发 动 机 缸 体 压 铸 成 型  应
表 2所 示为 常用 压铸 合 金 的压 铸 比压 。  
表 2 常用 压 铸 合 金 的 比压 (P ) k a 
合 金  铸件壁厚<m 3 m 铸 件 壁 厚 > mm 结 构 简单  结 构 复杂  3  

缸 体压 铸 模 具 主 要 由动 模 部 分 和定 模 部 分 两 个  大部 分 组成 。定 模 固定 在 压 铸 机 的定 模 座板 上 , 由浇  道将 压铸 机 压室 与 型 腔连 通 。 模 随压铸 机 的动模 座  动

锌合金 
铝合 金  镁 合 金  铝镁 合 金 

3oo oo  
3oo oo   3oo oo   3oo oo 

4oo o0  
3oO 50  4oO oo  4 oo oo 

5oo oo 
40o 5o  5oo oo  5oo o o 

6oo oo 
6oo oo  6oo oo  6Oo 5 o 

板移动 , 完成开合模动作 。如图 3 所示为压铸该高速 
发 动机 缸 体 的模 具 及 其 在 冷 室 压 铸 机 上 的 安装 实物 
图 。 模 具采 用 六 面抽 芯 的结 构 , 该 主要 由定 模部 分 、 动  模 部 分 、 型部 分 、 注 系 统 、 芯机 构 、 出机 构 、 成 浇 抽 顶 排  气 系统 、 热 保 温装 置 、 位 导 向系统 等 几部 分 组成 。 加 定   压 铸模 具 材 料 选 用 3 rW8 C 2 V和 H1 ,抽 芯 棒可 采 用  3

铜合金 

5oo oo 

7 oo oo 

8oo o o 

9oo o 0 

浇 注 温 度 是 指从 坯 料 进 入 型 腔 时 液 态 金 属 的平 

均温 度 ,由于对 压 室 内 的液 态 金 属 温 度测 量 不 方 便 ,  


钛合 金或 高 温合 金 , 处理 后 其 硬度 可 以达 到 4 HR   热 5 C

般 用保 温炉 内的温 度表 示 。 注 温度 过 高 , 浇 收缩 大 ,  

以上 , 表面通过氮化处理 后 , 压铸模具 的寿命可达到  
1 0万次 以上 。 高速 发 动 机缸 体压 铸 过程 中暴露 的质  该
量 问题 和 相对 应 的解 决 措施 为 :  

使 铸件 容 易产生 裂 纹 、 晶粒 粗 大 、 能造 成 粘型 。浇注  还
温度过 低 , 易产生 冷 隔 、 面 花纹 和 浇不 足 等缺 陷 。因  表 此 浇注 温 度应 与压 力 、 铸模 具 温 度及 充填 速 度 同时  压

考虑。 在连 续 生产 中 , 压铸 模 具 温度 往 往 升高 , 其是  尤

压铸高熔点合金 , 升高很快。温度过高除使液态 金属  产生粘模外 , 铸件冷却缓慢 , 使晶粒粗大。 因此在缸体 
压 铸模 具 温度 过 高 时 , 应采 取 冷 却 措 施 。通 常用 压 缩 

空气、 水或化 学 介质 进行 冷 却 。  

充 填 时 间 和 开 模 时 间 长 短 取 决 于 铸 件 的体 积 大 
小 和复 杂程度 。对 大 而简 单 的铸 件 , 填 时 间要 相 对  充 长些 , 复杂 和薄 壁 铸 件充 填 时 间要 短 些 。充填 时间  对

暖 明  模 制 有 公.  阳 机 陬 莞_ 材 具 品 限 司.3 发  缸 体 压 铸  实 物  铜桃 . — 朗   利 东 ! ! 钢   图 动 一器  模具   —       ~  
( ) 体 压 铸模 具 拔 模 斜 度设 计 不 合 理导 致抽 芯  1缸

