先进铸造工艺在汽车制造中的应用
先进成型工艺技术

先进成型工艺技术先进成型工艺技术是指在制造业中采用最先进的工艺技术进行成型加工的方法。
随着科技的不断进步和创新,先进成型工艺技术不断涌现,为制造企业带来了巨大的发展机遇。
先进成型工艺技术在制造业中的应用非常广泛,涉及到汽车制造、航空航天、电子设备、家电、纺织等多个行业。
通过采用先进成型工艺技术,制造企业可以实现生产效率的提高、成本的降低以及产品质量的提高。
先进成型工艺技术的一个重要应用领域是汽车制造。
传统的汽车制造工艺主要采用焊接、钻孔和铆接等方法进行组装,而先进成型工艺技术可以通过模具和注塑等方法实现汽车零部件的一体成型,大大提高了车辆的稳定性和安全性。
同时,先进成型工艺技术还可以减少零部件的数量和重量,提高汽车的燃油经济性,减少环境污染。
航空航天领域也是先进成型工艺技术的应用热点。
传统的航空航天零部件制造主要依赖于铸造和加工等方法,这些方法存在制造周期长、材料利用率低等问题。
而先进成型工艺技术可以通过粉末冶金、3D打印等方法实现复杂零部件的快速成型,大大缩短了制造周期,并且能够实现材料的高效利用和废料的最小化。
电子设备制造也是先进成型工艺技术的应用领域之一。
传统的电子设备制造主要依赖于电子组装技术和表面贴装技术,这些技术存在操作复杂、效率低下等问题。
而先进成型工艺技术可以通过印刷、注射等方法实现电子零部件的快速成型,提高了生产效率和产品质量。
家电制造是先进成型技术的另一个重要应用领域。
传统的家电制造主要依赖于焊接和装配等方法,这些方法存在工艺复杂、成本高等问题。
而先进成型工艺技术可以通过模具和注塑等方法实现家电零部件的一体成型,大大提高了产品的稳定性和性能。
纺织行业也是先进成型工艺技术的应用领域之一。
传统的纺织生产主要依赖于织造和缝纫等方法,这些方法存在生产周期长、产品质量不稳定等问题。
而先进成型工艺技术可以通过3D织造和热压等方法实现纺织品的快速成型,提高了生产效率和产品质量。
总的来说,先进成型工艺技术在制造业中的应用给制造企业带来了巨大的竞争优势。
汽车制造工艺—铸造

预防措施:优化铸造工艺、控 制原材料质量、加强生产管理
等
质量监控:定期对铸造产品 进行质量检查和评估
严格控制原材料质量 优化铸造工艺参数 加强生产过程中的质量检测 提高操作人员的技能水平
汇报人:
铸造工艺可以根据不同的需求选择不同的材料和工艺方法,如砂型铸造、压铸、熔模铸造等。
铸造工艺在汽车制造中占有重要地位,如发动机、变速器等关键零部件的制造都离不开铸造工 艺。
砂型铸造:利用砂型生产铸件 的工艺
特种铸造:除砂型铸造以外的 其他铸造方法,如熔模铸造、 金属型铸造等
铸造工艺流程:包括造型、浇 注、冷却、落砂、清理等工序
铸造工艺流程:包括熔炼、模具制作、浇注、冷却和落砂等步骤
铸造材料:通常采用铝合金或镁合金等轻质材料,以提高汽车性能和节能减排
铸造工艺特点:能够生产出形状复杂的零件,且具有较高的生产效率和较低的成本
铸造工艺在汽车制造中的应用:主要用于生产汽车车身覆盖件,如发动机罩、翼子板、车门 等
PART FOUR
铸造材料的流动性:铸造材料应具备良好的流动性,以便能够填充复杂的模具型腔,形 成完整的铸件。
铸造材料的收缩性:铸造材料应具备适当的收缩性,以保证铸件尺寸的稳定性和精度。
铸造材料的耐腐蚀性:铸造材料应具备较好的耐腐蚀性,以抵抗不同环境下的腐蚀作用。
