铝合金汽车零部件重力铸造技术重型汽车铸造桥壳的开发

摘要：本文围绕铝合金汽车零部件重力铸造技术重型汽车铸造桥壳的开发展开讨论，基于产品研发、工艺应用以及装备制造三个角度，探究铝合金汽车零部件重力铸造技术，在重型汽车铸造桥壳的应用价值，为重型汽车铸造使用相关技术提供参考依据。

关键词：铝合金;重力铸造;重型汽车;铸造桥壳;开发

0引言

在汽车零部件制造过程中，使用铝合金材料，可以降低汽车的重量，进一步减少汽车油量的消耗。我国在重型汽车制造过程中，广泛应用铝合金材料，并配合使用重力铸造技术，使发动机、排气管以及冷却器等零部件原有的重量不断降低，降低零部件重量，可以减少油量的消耗。

1     工艺服务流程

1.1  基于系统分析铝合金零部件铸造技术

重型汽车在研发过程中，桥壳开发是重要的组成部分，开发桥壳需要基于系统分析，配合使用科学的铸造技术，围绕科学的铸造技术，可以满足以下重型汽车桥壳铝合金零部件铸造需求：一，产品加工需求;二，合理生产工艺需求;三，工艺参数选择需求;四，铸造原材料选择需求;五，铸造样件需求;六，快速成型需求;七，快速制模芯以及模具制备需求;八，凝固模拟需求。

1.2  应用凝固模拟技术

重型汽车桥壳开发过程中，需要进行模拟实验，模拟实验可以获取桥壳铸件相应的指标参数，包括边界指标参数、充型指标参数、排气指标参数以及凝固状态指标参数等，上述参数在模拟实验中，可以进行调整，通过调整使桥壳铸件结构更加完善，从而减少铸件可能出现的质量问题，有效提高铸件质量。

1.3  控制模具温度

控制模具温度时，会使用到加热冷却温控核心技术，该技术可以为铸件营造可控制温度的环境，调节环境温度的主要方式，通过水冷系统、燃气加热系统等，根据铸件要求将温度调整至最佳状态，等待铸件成型后，环境温度会自行降低，直至冷却至环境温度。

1.4  应用倾转浇注技术

应用倾转浇注技术，可以使铸件保持在充型状态，在充型状态下对铸件进行凝固处理、排气处理以及表面光滑处理等，使铸件的外观具有流畅光滑的特点。使用倾转浇注技术时，需要借助旋转编码器，在编码器内设置参数，可以精准控制倾转浇注技术应用流畅。

1.5  样件的快速低成本开发技术

样件快速低成本开发技术在发展过程中，国外技术发展较快，应用广泛的技术为激光烧结成型技术，但是该技术在应用过程中，花费的时间较长，并且成本较高。现阶段许多重型汽车铸造桥壳开发期间，会使用三维造型、三维加工高强度塑料模技术以及自硬砂技术等，上述技术铸件花费的时间较少，并且有效控制铸件成本。

2     装备工艺服务

2.1  重力铸造技术

与其它材料相比，铝合金材料相同体积的材料，重量较轻，并且强度满足重型汽车桥壳的铸件需求。使用铝合金材料进行铸造桥壳开发期间，企业应使用重力铸造技术，该技术可以设置模具参数，实现设计定制目标。借助重力铸造技术具有的设计制造特点，可以满足重型汽车各种构件的铸造需求，以缸体重力机设计制造为例，重力铸造技术可以对重力机的零部件进行旋转，旋转角度控制在0-90°范围内，使重力机满足重型汽车内部结构需求。此外重力铸造技术还具备其它功能，一是自动模温度控制，二是快速装卸模具，三是人机界面转换。

2.2  模具设计与制造技术

利用计算机技术，配合使用CAD制图软件，在软件内进行模具设计。在模具设计过程中，会使用到两种技术，一种是砂型三维造型技术，另一种为断面剖析技术，其中砂型三维造型技术可以精准控制模具的几何尺寸，断面剖析技术可以使模具结构符合重型汽车桥壳铸件需求。在模具设计期间，配合使用CAM编程软件，软件会详细计算模具每个构件的尺寸，有效提升构件的精度，使设计出的模具，具有现代化设备以及高质量特点。

2.3  进行制芯设备制造

在制芯设备制造过程中，会广泛使用冷芯盒制芯技术，使原有的黑色铸造方式，转变成有色铸造方式。我国许多汽車厂商在进行制芯设备制造时，使用冷芯盒制芯技术，有效提高有色金属的利用效率，在制芯设备中，使用有色材料制备砂芯。我国许多汽车厂商对冷芯盒制芯技术进行深入的研究，已经研制出冷芯盒设芯设备，该设备可以使用各种有色金属，生产出多种砂芯，将砂芯应用在铝合金零部件中，为重型汽车内各个构件使用铝合金零部件提供便利的条件。

2.4  机器人自动化重力铸造工艺

我国铸造企业在发展过程中，积极应用机器人自动化重力铸造工艺，使传统的生产模式发生变化，一方面使铸造生产效率不断提升，创造更多的经济效益，另一方面提高铸件的质量。此外机器人自动化重力铸造工艺，可以使各个生产流程处于机械化状态，减少人力资源的消耗，并且生产环境更加安全，生产期间的污染物质不断减少。

2.5  外围设备配套开发技术

汽车企业进行铝合金重力铸造过程中，需要使用较多的重力铸造设备，并配合使用外围设备配套开发技术，形成高效的生产体系。在外围设备配套开发技术应用过程中，汽车企业需要应使用以下设备以及：一，铝合金高效燃气融合保温炉设备;二，铝合金保温定量浇注炉;三，烧砂、淬火以及时效热处理炉;四，旋转精炼除气机。

3     组合技术应用在铸造中的价值

组合技术应用在铸造中的价值体现在以下几个方面：首先，丰富汽车企业重力铸造生产经验;其次，规范企业重力铸造生产行为;三，扩大汽车企业重力铸造生产规模;四，加快企业重力铸造研发速度;五，提升企业重力铸造生产水平。

基于上述应用价值，企业在应用组合技术时，应掌握科学合理的重力铸造技术，在企业内部建立铝合金重力铸造孵化器，利用孵化器开发各种铸件样件，包括BATA样件、PPAP样件以及TS16949工艺样件等。此外应用组合技术，还应向用户提供新产品工艺开发服务，服务内容包括定制化铝合金重型汽车铸造桥壳等，并且在服务过程中，应推出多种合作模式，包括试生产模式、开发费用合作模式等，用户可以获得定制化重型汽车，企业可以加快技术升级以及转型发展。

4结语

在重型汽车铸造桥壳开发过程中，使用重力铸造技术，并配合使用其它技术，可以使重型汽车中各个构件使用铝合金零部件，有效加快我国重型汽车铸造技术发展的同时，还能提升我国重型汽车在国际市场的竞争能力。

参考文献：

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作者简介：

范明月（1990.4-）女，汉族，辽宁沈阳人，资深铸造设备规划专员。