气 油 孔 与 内浇 口 的截 面 积 大小 或 内浇 口的宽 度 和厚 度 有 密  时 , 道 、 道 等深 孔 发 生脱 模 困难 、 口出现 裂纹 等  对 同时 加  切 关 系 , 须正 确 确定 。从 液 态金 属 充 填 型腔 到 内浇  现 象 ; 部 分 深 孔 用 的 插 销 采 用 钛 合 金 材 料 , 必   口完 全 凝 固时 , 继续 在 压 射 冲 头作 用 下 的持 压 时 间 的  大拔模 斜 度有 效 解 决 了此 类 问题 。 ( ) 缸 套 镶嵌 压 铸 时 , 2在 由于采 用 冷铁 材料 , 压铸  长短取决于铸件的材质和壁厚 。 从压射终了到持压后 

另外 由于芯 模  压铸 打开 的开 型 时 间 过 短 , 于 合 金 强 度 尚低 , 能  过 程 中出现 冷 作硬 化 等 导 致 缸套 开 裂 , 由 可 开 在 铸 件顶 出和 自压铸 模 具 落 下 时 引起 变 形 ; 开 型 时  定 位精 度 以及 缸套 制 造精 度 的问题 , 模 时也导 致 部  但 通 间太 长 , 铸 件 温度 过低 , 则 收缩 大 , 抽 芯 和顶 出铸 件  分 缸套 发生 开 裂 现象 。 过更 换 缸套 材 料 以及 提 高缸  对

的I力亦大 。一般开型时间按铸件壁厚 l m需 3 计  套等制造精度与缸套芯轴定位精 度有效解决了缸套  沮 m s
  算, 然后经试模调整。 压铸过程 中, 为了避免缸体铸件  的开 裂 问题 。 ( ) 体压 铸 时 , D I 3缸 A C 2的原材 料 配 比不合 理 , 同  与压 铸模具 焊合 , 少 铸 件顶 出 的摩 擦 阻 力 和避 免 压  减

《 模具制 造)08年 第 7期  ) 0 2

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? 铸 模 技 术 ? 压  

时缸体 薄 壁 与孔 位工 艺设 计 不 合 理 , 导致 压 铸 过程 中  控 制在 1 0 2 0 8 ℃- 0 %之 间 。合金 液 温 度过 高容 易 导致 
出现 冷脆 、 壁 出现 裂 纹 等 现 象 ; 外 由于 压 铸 机 的  收缩 大 , 生裂 纹 , 件 晶粒 粗 大 , 缸 另 产 铸 造成 黏模 ; 温度 过 

吨位 以及 铝合 金熔 炼 时 的工 艺 过 程 不合 理 , 导致 压 铸  低容 易 产 生冷 隔 、 面流 纹 和浇 注 不 足等 缺 陷 。模 具  表
后 的缸体 材 料 弹性 模 量偏 低 、 伸 率 不 满足 设 计要 求  预 热一 方 面 可 以 有 效 地 保 护 冷模 具 受 高温 的热 冲 击  延 等 , 弹 性 模 量 只有 6 G a 抗 拉 强 度 只有 2 0 a  作用 , 一 方 面可 以防止 金 属 液 的 急剧冷 却 对铸 件 成  如 0 P, 4 MP , 另

延伸 率几 乎为 0 经 过 多次 试 验 , 原 材 料 的配 比 以及  型 的不 利 , 热 可 以通 过 电加 热 、 加 热 或者 火 焰 加  。 对 预 油
熔 炼 时 的合理 控 制 , 有效 解 决 了缸 体 压铸 过 程 中 等开  热等 方式 来实 现 。工作 时 的温度 可 以通过 工作 的频 次  裂 与 机 械 性 能 不 合 格 要 求 ,实 现 了 抗 拉 强 度 大 于  以及 水 、 空气 等方 式 的冷 却 装置 来 实现 。 油  

20 a延 伸率 大 于2 弹性 模 量 大于6 G a 8 MP , %、 5 P 的要 求 。  

( ) 具 开模 时 缸 体 铸 件 应 留在 动模 内 , 于 取  7模 便

() 4 缸体 结构 工 艺设 计 时 消除 侧 凹、 腔 ; 厚应  出 缸体 铸 件 ; 件 的最 大 截 面应 放 在 分 型 面 上 ; 注  深 壁 铸 浇 铝 均 匀一 致 性 好 , 薄容 易 发 生 填 充 不 良 , 厚 容 易 产  系统 和排 气 系统 布 置要 合 理 。 合 金压铸 件 由于成 型  过 过