铸造工艺要求:根据铸件的结构、尺寸、重量等因素,选择合适的铸造材料,以 满足铸造工艺的要求。
机械性能要求:铸造材料应具有良好的强度、塑性和韧性等机械性能,能够满足 铸件的使用要求。
铸造工艺性要求:铸造材料应具有良好的铸造工艺性,如流动性、收缩率、偏析 倾向等,ห้องสมุดไป่ตู้保证铸造过程的顺利进行。
经济性要求:铸造材料的价格应相对较低,且易于获得,以降低铸造成本。同时, 铸造材料应具有良好的再生性和环保性,以符合可持续发展的要求。
熔模铸造工艺(3篇)

第1篇一、熔模铸造工艺的定义熔模铸造工艺,又称精密铸造,是一种将金属熔化后注入预先制成的型腔中,冷却凝固后取出金属制品的铸造方法。
该工艺主要用于制造形状复杂、尺寸精度要求高的零件。
二、熔模铸造工艺的原理熔模铸造工艺的基本原理是将可熔化的材料(如蜡、塑料等)制成所需形状的熔模,再将熔模组装成型腔,将熔融金属注入型腔,冷却凝固后取出金属制品。
具体过程如下:1. 制作熔模:将可熔化的材料制成所需形状的熔模,通常采用手工或机械加工方法。
2. 组装型腔:将熔模组装成型腔,并固定在型腔架上。
3. 熔化金属:将金属加热至熔化状态。
4. 注入金属:将熔融金属注入型腔,使其填充熔模形成的型腔。
5. 冷却凝固:将型腔冷却至室温,使金属凝固。
6. 脱模:将型腔从金属制品中取出,得到所需的金属制品。
三、熔模铸造工艺的过程1. 熔模制作:根据零件图纸,采用手工或机械加工方法制作熔模。
熔模应保证形状、尺寸和精度符合要求。
2. 组装型腔:将熔模组装成型腔,并固定在型腔架上。
3. 熔化金属:选择合适的金属材料,将其加热至熔化状态。
4. 注入金属:将熔融金属注入型腔,确保填充完全。
5. 冷却凝固:将型腔冷却至室温,使金属凝固。
6. 脱模:将型腔从金属制品中取出,得到所需的金属制品。
7. 后处理:对金属制品进行清理、去毛刺、抛光等后处理。
四、熔模铸造工艺的应用熔模铸造工艺广泛应用于以下领域:1. 航空航天:制造发动机叶片、涡轮盘、机匣等高精度零件。
2. 汽车:制造发动机缸体、缸盖、曲轴等关键部件。
3. 电子:制造集成电路封装、精密模具等。
4. 医疗器械:制造心脏支架、人工关节等精密医疗器械。
5. 机械制造:制造齿轮、轴承、凸轮等精密零件。
五、熔模铸造工艺的优缺点1. 优点:(1)高精度:熔模铸造工艺可以制造形状复杂、尺寸精度高的零件。
(2)高复杂度:可以制造形状复杂、尺寸精度高的零件,满足各种复杂结构的制造需求。
(3)高质量:金属熔化后注入型腔,减少了氧化、污染等不良因素的影响,保证了金属制品的质量。
铁压铸工艺

铁压铸工艺铁压铸工艺是一种常见的金属铸造工艺,广泛应用于制造行业。
本文将介绍铁压铸工艺的定义、特点、应用、优势和发展趋势。
一、定义铁压铸工艺是指将铁水注入到预先设计好的铸型中,然后通过压力使铁水充分填充整个铸型腔体,并在一定时间内冷却凝固,最终得到所需的铸件。
这种工艺通常使用铸铁作为原材料,通过机械设备进行压力施加。
二、特点1. 精度高:铁压铸工艺可以制造出形状复杂、尺寸精确的铸件,满足不同行业的要求。
2. 生产效率高:相比传统的铸造工艺,铁压铸工艺具有生产效率高、生产周期短的优势。
3. 材料利用率高:铁压铸工艺可以减少材料浪费,降低生产成本。
4. 可塑性强:铁压铸工艺适用于各种不同形状、大小的铸件制造,具有较大的可塑性。
三、应用铁压铸工艺广泛应用于汽车制造、工程机械、农机设备、航空航天等行业。
