车发动机铝合金缸体和缸盖的铸造技术
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。
汽车缸体铸造工艺
汽车缸体铸造工艺一、缸体材料车用发动机缸体缸盖的材质主要有灰铸铁，铝合金，蠕墨铸铁等。
传统的发动机无论是缸体还是缸盖都是采用铸铁的，但是铸铁有着许多先天的不足，例如重量大、散热性差、摩擦系数高等等。
所以，许多发动机厂商都在寻找更适合的材料制造发动机的构成部件，比如密度小的铝。
铝的比重轻，单位体积的铝结构强度要小于铸铁，所以铝缸体通常体积反而大些。
但铝容易和燃烧时产生的水发生化学作用，耐腐蚀性不及铸铁缸体，尤其对温度压强都更高的增压引擎更是如此。
铸铁缸体和铝缸体各有其优缺点，所以所以高增压的引擎很多都采用铸铁缸体，小型车的缸体则更多向铝缸体发展。
金属中的元素组成会对金属材料的性能产生较大的影响，就钢铁而言，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
不同的缸体元素配比也是有差别的。
合肥江淮铸造有限责任公司缸体化学成分要求化学成分（%）C Si Mn P S Cr Cu Ti Sn Pb下限 3.25 1.95 0.60 0.00 0.06 0.25 0.30 0.00 0.06 0.00 0上限 3.40 2.10 0.90 0.06 0.10 0.35 0.50 0.03 0.09 0.00 4二、原材料熔炼熔炼设备选用：中频感应保温电炉：生产效率10t／h，外水冷长炉龄大排距冲天炉：生产效率7t／h。
1、原材料原材料一般为回炉料，废钢和生铁。
回炉料是厂家的常备材料，在使用时必须注意其本身的干净程度。
回炉料的加入量必须严格按一定比例，否则会导致铁水的Si、S含量不易控制。
江淮生产的缸体铸件回炉料使用量一般不超过20％。
在江淮的缸体生产中，废钢的使用量超过50％。
这是由于生铁本身含有粗大石墨，而石墨熔点较高，在2000℃以上，在熔炼中不能熔尽，使得结晶过程中石墨变得粗大。
铝合金发动机缸盖制造技术探讨
合金 的熔化需要通过氩气旋转吹气 ， 加入锶变质等其他 物质 ； 浇筑时先对模具进行清理 ， 预热至２ ０ ０ ￣ Ｃ进行涂料 ， 涂料时要根据 缸
３总 结 与展 望
对于铝合金发动机缸盖的铸造工艺而言 ， 不只是为制造出高质
【 摘 耍ｌ 铝合 金发动 机缸 盖的制 造 包括 了压 力铸 造 、 金属 型铸造 、 冷芯盒砂 芯组 芯造型 等几种 工 艺。 本 文对这 几种 制造 工艺进行 了简要分 析 并阐述 了在铝 合金 发动机 缸盖 制造 中常 见的低 压铸造 工艺 内容， 总结 并展 望 了未 来铝合金发 动机缸 盖制 造前景 。 Ｉ 关键 词 】 铝合 金 发动机 缸盖 制造 技术
量 的 汽车 零 件 ， 还 需 要 根 据 实 际情 况 ， 按 照 工厂 的生 产 条 件 和 缸 盖 机构 需求 ， 选择最适合 的制造方法 。 现在 制造 铝合金缸盖多使用金
该铸造工 艺介于重力铸造和压力铸造之间 ， 低压铸工艺对铝材 料 的利用 率较高 ， 产品缺陷较少 ， 所需压力 不高 ， 产品较为完美 。 但 是采 用低压铸 造的生产率较低 ， 生产时间较长 ， 总体产品 的成 品率 低， 虽然在铝合金发动机缸盖 的制 造 中属于传统工艺 ， 但使用该铸
１铝合金发动机缸盖制造工艺
