提高汽车铸件质量的技术研究论文_刘伟

提高汽车铸件质量的技术研究论文_刘伟

东风柳州汽车有限公司 广西柳州 545000

摘要:汽车铸件质量控制是确保汽车使用寿命的关键性因素,提高汽车铸件质量的根本目的是延长汽车的使用寿命,为购买者提供更加优质的服务,在我国科技水平不断提高的趋势下,工业汽车铸件加工技术水平也得到相应的提高,很多新技术被开发和挖掘,并且这些新技术被广泛应用在汽车铸件生产活动中,极大地提高了汽车铸件生产质量,实现汽车工业生产的现代化和技术化未来,相关技术人员应该进一步深入研究各种技术,不断提高汽车铸件质量。

关键词:汽车;铸件质量;技术

1提高汽车铸件质量的重要性

研究提高汽车铸件质量的新技术,具有重要的意义,是控制铸件质量的最重要、最有效途径。提升汽车铸件的质量是保证汽车使用寿命的基本前提,汽车由很多零部件构成,很多零部件都是汽车行驶过程中必不可少的部分,提高汽车铸件质量,才能确保铸件部件能投入到使用过程中,在零部件配合时,其表面质量和孔径的大小均能满足其他部件的需求。铸件加工是一项十分复杂的工作,铸件的表面润滑度和质量控制是十分重要的,随之我国技术水平的不断提高,新技术、新工艺的研发与运用,极大地提高了铸件生产工作的整体水平,轿车铸件质量也得到保证,许多轿车使用寿命也得到延长,同时,铸件质量的控制也能降低后期保护管理的费用,如果在使用后期产生质量问题,维修方面的工作难度也会相应下降,维修需要的成本也会降低。

2提高汽车铸件质量的技术

2.1高压铸造技术

高压铸造是将液态或半液态金属,在高压作用下,高速填充压铸模型腔,并在压力下快速凝固而获得铸件的一种方法。高压和高速是高压铸造与其它铸造工艺的根本区别,也是重要特征。高压铸造具有生产效率高、产品质量好、尺寸稳定性好,尺寸精度高的优点。并可通过结构优化减少零件数量,一个高压铸件可以整合数十个冲压零部件,主要用于减振器支座、门边框架等零件制造。奔驰新SL大量应用铝合金高圧铸造技术,使零部件数量大大减少,其中A柱由两个铸件构成,替代原来的13个零件;前减振器支座整合了7个零件。

但高压铸造存在易产生气孔,不能热处理的不足,因此高压铸件的力学性能较金属型重力铸造件和低压铸造件低。而真空压铸工艺利用特殊设备将压铸型空腔内的空气抽出,在真空条件下压铸成形。因此,能够有效降低铸件内部气孔,并可进行热处理强化,确保铸件力学性能。同时,在真空条件下,可减少型腔内的反作用力,实现在很小的比压下用小机器来压铸较大或者较薄的铸件。

2.2泡沫陶瓷技术

泡沫陶瓷过滤器(Ceramic Foam Filter)是一种开口孔隙率高达80%~90%,具有三维互通网状骨架结构的陶瓷制品。用泡沫陶瓷作过滤介质的概念是美国公司于1974年首次提出。一般认为,泡沫陶瓷过滤器具有拦截、滤饼、吸附、整流等多种过滤机制,其中吸附机制占主导地位。由夹杂物被过滤器壁面吸附的热力学条件可知,夹杂物与过滤器的润湿性越好,夹杂物越容易被过滤器所吸附;夹杂物与合金熔体的润湿性越差,夹杂物越容易被熔体推出而被过滤器所吸附;熔体与过滤器间的界面张力值越大,夹杂物越容易被过滤器吸附,但熔体与过滤器间的界面张力值大,会导致熔体与泡沫陶瓷的润湿性差,熔体与过滤器不能良好地接触,不利于夹杂物的去除,此外还会导致过滤所需的引流启动压头大。在泡沫陶瓷表面涂覆特殊涂料,从而制得一种所谓活性过滤器,其目的是强化过滤器对夹杂物的粘附,甚至可选择性地捕捉夹杂物,是近年来开发的一种新型过滤净化技术。