在汽车制造中,铁压铸工艺常用于发动机缸体、曲轴箱、曲轴等零部件的制造。
在工程机械领域,铁压铸工艺常用于挖掘机铲斗、铲刀等零部件的生产。
在航空航天领域,铁压铸工艺常用于飞机发动机零部件的制造。
四、优势1. 节约成本:铁压铸工艺可以减少材料浪费,降低生产成本。
2. 提高产品质量:铁压铸工艺可以制造出精度高、质量稳定的铸件。
3. 降低环境污染:铁压铸工艺相较于传统铸造工艺,能够减少废气、废水和废渣的排放,对环境污染较小。
五、发展趋势1. 自动化:随着科技的进步,铁压铸工艺将逐渐实现自动化生产,提高生产效率和产品质量。
2. 新材料应用:随着新材料的不断发展,铁压铸工艺将拓展到更多的材料领域,如铝合金、镁合金等。
3. 精益生产:铁压铸工艺将更加注重生产过程的精益化管理,提高生产效率和产品质量。
铁压铸工艺作为一种先进的金属铸造工艺,具有精度高、生产效率高、材料利用率高等优点,在各个行业得到广泛应用。
随着技术的不断进步,铁压铸工艺将进一步发展壮大,为制造行业的发展做出更大的贡献。
铝合金低压铸造在汽车底盘应用中的应用

铝合金低压铸造在汽车底盘应用中的应用铝合金低压铸造是一种常用于汽车行业的成型技术,它通过在加热的铝合金溶液中施加低压力,将熔融的铝液注入模具中,然后冷却和固化,最后取出成型件。
这种技术具有生产效率高、成本低、零件结构性能好等优势,因此在汽车底盘应用中得到了广泛的应用。
首先,铝合金低压铸造在汽车底盘的应用主要体现在车身结构部件方面。
目前,汽车底盘的许多关键结构部件,如底盘横梁、前后纵梁、车轮悬挂支架等,都采用铝合金低压铸造工艺进行生产。
相比于传统的铸造工艺,铝合金低压铸造可以实现更精确的尺寸控制和更好的表面质量,同时还可以获得更好的应力分布和强度性能,提高驾驶舒适度和汽车安全性能。
其次,铝合金低压铸造还可以应用于汽车底盘的液压系统部件中。
液压系统在汽车底盘中起着至关重要的作用,如刹车系统、转向系统等,这些系统需要高精度和高强度的零件来确保系统的正常运行。
铝合金低压铸造可以制造出具有复杂内部结构和高精度的液压系统部件,如刹车泵、方向机壳体等,提高零件的性能和可靠性,同时减轻底盘的总重量,提高燃油经济性。
此外,铝合金低压铸造还可以应用于汽车底盘的传动系统部件中。
传动系统在汽车底盘中起着连接发动机和车轮的作用,如变速箱、减速器等,这些部件需要具有高强度、耐磨损和耐腐蚀等性能。
铝合金低压铸造可以制造出具有复杂形状和高强度的传动系统部件,如变速箱壳体、齿轮箱壳体等,提高传动系统的可靠性和性能,并减轻底盘的总重量,提高汽车的操控性和燃油经济性。
此外,铝合金低压铸造还可以应用于汽车底盘的散热系统部件中。
散热系统在汽车底盘中起着散热发动机和其他系统的热量的作用,如散热器、风扇壳体等,这些部件需要具有良好的散热性能和耐腐蚀性能。
铝合金低压铸造可以制造出具有复杂内部结构和高热传导性能的散热系统部件,如散热器壳体、风扇壳体等,提高散热系统的效率和可靠性,并减轻底盘的总重量,提高汽车的燃油经济性。
综上所述,铝合金低压铸造在汽车底盘应用中具有广泛的应用前景。
铸造铝合金技术在汽车中的应用

铸造铝合金技术在汽车中的应用摘要:铸造铝合金具有极强的耐腐蚀性和刚性,其重量轻、可塑性强,被广泛应用于航空航天和汽车等机械制造行业。
近年来世界提出“汽车轻量化”概念,旨在通过降低车身的整体重量,来降低能耗,实现节能减排。