１ ． １金 属 型铸 造 盖的形状决定薄厚 ， 如浇 口附近需要涂厚一些 ， 注意过滤 网的放置 ， 在铝合金发动机缸盖的制造工艺中， 金属 型铸造属于传统铸造 避 免 氧 化物 杂 质 进 入 ； 浇 注 时 的 温度 要 控 制 在 ７ １ ０ ￣ Ｃ左 右 ， 将 偏 差控 方法 ， 为 重力 铸 造 的一 类 ， 使用 较普 遍 。 这 种 制 造 工 艺 虽 然 有 较 好 的 制在２ ０ Ｃ内， 以减小铝液温度造成 的缸盖 内部缺陷 ； 冷却时使用水 力学性和冷却性 ， 但是成本较高 ， 且生产过程 中易产生裂纹、 气孔等 冷或气冷 ， 对于一 些浇 口 距 离过 近的位置要强制冷却 。 一般以间接 现象 。 采用金属 型铸 造的缸盖质量 同砂型铸造相 比较 ， 质量 明显高 冷却为主 ， 在 一些较厚 的位置可 以使用直接冷却， 冷却强度 可通过 出很 多 ， 但金属型铸造不适用于小 批量零件 生产 。 时间和温度两个因素控制 ； 从缸盖的充型到浇 口凝固时间为加压时 １ ． ２压 力铸 造 间， 一般控制在５ 分钟左右 ， 若要提升生产效率 ， 可 以采用一模两件 压力铸造 ， 即为压铸 ， 是 目前使用较多的一种制造工艺 ， 较多应 等方法进行 。 同样的 ， 起模时间也受到温度 的影响， 若 时间过短会造 用于 铝合 金发动机 的缸体铸造 中， 在缸 盖铸 造中也有涉及 。 压铸 是 成缸盖 形状 变形， 时间太长则取 不出来 ， 一般 的起 模时间是在加压 通过 高压 作用 ， 将液态或半液态金属迅速成型凝 固。 在高压力条件 时间的三分之一处时， 起模时先 脱侧模， 再起上模 ， 低压铸造时 ， 要 下， 这种方法能够制造 出数据 精密程度高的铝合金零件 ， 特别 是对 注意加压曲线， 如 冒口的补缩压力在０ ． Ｏ ０ ７ ＭＰ ａ 左右。 同样的， 坩埚 内 于轿车所 使用的铝合金发动机缸体和缸盖 ， 应用较广泛。 使用压 铸 的液面高度也会影响到加压曲线的变化 ， 升液管同坩埚底部的间隔 这种 制造工艺 ， 获得的产品有较高的成 品率 ， 生产力 也比较高 ， 且不 高度 同样有着影响 ， 一般维持在２ ０ ０ ａｍ左 右。 ｒ 需要进行 热处理 ， 缺点是在金属液 体的高速 流转 下 ， 浇注 时产 品较
摩托车铝合金气缸盖的金属型铸造工艺
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画
摩托 车铝合 金气 缸盖 的金属型 铸造 工艺
论汽车铝合金缸体缸盖铸造工艺研究现状
论汽车铝合金缸体缸盖铸造工艺研究现状作者：孙洪强来源：《时代汽车》 2018年第6期本文就从铝合金缸体缸盖铸造层面出发，列举了当前主要的铸造方式，有金属型铸造工艺、压力铸造方式、中压铸造方式、低压铸造方式、消失模铸造方式、冷芯盒砂芯造型铸造方式等七种。
并分别对其优点以及不足进行分析，探讨其方式最适用的情况和状态，并分析其相应铸造方式所铸造出铸件的各自特点，并对其所需要的生产成本进行说明，以此使得汽车行业能够根据自身的实际特点，与其生产的汽车特色，来选择最适合自身的铸造方式，并对其不断的进行完善和改进，使得汽车零件铸造工艺能够不断的发展。
1铝合金缸体缸盖随着时代科技的不断发展，汽车已经逐渐成为人们出行的必要工具，因为共强大的便利性和功能，深受广大群众的喜欢。
一辆汽车是由各式各样的零部件所构成的。
这些零部件慢慢的拼装出庞大的汽车系统，才实现了汽车飞快的速度以及其他强大的功能。
