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關(guān)于汽車底盤安保鋁合金鑄件鑄造工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀探討

2018-07-25 11:08:03 作者：本網(wǎng)整理來源：汽車材料網(wǎng) 分享至：

當(dāng)汽車成為一種全球通用的交通工具時，關(guān)于汽車外型和性能等方面的生機(jī)話題就一刻未曾停止。當(dāng)前，國際更加追求汽車輕量化，而實現(xiàn)這一目標(biāo)，鋁合金材料為代表的有色金屬則是最佳選擇。在汽車零部件中大量采用了鋁合金零件，這種材質(zhì)的零件常見于發(fā)動機(jī)等零部件中。隨著電動車的興起，底盤安保零件鋁合金化是實現(xiàn)汽車輕量化的途徑之一。這種途徑常見于國外汽車研究之中。下面主要探討國內(nèi)外底盤安保鋁合金鑄件鑄造工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。

1 金屬型低壓鑄造工藝技術(shù)

該工藝技術(shù)是由英國人發(fā)明，于20世紀(jì)初正式申請專利。金屬型低壓鑄造工藝的主要工作原理是金屬液在壓力的作用下克服重力和阻力充填和鑄型，從而形成鑄件。該工藝是在汽車輕量化中得到了廣泛使用，在制造領(lǐng)域內(nèi)頗有知名度。金屬型低壓鑄造工藝為了進(jìn)一步提高鑄件的凝固速度，采用了金屬型較強(qiáng)的激冷作用，使其性能得到了進(jìn)一步提升，作為常用的鑄造工藝技術(shù)，其應(yīng)用于汽車底盤安保鋁合金鑄件中，再合適不過。

金屬型低壓鑄造工藝技術(shù)較為成熟，在汽車底盤安保鋁合金鑄件中是十分常見的工藝。正是基于此工藝技術(shù)的成熟度和廣泛使用度，其生產(chǎn)效率會大大提高，但隨之而來的問題是，通過此技術(shù)的鑄件的伸長率偏低，無法滿足較高要求。所以需要提高伸長率，方可使此工藝技術(shù)的適用范圍更加廣泛。

2 差壓鑄造工藝技術(shù)

20世紀(jì)60年代，差壓鑄造工藝技術(shù)誕生。該工藝技術(shù)隸屬于低壓鑄造，根據(jù)壓差形成方式的不同，可分為增壓法和減壓法。這兩種方法的不同之處在于，一個是增壓，一個是減壓，但原理類似，都是通過向密封罩注入壓縮氣體，然后保持壓力不變后再繼續(xù)加入壓縮氣體。形成的壓力差就是差壓鑄造的主要工藝原理，其優(yōu)勢在于逐漸由于受到了較大的壓力，因此凝固后的鑄件的耐用性將得到大幅度提高，質(zhì)量也有很大的保證。

3 VRC/PRC鑄造工藝技術(shù)

VRC/PRC鑄造工藝技術(shù)可稱為針孔無冒口鑄造/壓力無冒口鑄造。VRC/PRC鑄造工藝技術(shù)誕生于1985年，由美國一家公司發(fā)明。VRC/PRC鑄造工藝技術(shù)利用變頻真空系統(tǒng)將模具中的氣體全部抽出，確保金屬液的穩(wěn)定性，防止氧化。形成鑄型后，通過壓力進(jìn)行凝固補(bǔ)縮，確保形成的鑄件組織精密。為了使鑄件的形成速度更快，采取設(shè)置水冷回路的方式有助于批量生產(chǎn)，提高效率。在美國，該工藝技術(shù)得到了較為廣泛的推廣和使用，常見于福特、通用等美系車，并獲得了不錯的效果。VRC/PRC鑄造工藝技術(shù)作為一種十分先進(jìn)的技術(shù)，其所制造的鋁合金鑄件性能良好，組織精密，質(zhì)量過關(guān)，生產(chǎn)效率很高。在我國，關(guān)于此項技術(shù)的借鑒和使用亦在不斷探索，力求開發(fā)出適合我國特色的VRC/PRC鑄造工藝技術(shù)。

4 擠壓鑄造工藝技術(shù)

擠壓鑄造工藝技術(shù)是生產(chǎn)高性能要求鋁合金的典型工藝技術(shù)。一是直接擠壓鑄造技術(shù)。該技術(shù)主要工作原理離不開沖頭施力，金屬液體在壓力下凝固。直接擠壓鑄造技術(shù)適合結(jié)構(gòu)簡單的鑄件。二是間接擠壓鑄造。該技術(shù)的主要原理是通過將模具和模，金屬液在壓力的作用下充型和凝固。間接擠壓鑄造技術(shù)主要用作制造復(fù)雜的鑄件。擠壓鑄造工藝技術(shù)制造出的鑄件，不僅性能良好，質(zhì)量過硬，其應(yīng)用范圍較為廣泛，一些國外的汽車鑄件已經(jīng)開始應(yīng)用此技術(shù)，收到了不錯的效果。

在美國，關(guān)于擠壓鑄造工藝設(shè)備的研究陸續(xù)開展中，并且已經(jīng)推出多種類型的汽車底盤安保鋁合金鑄件。在中國，利用液態(tài)金屬擠壓鑄造工藝技術(shù)開發(fā)汽車底盤安保鑄件也收到了一定的效果，不過，鑒于國內(nèi)與國外技術(shù)的差距，采用該種工藝技術(shù)的鑄件尚未實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。盡管如此，國內(nèi)依然不乏企業(yè)之間的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，開發(fā)出適合我國特色的鑄件，其質(zhì)量和性能與國外水平幾乎持平。如沈陽、蘇州等企業(yè)開發(fā)出的鑄件質(zhì)量具有良好的保證。總之，在開發(fā)汽車底盤安保鑄件中，擠壓鑄造工藝技術(shù)十分適合，而且，我國對于此技術(shù)的研究具備一定的基礎(chǔ)。在國內(nèi)汽車底盤安保鑄件工藝的選擇中，針對該項技術(shù)突破技術(shù)難關(guān)才是關(guān)鍵，由此才能真正實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

5 半固態(tài)鑄造工藝技術(shù)

該工藝技術(shù)誕生于20世紀(jì)70年代，由美國麻省理工學(xué)院研究開發(fā)。半固態(tài)鑄造工藝技術(shù)的原理主要是通過攪拌金屬液體，促進(jìn)其凝固，形成復(fù)雜的鑄件。半固態(tài)鑄造工藝技術(shù)分為兩種。一是流變成型。該技術(shù)主要使將半固態(tài)漿料直接成型。二是觸變成型。在凝固成固態(tài)坯料之前，需要將金屬坯料分割成一定大小重新加熱，再通過半固態(tài)金屬成型。第二種技術(shù)成本較高，過程復(fù)雜，所以應(yīng)用較少。第一種技術(shù)應(yīng)用范圍較為廣泛。

結(jié)束語

綜上所述，對于各國汽車制造商而言，響應(yīng)環(huán)保號召，提倡節(jié)能減排是提升綜合競爭力的有效途徑。其中，汽車輕量化是當(dāng)今市場的主要趨勢之一，實現(xiàn)這一目標(biāo)的有效方式就是實現(xiàn)底盤安保部件輕量化。從上面幾個方法來看，國外陸續(xù)開展了研究，并收到了一定的成效。在國內(nèi)關(guān)于底盤安保工藝技術(shù)的研究尚處于探索階段。因此，我國要不斷吸取先進(jìn)的經(jīng)驗，結(jié)合自身實際，最大程度滿足國內(nèi)市場的需求。

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責(zé)任編輯：韓鑫

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