本文将介绍铝合金的铸造技术在汽车制造业中的应用,通过对铝合金的加工和处理工艺,来对汽车未来的发展前景提出展望。
关键词:铝合金;铸造技术;汽车;应用随着能源问题的越发严峻,节能减排、生态环保的理念随着社会经济的发展被提出。
对于汽车制造业来说,节能减排的任务是艰巨的,因为汽车本身就是依靠石油等燃料作为动力,能耗高,排放出的废气多。
为了更好地向前发展,必须突破瓶颈,寻找降低能耗的新技术、新材料和新工艺。
目前铝合金作为轻材料,以其抗腐蚀性、可塑性和强度获得汽车制造业的青睐,但铝合金的种类繁多,且铸造铝合金的技术比较复杂,需要我们在了解铝和铝合金的特性之后,采用合适的压铸技术和工艺,来生产出符合要求的零部件,为汽车的轻量化贡献力量。
1.铝及铝合金汽车轻量化的提出,为汽车制造业的发展开辟出了新方向。
通过减轻整体车身的重量,降低能耗,同时降低废气排放量。
但降低车身重量的同时,还要保证汽车的质量以及使用寿命。
铝,密度2.70 ,属于轻金属,导电、导热的性能好,与氧气接触易氧化成稳定的氧化膜,具有极强的耐腐蚀性,其熔点低,流动性强,可塑性高,具备铸造的条件。
铝合金,是在铝中加入了一种元素或多种元素,构成合金金属。
与纯铝相比较,铝合金的强度和硬度都要高出一截,有些铝合金可以做热处理,抗拉强度好。
铝合金的特性与加入的元素、加工工艺有关,大体可以分为形变铝合金和铸造铝合金。
其中铸造铝合金的种类很多,常见的类型主要包括Al-Si系、Al-Cu系、Al-Zn系、Al-Li系等,铝合金的种类不同,性能也就不同,要根据零部件的实际需要和工作条件选用合适的铝合金种类。
2.铝合金在汽车中的应用2.1纯铝和形变铝合金的应用汽车制造中,涉及到纯铝、形变铝合金和铸造铝合金。
铸造加工在汽车制造中的应用

铸造加工在汽车制造中的应用近年来,随着汽车工业的快速发展,汽车零部件铸造加工技术也在不断改进和升级。
铸造加工技术是指通过模具、液态金属等原材料和加工工艺,将金属溶液或其他材料注入到模具中,使其冷却成为所需形状的零部件。
铸造加工在汽车制造中占据着非常重要的地位,从发动机到底盘,从车身到内饰,都离不开铸造加工。
一、发动机铸造加工在发动机制造中起到了重要的作用。
发动机是汽车的心脏,承担着提供动力、控制速度等重要任务。
发动机清洁程度、稳定性、可靠性等都与铸造加工有着密切的关系。
发动机的缸体、曲轴箱等关键部件均采用铸造加工技术制造。
铸造加工通过各种方式使得这些重要部件形成一个确定的结构,从而确保了整个发动机系统的稳定性,提高了发动机的可靠性和寿命。
二、底盘汽车底盘是汽车结构的重要组成部分。
它不仅承担着汽车行驶的重要任务,而且还对车辆稳定性和行驶舒适度等方面产生极大的影响。
汽车底盘的许多部件也需要通过铸造加工来制造。
底盘的零部件包括前后悬架、刹车、转向、传动轴等重要部分,这些零部件都采用精密铸造加工技术,确保了汽车的安全性和舒适性。
三、车身铸造加工在汽车车身制造中也扮演着至关重要的角色。
汽车车身是指车辆的外部结构,包括车身板、车门、罩等。
汽车车身的制造需要精密的铸造加工技术。
铸造加工技术通过所需的材料和加工工艺,将金属溶液注入到模具中,使其冷却,形成所需的车身形状。
铸造加工技术确保了车身的承受力、耐用性和美观性,并提高了汽车车身的质量和使用寿命。
四、内饰汽车的内部设计也是铸造加工技术的应用领域之一。
汽车内饰有各种各样的细节和件,这些部件的制造需要精细的铸造加工技术。
