左端盖设计说明书

  本文关键词：压力铸造工艺及模具技术的现代设计理论方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

计算机控制技术在压铸生产中得到较好应用，工业发达国家所生产的压铸机大都实现了CNC化，能检测压力室温度、推杆位移和速度，并实现铸造过程的伺服控制。我国相对比较落后，检测仪器、控制系统及模具制造等方面有许多关键技术还是空白。国内压力铸造模具的质量及设计工艺也存在很多不足，主要表现在以下方面：

①压铸模使用寿命短，以大、中型铝合金压铸模为例，国产模具的使用寿命一般在3~8万件之间，平均6万件，而国外生产的同类模具的使用寿命可以达到10~15万件；

②模具可靠性较差；

③我国在压铸模的设计和制造方面，目前仍主要依靠设计人员的经验，CAE技术尚未有效应用。

5铝合金在在汽车应用上的优势

铝合金作为汽车零件特别是用于制造汽车发动机产品的结构材料有两个突出的优点：一是质量轻，较大幅度的减轻了汽车自身重量；二是它的导热性比铸铁好。根据发动机工作原理，使用铝制气缸盖和气缸体可以改善发动机的工作状态，提高其热效率，这就意味着能够改善和提高发动机的功率。用于发动机的铝合金压铸件，不仅要求铝合金具有良好的高温性能、耐磨性、热膨胀系数小，同时在铸造成型时合金的流动性要好。众所周知，内燃机气缸盖是一种内腔结构复杂、形状多变，并且壁厚不均匀的铸件，而乘用车用某些高性能发动机气缸盖水套壁厚只有3.2 - 3.5mm，在进气管道最薄处仅2.5～3mm。所以，保证产品铸造成型状态的完整性是对压铸铝合金的严重考验。由于缸体和缸盖的冷却通道与水接触，缸盖燃烧室表面受到高温燃气侵蚀，故又要求铝合金具有一定的耐磨腐蚀性。由于缸体和气缸盖铸件工作环境差，故又要求合金有较好的热疲劳强度，以承受抗热冲击所产生的疲劳破坏情况。 能源短缺及环境污染问题已成为制约我国汽车产业可持续发展的突出问题，无论是从社会效益还是经济效益来考虑，低油耗、低排放的汽车都是节约型社会发展的需要。汽车轻量化技术是汽车节油的重要手段，试验表明：汽车质量每下降10%，油耗约下降3%一5％。 附着科学技术的飞速发展，现代汽车制造材料的构成发生了较大的变化，高密度材料的

比例下降，低密度材料有较大幅度的增加。从90年代开始，汽车材料向轻量化、环保型方向发展的趋势日益明显，其中铝、镁合金是应用日渐广泛的材料之一。铝合金是一种较轻的金属材料，在20世纪初才开始工业应用。第二次世界大战期间，铝材主要用于制造军用飞机。战后，铝工业界着手开发民用铝合金产品，使其应用范围由航空工业扩展到建筑业、容器包装业、交通运输业、电力和电子工业、机械制造业和石油化工等国民经济各部口，应用至丛们的日常生活当中。

专家认为，在未来几年，车用铝合金的需求将逐步增加，汽车轻量化的迫切需要使有色金属在汽车上的应用得以快速发展。我国2003年铸件总产量为1 987万t，其中铝镁合金为117万t，占总产量的5.8%。丰田汽车希望在近两年将铝制气缸体由现在的35%提高到50%。本田汽车公司早在1994年，将汽油发动机气缸体全部换成铝制气缸体。铝合金气缸体、气缸盖等有色金属则多采用压铸（包括真空压铸）、低压压铸、高压压铸、金属型重力铸造以及很有发展前途的半固态压铸成形技术。东风本田发动机公司、东风日产发动机分公司铝压铸车间采用2500t压铸机生产铝气缸体，并实现了国产化。铝气缸盖成形工艺主要有两种，一是以欧美为代表的重力铸造成形工艺，上海皮尔博格、南京泰克西等公司选用意大利法塔公司重力铸造机生产铝气缸盖；二是以日韩为代表的低压铸造成形工艺，东风日产发动机分公司铝压铸车间、广东肇庆铸造公司、天津丰田铸造公司都选用日本新东等公司的低压铸造机生产铝气缸盖。

6铝合金铝合金在汽车工业中的发展前景

近年来,轿车用铝合金材料已具有多种规格,有些新型的铝合金材料具有良好的冲压性、可焊性和抗蚀性,具有一定的强度和刚度,适用于制造刚度大的承载构件,例如车身部分。近年日本汽车制造业开发的一种新型铝合金板材,内含1 %的镁和硅,可以越烘越硬,其性能参数已与钢板相似。日本本田公司生产的顶级跑车NSX 车身和部分底盘零件全部用铝合金制作,车体重量比用钢材制造时减轻了140kg ,正辆轿车轻了200kg , 燃料消耗率降低了13 %。目前全铝车身还仅限于高档轿车和跑车,随着时间的推移,制造成本的不断下降,将会有更多型号的轿

车车身和零部件应用铝合金材料。

铝合金具有比强度高、耐腐蚀性能优良、适合多种成形方法、较易再生利用等优点,是汽车工业应用较多的金属材料。特别是能源、环境、安全等方面的原因使对汽车轻量化的要求越来越迫切。使用轻量化材料是实现汽车轻量化的重要途径,而铝是应用得比较成熟的轻量化材料。近20 年来,铝在汽车上的用量和在车用发动机材料构成比中所占份额都有明显的增加。由铝合金制造的零件已经遍及汽车发动机的各个部分。汽车所用的材料,由于节省能源、节省资源、轻量化的需要而有所变化,新材料相继被推出、应用。随着汽车技术的进步与发展,炼制及加工工艺更加先进,铝合金零部件的普及应用不会太远。据预测,未来汽车的主要材料将由钢材转为铝材,轿车的平均重量将会减轻35 %。在比较成熟的金属材料中,铝合金轻金属材料也出现了新的发展趋势,在汽车上有着十分广阔的开发应用前景。

从高速、舒适、美观、耐用、轻量化、节能、保护环境、降低综合成本等综合性能方面来看,铝合金无疑是汽车工业现代化和轻量化的首选材料,世界许多国家都在致力于汽车用铝合金的研究。未来汽车是一种以电池代替发动机的无污染交通工具,轻量化成为最关键的问题,全铝化框架式整体车身的汽车将成为未来汽车的发展方向。汽车工业作为我国的支柱产业之一,今后几十年都将得到持续高速发展,研制高性能汽车用铝合金对提高我国汽车工业的国际竞争力具有举足轻重的作用,同时也将产生重大的经济和社会效益。

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