生气孔缩松 ; 同时消除尖角。依据该发动机 的铸件表  时 , 合金液填充 的速度 和压力非常高 , 型腔 内的气体 
面积 , 压铸 的壁 厚 最小 不能 小 于 3 mm。对 于 小于 3   来 不 及 排除 而侵 入 铸 件 形成 气 孔 , mm 因此 压铸 件 的气 孔 

的部分 采 用加 大 壁厚 的策 略 , 配合 部 分 最 终通 过 机 械  很 难 避 免 , 因此 压铸 件 一 般 不 进 行 热处 理 , 最多 也 是 
加工 来完 成 。   采用 自然 时效 的 方式 , 持 应 力 均 匀 。为进 一 步提 高  保   () 5 该铝合金缸体依据其压铸厚 度 , 其压射 比压  铸 件 的质 量 可 以通 过表 面 喷丸 处理 来 实现 。

不 得 小 于 5 MP , 0 a 其填 充 速 度 为 2 -0 。建 压 时 间  5 3  ̄s

() 体 压 铸 件 的质 量 控 制 主要 是 控 制 其 气 孔 、 8缸  

控 制 在 3 ms 内 , 果 时 间 过长 , 金 液无 法 在压 力  缩 孔 、 隔 、 纹 、 渣等 缺 陷 。 除严 格控 制合 金 液 的  0 以 如 合 冷 裂 夹 下 凝 固 , 造成 气孔 缩 松 。持 压 时 间按 照 每 l m 壁厚  质 量 , 免潮 湿 、 有 油 污 的炉 料外 , 金液 出炉 时 可  易 m 避 带 合

氯化物或氩气进行 喷射精炼剂等方法进行  需要 3 时 间计算 , 持 压 时 间应 大 于 1s持 压 时 间过  采用氯气 、 s 其 0;
除渣 。在 填充 过 程 中要 合 理设 计 浇 注 、 流 、 溢 排  短容易产生气孔缩松 ,持压 时间过长则铸件温度低 , 除 气 、   同 选 收缩 大 , 芯 和顶 出铸 件 时 的 阻力 大 , 抽 不仅 出模 困难 , 气 系 统 , 时优 化 工 艺 参数 , 择 适 当 的慢压 射 行 程    同时容易 引起 铸 件开 裂 。  

及 快压射速度 , 合理控制温度 、 速度 、 压力 、 时间等多 

  () 6 对于压铸铝合金缸体来说 , 该铝合金压铸 液  个 方 面 的因 素来 提高 压 铸 的质 量 和一致 稳定 性 。 的温 度要 控 制 在 6 0 6 0 4 %- 8 %之 间是 合 理 的 ,压铸 模  图 4所 示 为 压 铸 成 型 及 精 密 加 工 完 成 后 的铝 合 
具 的温度 预 热要 控 制 在 10 10 5 ℃~ 8 ℃之 间 ,工 作 温 度  金 发 动机 缸体 实 物 。  

图4 压铸 铝 合 金 发 动机 缸 体 

5 结束 语 
本文针对某铝合金高速发动机缸体压铸成型过 
程 中 的模具 设计 、 铸 成 型工 艺及 压铸 所 出 现 的质 量  压 问题处 理等 进行 了简要 介 绍 , 发 动机 的缸体 的成 功  该

6 参 考文 献 
[ 黄乃瑜等.中国模具设 计大典( 1 ] 第五 卷) .江西科学技 术  【 M]
出版 社 , 0 3 20 .  

[] 彭 建 生 等 .模 具 设 计 与 加 工 速 查 手 册  】 械 工 业 出 版  2 .机
社 ,0 5 20.  

压铸成型从很大程度上促进 了国产发动机缸体铸造 
技术 的提 升 , 同时提 升 了压 铸模 具设 计 与 制造及 其 成  型工 艺 的应 用水 平 、 希望 对读 者 有所 帮 助 。  
?

[] 李 建 军 等 .模 具 设 计 基 础 及 模 具 [ ] A 机 械 工 业 出 版  3 M .C D
社 ,0 6 20 .  

[ 夏巨谌等. 4 ] 材料成型工艺[】 机械工业出版社, 0.司  M. 2 5 0

5   8?

《 模具 制造 ̄ 0 8 第 7期  20 年


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