因此，汽车工业可以在一定程度上带动很多其他行业的发展，正像：缸体缸盖铸造工艺。
发动机作为一辆汽车最为核心的部分，其缸体与缸盖是核心中的核心，是汽车众多有色零件中原辅材料消耗较大，工艺技术含量较高的零件之一，共重量达到汽车有色零部件的首位。
当前，汽车的轻量化已经是现下以及未来的发展方向。
汽车轻量化主要足在确保机车安全和性能的前提下，通过轻量化材料把汽车的重量整体变轻以此可以减少油量的损耗，做到节能减排的效果，达到保护环境的目的。
汽车轻量化极其符合当前的环保需要，因此汽车轻量化逐渐成为了最有效以及便利的保护环境的方式之一。
共为了达到减少汽车重量的目的，可以使用轻合金材料，如铝合金材料，因其轻便，以及美观，在汽车零部件的生产中非常常见。
目前汽车轻量化的重要实现方式就是发动机使用铸造铝合金缸体缸盖。
研究汽车发动机的缸体缸盖铸造工艺，其不仅仅可以达到汽车轻量化的目的，还需要设计好内部结构以及选择合理的生产工艺。
就共是汽车发动机最重要的零件之一而言，在其生产和后续加工过程中需要严格按要求控制好其尺寸精度。
车发动机铝合金缸体和缸盖的铸造技术
８、湿型铸造
美国ＧＭ汽车公司萨基诺金属铸造厂（ＳＭＣＯ）数年前将其原生用于生产铸铝件的高压造 型线改建用于生产铝缸盖，在２００１年用粘土砂湿型生产了１，９２５，０００铝缸盖。
丹麦ＤＩＳＡ公司近年来一直致力于开发利用其垂直分型无箱射压造型机及低压浇注来生
日本Ｔｏｙｏｔａ丰田公司采用类似于低压铸造的真空吸铸法（图６）生产铝缸体。
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图６
４、金属型铸造
金属型铸造主要用于生产铝缸盖及简单的铝缸体。 德国Ｄａｉｍｌｅｒ—Ｃｈｒｙｓｌｅｒ公司有两台直径分别为１２米及１３米的１２工位转盘金型机（图７） 缸盖，生产铝缸盖。 毛坯重１２公斤，浇冒口重６公斤。浇注温度为７３０＂Ｃ，浇注时间为９秒，生产节拍为３０ 秒。浇注后缸盖进行热处理。
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图３
图４
３，低压铸造
低压铸造是铝液在很低的压力（＂－０．０３Ｍｐａ）下由下而上地充填型腔（图５）通常采用的 是金属型和砂芯，因此可以获得闭舵结构的缸体。
这种方法的缺点是生产率低，因为虽然充型时间一般仅需５一．１５秒，但保压时间则需３～ ６分钟，整个生产循环达１０ｂ ｌ １分钟。在大量生产轿车缸体、缸盖时，就需要多台机器和多 套模具。美国福特公司用此法生产铝缸盖。
实型铸造
ＢＨ
Ｈ
精确砂型 铸造
Ｂ
Ｂ
说明：Ｂ为缸体：Ｈ为缸盖
由此可见，由于铝合金浇注温度低（７００＂Ｃ上下），其铸件工艺是多样化的。但是对于一 个轿车制造厂来讲，选择适宜的铸造工艺是极为重要的。为此，必须对各种铸造工艺产品质 肇的综合影响进行深入的调研和分析．才有可能作出正确的选择。
压铸铝合金缸体生产工艺简介
压铸铝合金缸体生产工艺简介摘要：本文叙述了压铸铝合金缸体的生产工艺技术。
分析了化学成分、球化及孕育处理等主要工艺因素对铸铁质量的影响。
通过工艺研究、现场生产及对影响铸件质量的主要因素进行分析，给出了该铸件合理的合金配比、球化处理及复合孕育工艺。
关键词：化学成分球化处理复合孕育随着汽车行业轻量化趋势明显，对铝合金部件拉动巨大，汽车零部件轻量化发展进入黄金时期，尤其是能源和环保问题的日益突出，对产品零件轻量化提出了更高的要求。
