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汽车铝合金缸体缸盖铸造工艺研究现状


汽车铝合金缸体缸盖铸造工艺研究现状 摘 要:对铝合金零件的使用,减轻汽车的重量是节能减排的重 要措施之一。 缸体缸盖作为汽车中最重要的部件, 其结构比较复杂, 对于高缸体缸盖的制造水平的提高是非常重要的研究方向。在本文 将就缸体缸盖主要铸造方法进行简单的介绍并对铸造工艺的未来 发展进行了展望。 关键词:铝合金;铸造工艺;研究现状 一、引言 1.铝合金代替钢铁材料的必要性 就相关数

据表明,耗油量与汽车的质量成正相关,一般情况下, 汽车质量每降低一个百分点,其耗油量相应的降低 0.6 到一个百分 点。为了缓解能源紧张的局势,以及人们的环境保护意识的加强, 节能减排是保护环境最有效的手段之一。而汽车重量的减轻非常好 的契合了节能减排这一目的。对铝合金零件的使用可以有效的减轻 汽车自重。因此铝合金的应用是汽车零部件行业的未来发展趋势。 在一辆汽车中,最重要的部件就是发动机的缸体以及缸盖,而且也 是汽车部件中重量比重占得最大的。因此对铝合金的应用可以有效 减少汽车的重量。铝合金材料几乎应用在了所有轿车缸体缸盖部 分。 2.简述铝合金缺陷 发动机的缸体缸盖作为汽车中最重要的部件,其结构比较复杂, 其特点主要有几何形状复杂以及对加工尺寸的加工精度要求高,工 作强度高,而工作条件十分恶劣等特征。所以,在生产中,铝合金 缸体缸盖铸件的合格率一般很低。 因此,在本文中将就缸体缸盖的制造的只要工艺以及其优缺点进 行简要的介绍。 二、缸体缸盖主要铸造方法 1.金属型铸造工艺 金属型铸造工艺是比较传统的对铝合金缸体缸盖进行铸造的工 艺,其主要优点是铸件冷却时间短、零件组织细密、力学性能较高 等优点;其主要缺点是由于金属性铸造工艺不透气且无退让性,铸 造的部件容易产生气孔、裂纹以及浇不足等缺陷。但其总体质量还 是明显比砂型铸造质量高。 金属型铸造工艺由于其工艺的特殊性,制造成本相对较高,并且 生产周期长,对于单件或小批量生产的零部件一般不采用此种铸造 方法。外型上采用金属型铸造工艺,而内腔采用砂芯,这两种工艺 相结合使得对缸体缸盖的金属铸造工艺变得相对简单,并且灵活。 高压铸造工艺 高压铸造又称压力铸造,其工作原理见下图(图 1) : 图 1、压铸原理图 压力铸造的主要过程是,通过高压使液态或半液态的铝合金在较 高的速度下填满压铸型型腔,并在一定压力下是铸件凝固成型。 高压铸件的主要优点有:较高的精度以及表面光洁度、废品率低、 生产效率高等,其主要缺点是不能应用于内腔复杂的零件的铸造。 在铸造的过程中要把握对压力以及流速的控制以防止气孔的产生。 2.中压铸造工艺 高温压铸时不能使用砂芯,toukei 公司改进了高压铸造,提出了 中压铸造法。中压铸造法的主要原理见图 2: 图 2、中压铸造工艺原理图 压力铸造的主要过程是,通过对压力的控制使液态或半液态的铝 合金在较高的速度下填满压铸型型腔,增高压力即可改变速度,并 在一定压力下是铸件凝固成型。 高压铸件的主要优点有:较高的精度以及表面光洁度、废品率低、 生产效率高等等,其主要缺点是不能应用于内腔复杂的零件的铸 造。在铸造的过程中要把握对压力以及流速的控制以防止气孔的产 生。 3.中压铸造工艺 为满足日益提高的发动机功率,发动机缸体结构变得越来越复杂, 而由于高温压铸时存在不能使用砂芯的缺点, toukei 公司改进了高 压铸造, 提出了中压铸造法。 此时中压铸造的优点显现的十分明显。 中压铸造法的主要原理见图 2: 图 2、中压铸造工艺原理图。其主要是将压力降低,使中压制造可 以使用砂芯,而达到满足对复杂内腔结构的缸

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