例如,汽车的仪表板、座椅、方向盘等部件都需要通过精密铸造加工技术来制造。
铸造加工技术确保了这些部件的强度、美观和实用性。
总结来说,铸造加工在汽车制造中起到了至关重要的作用。
从发动机到底盘,从车身到内饰,铸造加工技术贯穿汽车制造的整个过程。
随着汽车工业的不断发展,铸造加工技术也在不断改进和升级,为汽车制造带来了更多的可能性和无限的前景。
五种常见的铸造工艺及其在铸造行业中的应用案例

五种常见的铸造工艺及其在铸造行业中的应用案例铸造工艺是一种常见的制造工艺,用于生产各种金属制品和零部件。
本文将介绍五种常见的铸造工艺,并通过应用案例来展示它们在铸造行业中的实际运用。
一、砂型铸造工艺砂型铸造是最常见和传统的铸造工艺之一。
它使用砂型作为铸型材料,将液态金属倒入模具中,待金属凝固后,砂型被破碎以得到铸件。
这种工艺广泛应用于生产大型铸件,如发动机缸盖和机床床身等。
案例一:汽车制造业中的缸体铸造在汽车制造业中,发动机的缸体通常是用砂型铸造工艺生产的。
砂型可以灵活地制作出各种复杂形状和内腔结构,满足汽车发动机缸体的要求。
二、金属型铸造工艺金属型铸造是一种使用金属模具的铸造工艺。
金属模具可以重复使用,提高了生产效率和产品质量。
这种工艺适用于生产高精度和大批量的铸件。
案例二:飞机引擎叶片的制造飞机引擎叶片是需要具备高精度和高强度的金属部件。
金属型铸造工艺可以制造出符合要求的叶片,有助于提高飞机引擎的性能。
三、压铸工艺压铸是一种将液态金属注入高压模具中,通过施加压力使金属充填模腔的铸造工艺。
压铸可用于生产精密度高、尺寸复杂的铸件。
案例三:手机外壳的生产手机外壳通常由铝合金或镁合金制成,具有精密的尺寸和复杂的结构。
压铸工艺能够满足手机外壳的质量和生产效率要求。
四、连续铸造工艺连续铸造是一种将液态金属连续倒入模具中,通过连续冷却和切割得到连续条状铸坯的工艺。
它适用于生产长条状铸件,如铁路轨道和钢板等。
案例四:钢铁工业中的连铸连铸广泛应用于钢铁工业,以生产各种规格和长度的钢坯。
通过连续铸造工艺,可以提高钢坯的质量和生产效率。
五、精密铸造工艺精密铸造是一种生产高精度和复杂形状铸件的工艺。
它通常结合了其他铸造工艺,如石膏型铸造和失蜡铸造等。
案例五:航空航天领域中的精密铸造在航空航天领域,精密铸造被广泛应用于生产航空发动机的复杂部件,如叶轮、涡轮等。
精密铸造工艺的使用可以确保零部件的高精度和性能要求。
总结:通过对五种常见铸造工艺的介绍和应用案例的展示,可以看出在铸造行业中这些工艺的重要性和广泛运用。
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先进铸造工艺在汽车制造中的应用绪论:随着铸造工艺的不断创新,汽车制造业也随之不断进行着技术改革。
本文着重介绍几种先进的铸造工艺的原理、方法及其在汽车制造业中的应用。
关键词:汽车制造壳型铸造半固态铸造挤压铸造消失模铸造1 壳型铸造在汽车行业的应用1.1 壳型铸造壳型铸造就是利用遇热硬化的型砂覆盖在被加热的金属模板表面,使其硬化后形成一层薄壳,用薄壳铸型生产铸件的铸造方法。
型砂一般为硅砂或锆砂与树脂的混合料或树脂覆模砂,浇注铸件金属模板的加热温度一般为300℃左右,所形成的薄壳厚度一般为6~12毫米,但其具有足够的强度和刚度,耐高温。
因此将上下两片型壳用夹具卡紧或用树脂粘牢后,不用砂箱即可构成铸型。