铝合金发动机缸体时汽车发动机的核心零部件之一，对汽车产业轻量化的发展起着至关重要的推动作用。
现将发动机缸体铸件的全生产工艺做简要介绍，为广大读者提供参考。
1. 产品简介四缸铝合金缸体（长宽高：385*390*285），缸体重约18kg，材质：AlSi9Cu3，排量1.5L。
产品主要技术要求：抗拉强度≥ 240MPa；硬度≥HB80；延伸率≥1.0%。
2. 生产工艺简介生产线主要工艺流程为：熔化-压铸-抛丸-粗加工-浸渗-检验。
2.1 熔化生产工艺熔化生产工艺流程有：配料→加料→熔化→出铝→去渣→除气检测→转运→保温。
集中熔化炉为塔式天然气炉，熔化量为800kg/h。
保温炉为热电偶加热炉，最大保持量2500kg。
铝锭原材料要保证铝锭的化学成分、力学性能、断面检查符合要求，铝锭与回炉料质量配比≥50%；熔化温度750±20℃，出铝温度720±10℃，每班开线前需对铝包进行预热；除气机惰性气体压力≥0.5MPa，除气时间：4 min～10min；除渣剂加入量按每包铝水（约700kg）加入1Kg±50g，；铝液密度要求为2.61g/cm3；精炼后的铝液成分需满足要求，合格铝液通过叉车转移至压铸机旁的保温炉，铝液保温温度控制在660±10℃。
2.2 压铸生产工艺压铸机选用压铸主机为DCC2500T冷压室压铸单元。
压铸的生产工艺流程有机边保温炉浇注→放置缸套→压铸→机器人取铸件→光电检测渣包→去渣包→打码→冷却→去除浇冒口→取铸件放置到输送带。
汽车铝合金汽缸体低压铸造技术分析
汽车铝合金缸体的金属铸造存在许多问题，如砂眼，夹杂物，冷隔板等。具体分析和解决方案如下：（1）金属铸造中的砂眼铸造问题主要是由于在型芯和浇口表面浮动的沙子和毛刺，并且不清洁油漆块中的砂或落入提升管中。该类型击中砂芯并落下沙子等。只要操作上注意，认真检查即可避免。（2）金属铸件中夹杂物缺陷的主要原因是金属装料表面未清洁，合金熔化和精炼，或立管涂层剥落。炉渣不干净，合金液在浇注过程中溅出，浇注系统不牢固。通过加强炉料管理，在浇注系统中加入渣罐，放置过滤器，可以严格执行冶炼操作程序。控制填充速度使合金液体顺利进入腔体，并注意控制浸入合金液体的液体入口喷嘴的深度不小于100mm。为了防止底部合金液中的杂质进入模具。（3）金属铸件冷绝缘缺陷的主要原因是金属温度低，铸造温度低，涂层薄，铸造速度慢，二次填充等。防止的方法应对症采取措施。[6]一般而言，汽车铝合金缸体的金属型铸造工艺中的相关缺陷可以对称解决，以确保铸件的性能。
图2汽车铝合金缸体的阶梯铸造形式
3汽车铝合金缸体的铸造参数
汽车铝合金缸体的铸造参数主要包括金属型涂层和温度控制。金属喷涂氧化锌涂层，涂层厚度为0.2 mm，比例为：氧化锌7，水玻璃3，并均匀地用水稀释。坩埚刷上氧化锌涂料，加水呈乳状，最好刷3次。提升管内壁上的涂层与金属类型相同，厚度在0.5和1.0mm之间。石棉粉70％，氧化锌25％，水玻璃5％，加水成糊状，涂层厚度为3至4 mm，最外层用1层氧化锌涂料进一步刷涂，缓慢干燥使用。[5]汽车铝合金汽缸体的金属型温度控制在260～350℃，合金的浇注温度为700℃左右，关于升液、充型、增压采用约为0.010～0.014 kg/ cm2 s，等到充型结束之后，需要停留稳压5 s左右，这样让其结壳，然后快速的增压，使得合金液冲破已开始形成的枝晶对末凝固的热节进行补缩。低压铸造后，铸件还要经500℃左右的水爆清砂淬火，及相应的时效处理。
