汽车砂铸铝件的低压铸造技术

汽车砂铸铝件的低压铸造技术
压力铸造简称压铸，在一定压力作用下使熔体填充型腔，铸件组织致密、力学性能高、尺寸精密、加工余量小等。根据压力高低可大体分为低压铸造与高压铸造两类，后者的模具费用较高，特别适合于汽车铸造品的大批量生产，效率高，总的费用相当低。目前几乎全部轿车变速器壳、离合器壳、水泵壳、化油器壳、转向机壳等都为铝合金压铸件。
砂铸铝件工艺的主要参数是压射力、比压、熔体填充速度、填充时间、保压时间、熔体温度和模具温度。由于熔体在高温、高速、高压下填充型腔，不可避免地会卷人气体，所以研发出了一批新的工艺，如真空压铸法、充氧压铸法、低速充填压铸法“精速密”压铸法(又称Acurad法即acurate，rapid，dense)、低速中压填充(NDC)铸造法等，它们都是无孔隙压铸新工艺。因此，应根据压铸件特点科学地控制工艺参数，合理地设计和制造铸型(包括浇注系统、溢流排气系统、铸型冷却系统、模具加热及平衡控制系统)，选用合适的涂料及喷涂技术。压铸时铝熔体温度比合金熔点高40℃~100℃；模具温度和热平衡是实现优质铸造至关重要的条件，对于一般压铸件，以取出铸件铸型型腔表面温度为合金熔点的40%左右。
真空压铸法抽气管的真空度为22kN/㎡一27kN/㎡，在0.15s内达到4kN/㎡的负压。真空压铸件品质取决于真空度高低，通常压铸件经T6处理后含气量在0.1mL/(100gAl)以下。充氧法生产的压铸件的含气量约0.05mL/(100gAl)，仅为普通压铸法的1/10，而其氧化铝含量约为普通压铸件的3倍，但是以微细的(1μm)氧化铝粒存在，产品仅有少量的微孔隙，耐压性能良好。
低速充填压铸法铝熔体的浇注速度为1m/s左右，为常规压铸速度的1/20、1/60。压铸件的壁厚必须大于6mm，形状也不宜复杂。Acarad法的基本原理可归结为：控制压型冷却，大截面浇口，慢填充速度，双冲头压射活塞。NDC法采用螺旋浇注法，铝熔体沿压射壁的螺旋浇道注人，空气不易混人熔体中，填充速度低，时间是传统压铸法的20倍；由于在加压下凝固，组织致密，辅以适当热处理，可以大大提高铝铸件的力学性能；可以生产需要砂芯成型的工件，铸件耐压，气密性好，日本广泛采用此法生产轿车空压机机体、摩托车气缸盖、车轮、排气21的发动机缸体。
汽车铸件材料的高性能化
提高材料的性能，使得单位重量的零件能够承受更高的载荷，是有效降低铸件重量的方法之一。支架类结构铸件占汽车铸件相当大的比例，因而其铸件的开发也成为关注的重点之一。通过热处理等措施，使材料显微组织改变，从而提高零件的强度、刚度或韧性，可以有效地降低零件重量。
等温淬火球墨铸铁，不仅强度比普通铸钢材料有所提高，而且密度比钢要低，其密度为7.1g/cm3，而铸钢的密度为7.8g/cm3，是近年来广泛推荐采用的材料。采用等温淬火球墨铸铁，在铸件尺寸相同的条件下，比铸钢件轻10%。东风汽车公司在某型商用车进行了采用等温淬火球墨铸铁替代铸钢件的轻量化验证工作，并针对等温淬火球墨铸铁件高强度特点，对14个悬架类零件进行重新设计。采用等温淬火球墨铸铁材料替代后的轻量化效果，总重量减轻近40%，效果显著。需要说明的是轻量化效果不仅仅是材料替代产生的，还包括轻量化设计的贡献。一般来说，汽车铸铝件的材料替换往往伴随着零件的轻量化设计。
在铝合金和镁合金铸件方面也采用了高强、高韧的材料进行替代，在原有轻合金减重的基础上，应用高性能材料进行进一步减重，美国通用汽车公司采用高性能的AE44合金取代原有的铝合金，采用高压铸造的方法生产副车架，在铝合金减重的基础上进一步减重6kg。
泊头市明盛铸铝厂（http://www.mszlc.com）铝铸件、铸铝件、铁模铝铸件、压铝铸件、铝压铸件、砂铸铝件产品销售遍布全国各地，价格满足客户要求。