同样也可用上述方法将型芯制成薄壳芯,制造薄壳铸型常用翻斗法,制造薄壳芯常用吹制法。
1.2 壳型铸造流程1.2.1 造型材料的准备1、树脂与硬化剂的准备:树脂与等量的12%的乌洛托品硬化剂混合并碾碎,之后通过100号筛,过筛后再次放入混砂机内混合,以确保硬化剂与树脂混合均匀,最后通过瓷球球磨机研磨30分钟,储存在干燥器中备用。
2、型砂准备及活性处理:根据所要制作的铸件造型选用合适的砂型,将选好的砂粒转入耐热铁箱内,经过900℃的热处理2小时,自然冷后取出,储存在干燥器中备用。
1.2.2 结壳1、将模板或者芯盒放在400℃的炉温内加热。
2、加热后取出模板或芯盒,喷以分型剂,喷好分型剂后模板温度不应低于220℃。
3、将模板或芯盒卡紧在翻斗或者吹芯机上结壳,使型砂均匀覆盖在模板或者芯盒上,结壳厚度为6~12毫米。
4、取下模板及芯盒,在400℃炉温下硬化,硬化后利用顶壳机顶出壳体。
1.2.3 合型和浇铸合型通常有粘合法和夹合法两种。
粘合法多用一级反应树脂做粘合剂,通常在壳型温度较高时进行粘合,或者另行加热粘合,粘合法可以保证最快的粘合速度。
夹合法则是通过手工操作利用机械工具进行合型,具有最高的合型质量,在进行串叠浇铸时更为优越。
1.3壳型铸造特点用树脂砂制造薄壳铸型或壳芯可显著减少使用的型砂数量,并且合理的布局设计能够提高效率。
覆膜砂特别适用于复杂薄壁精密的铸铁件(如汽车发动机缸体、缸盖等)以及高要求的铸钢件(如集装箱角和火车刹车缓等零件)的生产,可有效消除粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺陷。
壳型铸造所获得的铸件轮廓清晰,表面光洁,尺寸精确,可以不用机械加工或仅少量加工,对模具的损耗较其他铸造方式小很多,特别适用于生产批量较大、尺寸精度要求高、壁薄而形状复杂的各种合金的铸件。
但成本较高,主要由于制壳所使用的树脂价格较为昂贵,模板必须精密加工,成本较高,在浇注时还会产生有刺激性的气味,处理不当会造成环境污染。
能使铸件表面更加光洁,尺寸更加准确,可缩短生产周期,而且铸模可用自动机械制成(必须采用射芯机),不需要熟练工;尤其适用于各种金属中小型铸件的成批和大量生产1.4 壳型铸造在汽车制造行业的应用1.4.1 凸轮轴凸轮轴是发动机配气机构的主要机件之一,凸轮轴的质量关系的发动机的性能的好坏。
实际应用中凸轮轴的主要失效方式是磨损(磨料磨损)、刮伤(粘着磨损)、疲劳(点蚀剥落)。
根据凸轮轴的工作状况和主要失效方式,要求凸轮轴材料有较高的强度和硬度,同时由于凸轮轴负责发动机的进气门与排气门的开通和闭合,所以要求凸轮轴具有很高的精度,虽然可以通过二次加工获得,但会导致材料利用率降低,而采用壳型铸造则会大大减少加工余量,提高材料利用率。
发动机凸轮轴壳型1.4.2 发动机摇臂由于摇臂的筋厚尺寸不恒定,冷加工装夹具为鼓轮式,约有20%无法装卡加工,加工面多,废品率高达10-15%(由于铸造毛坯问题造成加工废品)。
如果用失蜡精密铸造工艺进行生产,由于其工艺特点,质量满足不了产品要求。
如果采用了壳型叠箱铸造工艺:中心浇口底注式,分四个直浇道,每个浇道每层供给4个摇臂,共叠11-18层铸件的壳,总计176-288件摇臂,生产率特别高。
同时可以使废品率降到了2-4%左右,并且大大提高了生产率,满足一了生产与质量要求,同时也大大地改善了劳动环境。