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８０年代中期美国Ｆｏｔｄ汽车公司从英国引进这一技术．并且对其加一改造，使之适用于大量生 产。为此Ｆｏｔｄ公司于１９８８年投资５８０万美元兴建一中试车间即“铸铝研究开发”车间（Ｃａｓｔｉｎｇ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，简称ＣＡＲＤ），其中安装有与生产用设备一样大的倾转 式Ｃｏｓｗｏｒｔｈ铸造机及容量为２２．７ｔ的熔化炉，“真刀真枪”地试浇注Ｖ－６及ｖ．８轿车发动机缸 体和缸盖。在工艺成熟的基础上，Ｆｏｒｄ汽车公司投资近六千万美元在１９９２年秋建成安装有３８ 台冷芯射芯机、１０３台机器人以及３台倾转式Ｃｏｓｗｏｒｔｈ转盘铸造机的全自动铸铝厂（Ｗｉｎｄｓｏｒ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｐｌａｎｔ，温莎铸铝厂现归属Ｎｅｍａｋ公司）。该厂目前己具备年产约８９万件缸体的生 产能力。其铸件废品率（内、外废）仅Ｏ．６％，这样低的废品率对于大量生产复杂薄壁铝合金 铸件来讲，在世界上是罕见的。
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６、精确砂型铸造
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图９
由于在常温下在芯盒内通气快速硬化砂芯的“冷芯盒”制芯技术的应用，使制芯生产率 和砂芯尺寸的可预见性得以提高，精确砂芯组芯造型（即精确砂型）正在一定程度上取代目 前常用于生产铸铁及铸铝汽车件的粘土砂型及金属型。以下简述几种具有代表性的使用精确 砂型的铸造方法。
德国ＢＭＷ汽车公司在几年前已建立成年产３３０，０００铝缸盖的实型铸造厂。
８、湿型铸造
美国ＧＭ汽车公司萨基诺金属铸造厂（ＳＭＣＯ）数年前将其原生用于生产铸铝件的高压造 型线改建用于生产铝缸盖，在２００１年用粘土砂湿型生产了１，９２５，０００铝缸盖。
丹麦ＤＩＳＡ公司近年来一直致力于开发利用其垂直分型无箱射压造型机及低压浇注来生
下载时间：2010年12月6日
2.期刊论文 向中元.李建华.林汉首 轿车发动机缸体压铸生产及效率控制 -机械工程师2005,""(9)
通过轿车发动机铝合金缸体压铸生产实践,分析产品设计及生产工艺,探讨影响生产效率的主要因素.提出压缩生产节拍、实现动作同步化是提高生产 效率的核心方法的观点.
本文链接：/Conference_6405998.aspx 授权使用：东风汽车(dfqc)，授权号：034eda39-c8b8-48fe-9044-9e440106cb92
工位ｌ，囱开启的金属型中自动下芯ｌ 工位２：下芯及浇泣过程中间的安全工位， 工位３；缸盏自动浇注， 工位４～９：浇注了的缸盏进行冷却。
图７
８１
德国ＶＷ公司汉诺威铸铝厂采用９台６工位转盘金型机生产铝缸盖
５、Ｃｏｓｗｏｒｔｈ法
英国Ｃａｍｐｂｅｌｌ教授发明的Ｃｏｓｗｏｒｔｈ法（图８）采用冷芯盒砂芯组芯造型，但是它使用锆 砂（通常在铸造生产中使用石英砂）。它利用电磁泵来实现在可控压力下使铝合金液由下而上 地充填铸型。由于锆砂的热膨胀率很小而且恒定，囡而有利于获得尺寸精确度高的铸件。但 是，由于锆砂导热性极好，比石英砂高出两倍多。因而用它所造的砂型难以浇注出壁厚小于 ４ｍｍ的铝铸件。另外，砂芯采用机械组装，组装后砂型如同一个整体，也有利于确保铸件尺 寸精度。
