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關于汽車底盤安保鋁合金鑄件鑄造工藝技術發展現狀探討

2018-07-25 11:08:03 作者：本網整理來源：汽車材料網分享至：

當汽車成為一種全球通用的交通工具時，關于汽車外型和性能等方面的生機話題就一刻未曾停止。當前，國際更加追求汽車輕量化，而實現這一目標，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，這種材質的零件常見于發動機等零部件中。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。下面主要探討國內外底盤安保鋁合金鑄件鑄造工藝技術發展現狀。

1 金屬型低壓鑄造工藝技術

該工藝技術是由英國人發明，于20世紀初正式申請專利。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，在制造領域內頗有知名度。金屬型低壓鑄造工藝為了進一步提高鑄件的凝固速度，采用了金屬型較強的激冷作用，使其性能得到了進一步提升，作為常用的鑄造工藝技術，其應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的成熟度和廣泛使用度，其生產效率會大大提高，但隨之而來的問題是，通過此技術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，方可使此工藝技術的適用范圍更加廣泛。

2 差壓鑄造工藝技術

20世紀60年代，差壓鑄造工藝技術誕生。該工藝技術隸屬于低壓鑄造，根據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，質量也有很大的保證。

3 VRC/PRC鑄造工藝技術

VRC/PRC鑄造工藝技術可稱為針孔無冒口鑄造/壓力無冒口鑄造。VRC/PRC鑄造工藝技術誕生于1985年，由美國一家公司發明。VRC/PRC鑄造工藝技術利用變頻真空系統將模具中的氣體全部抽出，確保金屬液的穩定性，防止氧化。形成鑄型后，通過壓力進行凝固補縮，確保形成的鑄件組織精密。為了使鑄件的形成速度更快，采取設置水冷回路的方式有助于批量生產，提高效率。在美國，該工藝技術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鑄造工藝技術作為一種十分先進的技術，其所制造的鋁合金鑄件性能良好，組織精密，質量過關，生產效率很高。在我國，關于此項技術的借鑒和使用亦在不斷探索，力求開發出適合我國特色的VRC/PRC鑄造工藝技術。

4 擠壓鑄造工藝技術

擠壓鑄造工藝技術是生產高性能要求鋁合金的典型工藝技術。一是直接擠壓鑄造技術。該技術主要工作原理離不開沖頭施力，金屬液體在壓力下凝固。直接擠壓鑄造技術適合結構簡單的鑄件。二是間接擠壓鑄造。該技術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。間接擠壓鑄造技術主要用作制造復雜的鑄件。擠壓鑄造工藝技術制造出的鑄件，不僅性能良好，質量過硬，其應用范圍較為廣泛，一些國外的汽車鑄件已經開始應用此技術，收到了不錯的效果。

在美國，關于擠壓鑄造工藝設備的研究陸續開展中，并且已經推出多種類型的汽車底盤安保鋁合金鑄件。在中國，利用液態金屬擠壓鑄造工藝技術開發汽車底盤安保鑄件也收到了一定的效果，不過，鑒于國內與國外技術的差距，采用該種工藝技術的鑄件尚未實現大規模生產。盡管如此，國內依然不乏企業之間的強強聯合，開發出適合我國特色的鑄件，其質量和性能與國外水平幾乎持平。如沈陽、蘇州等企業開發出的鑄件質量具有良好的保證。總之，在開發汽車底盤安保鑄件中，擠壓鑄造工藝技術十分適合，而且，我國對于此技術的研究具備一定的基礎。在國內汽車底盤安保鑄件工藝的選擇中，針對該項技術突破技術難關才是關鍵，由此才能真正實現大規模生產。

5 半固態鑄造工藝技術

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

結束語

綜上所述，對于各國汽車制造商而言，響應環保號召，提倡節能減排是提升綜合競爭力的有效途徑。其中，汽車輕量化是當今市場的主要趨勢之一，實現這一目標的有效方式就是實現底盤安保部件輕量化。從上面幾個方法來看，國外陸續開展了研究，并收到了一定的成效。在國內關于底盤安保工藝技術的研究尚處于探索階段。因此，我國要不斷吸取先進的經驗，結合自身實際，最大程度滿足國內市場的需求。

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責任編輯：韓鑫

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