发动机摇臂壳型铸件此外,壳型铸造工艺还广泛应用于排气管、差速器外壳及其他外形尺寸要求很高的工程机械铸件,例如用于机械密封的特种铸铁耐磨环,以及其它要求较高、批量较大的高精度铸件等。
1.5 熔模壳型铸造熔模铸造是一种灵活铸造工艺,由于用该工艺成型的铸件与零件间具有较高的尺寸相似性,所以又称熔模精密铸造。
该工艺是使用熔点低的材料制成尺寸精确且表面光度好的零件模型,然后使用耐高温粘结剂与耐火粉料以及辅助添加剂配置成糊状涂料涂覆在熔模表面并撒上合适的骨料,等待涂料干燥硬化,重复上述操作制得具有一定厚度的型壳,然后加热型壳脱掉熔模。
最后再将脱模好的型壳高温焙烧,形成具有较高强度的陶瓷型壳。
制壳完毕后再向型腔内浇注入金属液,待金属液冷却凝固后去掉陶瓷型壳就能获得与熔模不论是尺寸还是表面光洁度都一致的镁合金铸件。
熔模壳型铸造工艺图1.6 消失模壳型铸造镁合金消失模铸造是目前比较先进的镁合金精密铸造工艺之一,该工艺过程是:首先将合适密度的EPS泡沫发泡成与镁合金铸造零件相同的形状(一般将这种泡沫模型叫做白模),并将它们与泡沫制成的浇注系统相粘连成零件模型树。
然后利用粘结剂和耐火粉料配置成消失模涂料,再将配置好的涂料浸涂或刷涂到白模表面,形成均匀的涂料层。
接下来将耐火涂料低温(低于EPS泡沫的膨胀变形温度)烘干后,埋在干砂子中震动紧实。
最后将熔融金属液直接导入铸型浇口进行浇注,在金属液进入过程中,白模汽化并且金属液迅速取代白模位置,最后等待金属液冷却凝固的到精密度尺寸精密较高的铸件消失模壳型铸造工艺图1.7 发展前景由于熔模壳型铸造技术和消失模壳型铸造技术的出现,使得壳型铸造不仅能够生产较为规则的具有分型面的零件,还能够生产较为复杂的不具有分型面的不规则零件。
可以预见,壳型铸造由于其较高的加工精度及表面粗糙度,将会在汽车等精密铸造行业发挥更大的作用。
2 半固态铸造在汽车制造行业的应用2.1 半固态铸造半固态铸造成形的原理是在液态金属的凝固过程中进行强烈搅拌,使普通铸造易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而保留分散的颗粒状组织形态。
这是因为在普通铸造过程中,初晶以枝晶方式长大,当固相率达到20%左右时,枝晶就形成连续网络骨架,失去宏观流动性,所以需要在金属凝固过程中施以强烈搅拌。
2.2 半固态铸造优点与传统全液态成形技术相比,它具有以下优点:①在工艺方面:成形温度低(Al合金至少可降低120 ℃);延长模具寿命(由于热冲击小);节省能源(由于工艺周期缩短);改善生产条件和环境。
②在产品方面:铸件质量提高(减少气孔和凝固收缩);减少加工余量;扩大压铸合金的范围并可以发展金属基复合材料。
要实现半固态铸造,首先要制备在半固态具有触变性的非枝晶组织合金。
2.3 非枝晶组织合金的制备方法非枝晶组织合金的制备方法很多,主要有以下几种:1.机械搅拌法机械搅拌法的设备比较简单,并且可以通过控制搅拌温度,搅拌速度和冷却速度等工艺参数来研究金属的搅动凝固规律和半固态金属的流变性能,目前实验室研究大多采用此法。
2.电磁搅拌法电磁搅拌法是利用电磁感应在凝固的金属液中产生感应电流,感应电流在外加磁场的作用下促使金属固液浆料激烈的搅动,使传统的枝晶组织转变为非枝晶的搅拌组织。
将电磁搅拌法与连铸技术相结合可以生产连续的搅拌铸锭,这是目前半固态铸造工业应用的主要生产工艺方法。