昊泣郊清华太学机械制造工程系，北京１０００８４
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图１
图２
２，中压铸造
日本Ｈｏｎｄａ本田汽车公司及Ｔｏｕｋｅｉ公司分别研发了新压铸法（图３）及中压压铸法（图４ｊ
用于生产铝缸体。两者皆可采用砂芯从而可生产具有闭舵结构的缸体。
压力铸造的压射比压是５５～１２０Ｍｐａ，而中压铸造仅为５～３０Ｍｐａ。
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产铝铸件，特别是铝缸体。这种１二艺采用低压体铝液从砂型侧面由下而上地充填型腔。（图 １３）。在充填完毕后，将砂型底侧的浇口切断，并将一通气小管从上向下插入砂型的冒口内， 引入气压体冒口进行补缩。如果这种工艺能成功地用于大量生产铝缸体，则由于上述造型机 的高生产率（２００～３００型，，Ｊ、时），它将带来很大的经济效益。
轿车发动机铝合金缸体和缸盖的铸造技术
清华大学吴浚郊１ 摘要：从世界范围看．轿车工业是铸造工业的最大用户，同时也是铸造技术进步的～个主要推动力。为了
降低燃料消耗、减少环境污染，轿车铸件朝着轻量化、精确化、强切化和复合化方向发展。国外正在研究３ｍｍ 壁厚的灰铸铁缸体．３ｒａｍ壁厚的耐热合金钢排气管和２ ０～２．５ １１１１１１壁厚的球墨铸铁件。而扩大铝台金的应用 是轿车工业的重要发展趋势，国外汽车材料铝合金用量以每年ｌ∞‘的速度递增。目前几乎全部轿车缸盖已采 用高强度铝合金生产，预计有更多的缸体也将采用铝台金生产。生产优质的精确成形铸件（Ｎｅｔ ｓｈａｐｅ ｃｏｓｔｉｎｇｓ） 是各国汽车铸件生产厂的共同目标。为此，除原有的精确铸造成形技术不断有所改进外，也开发了多种新的 铸造技术。本文介绍世界若干主要的轿车制造厂所采用的生产铝合金发动机缸体和缸盖的铸造技术。
日本Ｔｏｙｏｔａ丰田公司采用类似于低压铸造的真空吸铸法（图６）生产铝缸体。
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图６
４、金属型铸造
金属型铸造主要用于生产铝缸盖及简单的铝缸体。 德国Ｄａｉｍｌｅｒ—Ｃｈｒｙｓｌｅｒ公司有两台直径分别为１２米及１３米的１２工位转盘金型机（图７） 缸盖，生产铝缸盖。 毛坯重１２公斤，浇冒口重６公斤。浇注温度为７３０＂Ｃ，浇注时间为９秒，生产节拍为３０ 秒。浇注后缸盖进行热处理。
图１３
小结：
世界著名汽车厂铝合金缸体、缸盖所用的铸造工艺可归纳如下：
＼方ｒ。＼名
ＧＭ
Ｆｏｒｄ
１３’ａｉｍｌｅｒ Ｃｈｒｙｓｌｅｒ
ＢＭＷ
＼
ＶＷ
。Ｆｏｙｏｔａ Ｎｉｓｓａｎ Ｈｏｎｄａ Ｒｅｎａｕｌｔ
Ｆｉａｌ
高压压铸
Ｂ
Ｂ
Ｂ
中压压铸
Ｂ
低压Ｋ铸
Ｈ
Ｈ
Ｈ
Ｈ
金属型铸造
Ｈ
Ｈ
Ｈ
ＢＨ
Ｈ
湿型铸造
Ｈ
Ｃｏｓｗｏｒｔｈ法 Ｂ
铸造
图ｌｌ
图１２
７、实型铸造
实型铸造或（消失模铸造）采用遇液体金属后即气化的泡沫塑料作模样，无分型面，也 不用取模，不用砂芯，同时采用无水份、无粘结剂、无附加物的干砂造型。这种方法可以生 产出薄壁、零度拔模斜率的复杂铸件，并可直接铸出螺纹及曲折的通道。它可以减少机械加 工工序。
美国ＧＭ公司发动机总成部（ＧＭＰＴ）在将实型铸造用于大量生产方面在世界上处于领先 地位。