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过滤效率是衡量过滤工艺的重要指标之一。泡沫陶瓷的过滤效率由过滤前后熔体中夹杂物的浓度、熔体的热物理性质和流动状态,夹杂物颗粒的性质、数量,以及过滤器材料种类和结构参数等决定。其中泡沫陶瓷结构参数(如孔密度等)是主要决定因素,泡沫陶瓷孔密度越大过滤效率越高。国内开展铜合金熔体泡沫陶瓷过滤净化研究始于20世纪80年代初。泡沫陶瓷过滤器的过滤效率高达94.6%,双层纤维过滤网仅为67.1%。过滤后铝青铜熔体的粘度降低,铸件疏松和气孔显著减少,密度、硬度及气密性均有提高,晶粒得到细化,铸件的抗拉强度和伸长率明显提高。,铝青铜过滤后抗拉强度和伸长率比未过滤时分别提高了18%和34.8%,铸件废品率由过滤前的23%降低到7.5%。

泡沫陶瓷过滤净化操作方便,成本较低,过滤效果好,是铜合金铸件生产中应用较多的一种过滤净化方法。目前已用于砂型铸造、金属型铸造、离心铸造及熔模铸造铜合金中。过滤合金主要有铝青铜、锡青铜、锰黄铜、硅黄铜等。用于铜合金过滤净化的泡沫陶瓷材质主要有氧化铝、碳化硅和堇青石等。一般铜合金铸件过滤多采用10或20ppi,要求高的铸件采用30ppi。

2.3无模式化数控成形技术

无模式化数控成形技术的应用主要包括模样铸型铸造工艺设备、数控切削加工以及无模制造等,这种技术是将有形的铸件利用数控成形技术将其制造成为无模型的零件。其中模样铸型制造是通过模样获取砂型的尺寸、形状以及精度,首先根据铸件设计图样建模,初步加工出模型,得到相应的铸件模型。然后采用离散推积原理的铸型无模制造,运用RP技术直接将模型制作成可以浇筑的铸件模型,如常见的模型有磨砂型、数值砂型以及直接RP铸型等多样化的模型样式,利用RP技术能将初步成形的铸件样件制造成不具备形状的模样,基于离散推积原理的RP技术是一种新工艺,省去传统精密制造过程中蜡型、泡沫塑料膜以及木模等多环节加工工艺,提高铸件生产质量和效率。在数控技术水平不断提高的形势下,数控技术与CAD计算机软件技术相结合,能通过CAD直接绘制模型,再利用数控中的PCM工艺、无模铸型制造工艺以及选择性激光烧结工艺,将铸件模型加工成形。利用数控切削制造技术是一个重大的突破,这种方法能省去中间环节,不需要模样制作,与传统的加工工艺完全不同,铸型数控加工技术能将单件小批量的金属零件通过切削成形出品,在可控的加工环境中,实现切削和运动基本结构,并且在控制信息的作用下,完成总功能要求的动作。

结束语

随着我国科技和经济的快速发展,近年来,我国汽车工业也在迅速发展,在这种快速发展的趋势下,汽车使用寿命成为人们高度重视和关注的问题。针对这一个新的研究课题,汽车工业生产技术人员也进行深入分析和研究,希望能寻找到解决质量问题的方法,为人们提供优质的汽车铸件,确保整个汽车产品的使用寿命因此,研究汽车铸件质量控制方法具有重要的作用和意义,而提高质量的根本途径是不断研发新的技术和工艺。科技是第一生产力,依靠技术的支持,才是提高汽车铸件质量的根本途径相关技术人员一定要深入研究新技术,将技术应用在实践生产中,实现提高汽车铸件质量的战略目标。

参考文献:

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[4]杨青.新能源汽车电机壳体挤压铸造工艺研究[D].江苏大学,2016.

[5]李乔.工艺因素对消失模铸铝件质量影响研究[D].太原科技大学,2016.

论文作者:刘伟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/4/3

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