3.应变激活法应变激活法是将常规铸锭经热态挤压预变形制成半成品棒料,通过变形破碎组态组织,然后对热变形的棒料再施加少量的冷变形,在组织中预先储存部分变形能量,最后按需要将变形后的金属棒料分切成一定大小,加热到固液两相区等温一定时间,快速冷却后即可获得非枝晶组织铸锭。
在加热过程中先是发生再结晶,然后部分熔化,最终球形固相颗粒分散在液相中,获得半固态组织。
2.4 主要制造工艺美国是研究半固态铸造技术最早的国家,其研究和应用水平在世界处于领先地位。
除美国外,欧洲和日本是半固态铸造技术研究和应用的主要地区。
在汽车制造工业中,为满足汽车轻量化的要求,铝合金和镁合金是汽车制造业半固态铸造的主要材料。
其主要制造工艺如下:(1)流变铸造将金属液从液相到固相冷却过程中进行强烈搅动,在一定的固相分数下压铸或挤压成形。
由于直接获得的半固态金属浆液的保存和运送很不方便,因而这种成形方法投入实际应用的较少。
用此方法所制成的铝合金铸件的力学性能较挤压铸件高,而与半固态触变成形件的性能相当。
(2)触变铸造将由搅动铸造所制备的锭坯重新加热到半固态进行压铸或挤压成形。
由于半固态坯料的加热、输送很方便,易于实现自动化操作,因此半固态合金触变成形是当今半固态铸造的主要工艺方法。
2.5 半固态铸造在汽车制造行业的应用在镁合金半固态制品生产主要采用射铸成型;铝合金半固态主要采用触变成型。
目前利用半固态触变成形生产的汽车零件有主刹车缸体、轮毂、射油道、衬套、支撑件等,利用射铸成形生产的镁合金汽车零件有圆片离合器、油泵箱、齿轮箱等。
在使用半固态成型技术生产汽车零件上,欧美发达国家仍走在前列。
比如美国的Alumax公司是世界首家专业用半固态成形技术生产汽车及其图:射油器它零件的厂家,该公司在1994年就建立了可年产2400万个汽车零件的半固态成形工厂。
意大利的MM公司(Magneti Marelli)为汽车公司生产的汽车喷油系统中的射油道,质量要求高,并且要求耐腐蚀,其形状加工难度也大。
采用半固态金属压铸成形后,不但质量可以保证,生产费用还比原来降低50%。
2.6 应用前景虽然我国已是世界制造业大国,仅次于美、日、德,位于世界第四,但由于生产率低,技术含量差,自主创新开发能力不高,还不是制造业强国。
汽车,作为制造业的主要产品,必然是新兴制造技术的主要应用领域。
半固态金属加工技术与传统的技术相比,前者在提高产品质量、性能、降低能耗和成本;缩短生产流程;有利于环境保护和提高产品市场竞争力等方面具有独特的优势,以此作为我国从铸造大国成为铸造强国的新的重大突破口,既是当今世界范围内出现的环保压力、市场剧烈竞争、贸易自由化、信息技术迅猛发展的挑战,也是促进制造业旺盛发展、开拓广阔市场、不断扩大应用范围的极好机遇。
更重要的是,我国拥有丰富的镁资源,菱镁矿储量居世界首位,原镁产能和产量均居世界首位。
但是镁合金在我国汽车制造领域应用还不多,目前只有上海大众桑塔纳轿车的手动变速箱壳体采用了镁合金。
而且镁合金产品的80%是通过铸造方法获得的,无疑以此作为突破口,采用半固态镁合金射铸成型技术,必将使我国镁的资源优势转变为技术经济优势,必将增强铸造行业在全球市场中的竞争力。
3 半固态铸造在汽车制造行业的应用3.1 挤压铸造挤压铸造也称为液态模锻,是一种集铸造和锻造特点于一体的新工艺,该工艺是将一定量的金属液体直接浇入敞开的金属型内,通过冲头以一定的压力作用于液态或半凝固的金属上,使之充填、成型和结晶凝固,并在结晶过程中产生一定量的塑性变形,从而获得零件毛坯的一种金属成形方法。