． 是铝液在很低的压力（＂－０．０３Ｍｐａ）下由下而上地充填型腔（图５）通常采用的 是金属型和砂芯，因此可以获得闭舵结构的缸体。
这种方法的缺点是生产率低，因为虽然充型时间一般仅需５一．１５秒，但保压时间则需３～ ６分钟，整个生产循环达１０ｂ ｌ １分钟。在大量生产轿车缸体、缸盖时，就需要多台机器和多 套模具。美国福特公司用此法生产铝缸盖。
关键词：轿车发动机、铝合金、缸体和缸盖、铸造技术
ｌ、压力铸造（圈１）
压力铸造的优点是能生产尺寸精度高、表面光洁度好、壁厚薄的铸件。但是，因充填型 腔的铝液流速高而引起的紊流将空气和氧化膜卷进铸件结构中，使铸件的内部致密性差。这 个问题现在从以下途径来解决：
（１）在压室和压型中采用真空； （２）采用更科学、更合理的浇注系统； （３）采用半固态金属来代替液态金属。 它们都在不同程度上取得了成效。 对于缸体生产来讲，压力铸造的另一局限是由于压射比压高（５５～１２０Ｍｐａ）须采用金属 型芯，只能铸出开舱结构的缸体（图２）。与开舵结构相比，闭舱结构的缸体具有更大的刚性， 后者即使在发动机功率增大时能降低噪声和振动水平。 德国Ｄａｉｍｌｅｒ．ｃｈｒｙｓｌｅｒ公司、及法国Ｒｅｎａｕｌｔ公司等采用压力铸造生产铝缸体。
作者： 作者单位：
吴浚郊 清华大学机械制造工程系,北京,100084
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1.期刊论文 吴浚郊 轿车发动机铝合金缸体和缸盖的铸造技术 -铸造技术2002,23(5)
为了降低燃料消耗,轿车铸件朝着轻量化、精确化、强韧化和复合化方向发展.而扩大铝合金的应用是轿车工业的重要发展趋势,目前几乎全部轿车缸 盖已采用高强度铝合金生产,预计有更多的缸体也将采用铝合金生产.世界若干主要的轿车制造厂各自所采用铸造技术,如压力铸造、中压铸造、低压铸造 、金属型铸造、Cosworth法、精确砂型铸造、实型铸造和湿型铸造,生产轿车用的铝合金缸体和缸盖.
（”英国Ｚｅｕｓ法采用冷芯盒砂芯组芯造型，重力浇注。由于所用的工艺装备（芯盒）制 造得十分精确，因而可获得尺寸十分精确的铝铸件，这种方法可以生产壁厚仅２．５ｍｍ的复杂 铝合金发动机缸体、缸盖。
（２）德国ｇｌｕｃａｓｔ铸造厂采用一种独特的方法来进行冷芯盒砂芯的组装。首先使制好的 一底盘砂芯滞留在第一套芯盒的下芯盒内。该底盘砂芯的下芯盒就作为一输送“夹具”逐次 通过生产线上的每一台射芯机，并利用芯盒上精确的定位销、套系统进行自动砂芯装配（图 １０）。每一台射芯机生产相应的一层砂芯，除第一台射芯机外，其余的射芯机皆将制造的砂芯 滞留在上芯盒中，以便进行由上而下的组装。
经过改进的Ｃｏｓｗｏｒｔｈ倾转法（图９ｂ）是从铸型的侧面注入锅液直至型腔被充满为止。随 后将整个铸型倾转ｔ此时电磁泵仍在工作，当铸型被倾转１８００后电磁泵开始降低压力以便处 于横浇道中的铝液返回到电磁泵的浇注管中，而铸件则在具有热的铝液的冒口作用下进行凝 固。这样一台电磁泵配合一台倾转铸型机每小时可浇注５５型。而Ｆｏｒｄ汽车公司采用四工位转 盘式浇注机（配一台电磁泵），每小时生产率达１００型。
早在８０年代它即在纽约州的马森纳工厂用实型铸造生产一种４．３升Ｖ６汽车柴油机的铝缸 盖。随后在１９８６年将其用于生产２．２升四缸铝缸盖，迄今已生产了５００万件。１９８６年通用公 司宣布在其所属的土星汽车厂用实型铸造生产铝缸体和缸盖以及球铁曲轴和凸轮轴。