針對(duì)AB柱鑄造加工的探究

李那那

海納川（濱州）輕量化汽車部件有限公司 山東濱州 256600

隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車行業(yè)在日新月異的變化。產(chǎn)品不斷升級(jí)，渦輪驅(qū)動(dòng)，自動(dòng)泊車、自動(dòng)導(dǎo)航。隨著技術(shù)不斷的完善和提高，而電動(dòng)汽車則以它獨(dú)特的優(yōu)勢，在慢慢走近人們的生活。電動(dòng)車以獨(dú)特的優(yōu)勢，節(jié)能、輕量化、全鋁車身、速度、單次充電歷程是目前發(fā)展的方向。而這些優(yōu)勢在一次次的刷新，刺激消費(fèi)者的眼球。使得消費(fèi)者慢慢的認(rèn)可了電動(dòng)汽車。而全鋁車身的鑄造，在鑄造行業(yè)中算是一個(gè)不小的難題，下面我就淺談一下我公司AB柱在鑄造過程中的一點(diǎn)心得與大家共同學(xué)習(xí)一下。鑄造是根據(jù)鑄件本身特性，結(jié)構(gòu)合理的安排生產(chǎn)工藝，我公司生產(chǎn)的AB柱是采用金屬外模、砂芯內(nèi)腔的傾轉(zhuǎn)重力澆鑄，由于工件壁薄，外形復(fù)雜，尺寸較大所以在生產(chǎn)過程中遇到很多問題，下面我就我的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)談一下我的看法[1]。

1 澆鑄不足的原因分析

澆鑄不足主要與溫度、模具傾轉(zhuǎn)速度、噴涂有關(guān)。

溫度：又分為鋁液溫度和模具溫度，鋁液溫度過高容易產(chǎn)生析氣對(duì)產(chǎn)品金相組織不好，過低澆鑄成型困難。所以要有一個(gè)合理的溫度，經(jīng)過生產(chǎn)總結(jié)740℃為比較合理的澆鑄溫度。溫度的控制還需要多個(gè)環(huán)節(jié)需要來保溫，如澆勺、澆口杯的溫度，模具涂料都是保證成型的重要組成部分，通過生產(chǎn)總結(jié)和質(zhì)量分析曲線，我們制定出了澆勺、冒口每生產(chǎn)150件就必須保養(yǎng)噴涂，否則就對(duì)鋁液溫度起不了保溫效果，模具涂料生產(chǎn)50件后則需要重新噴涂。

模具傾轉(zhuǎn)速度：對(duì)于成型也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，傾轉(zhuǎn)速度過快，型腔內(nèi)氣體不容易排出，容易產(chǎn)生憋氣，過慢則對(duì)成型造成困難。所以要想做好，即達(dá)到成型好又能把型腔內(nèi)的氣體及時(shí)排出則需要制定一個(gè)合理的澆注速度，并在各個(gè)傾轉(zhuǎn)角度的速度也不相同，90～72°設(shè)置慢漸快，這時(shí)主要是為了能夠形成排氣氣道，讓型腔內(nèi)的氣體排出。72～25°快速充型，快速充型是為了能讓鋁液有個(gè)沖擊力，更有利于產(chǎn)出合格的鑄件，25～0°慢速，充型結(jié)束穩(wěn)定鋁液排出卷入性氣體。更容易得到合格的鑄件。

噴涂：在鑄造過程中噴涂是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，不只是配比，操作者的噴涂手法也起到關(guān)鍵性的作用。對(duì)于這種大型而且壁薄的工件需要充分理解才能做好，首先要知道鋁液在型腔內(nèi)的流動(dòng)原理。才知道怎么去做。鑄件型腔的粗糙度是決定鑄件成型的又一個(gè)重要因素。粗糙度高可以增加摩擦力，使得表面溫度低的鋁液掛在型腔表面，并與模具之間有一定的空氣隔離層，減緩中間高溫鋁液和模具之間的熱傳遞速度，盡可能的延長成型距離。因此涂料的配比要盡力對(duì)濃。而怎樣做才能有效的把涂料噴好，也需要現(xiàn)場實(shí)踐中的一些經(jīng)驗(yàn)和手法。這就需要操作者不斷地去領(lǐng)會(huì)和學(xué)習(xí)。涂層的厚度也是很關(guān)鍵的，厚了成型好、補(bǔ)縮不好，容易產(chǎn)生縮松、縮裂，薄了保溫不好，容易產(chǎn)生澆鑄不足。所以要想做好噴涂還需要對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)有一個(gè)充分的理解，最終實(shí)現(xiàn)順序冷卻。有個(gè)別地方的確難以實(shí)現(xiàn)的話，我們可以采取鑲嵌導(dǎo)熱性能好的冷鐵的方法，使之實(shí)現(xiàn)順序冷卻，最終生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品[2]。

門邊變形：B柱在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了一個(gè)嚴(yán)重的問題——門邊變形。門邊變形就需要校正，不但在生產(chǎn)過程增加了兩道工序，浪費(fèi)了人力物力，而且還有著8%的工件校正不過來而變成廢品。我們針對(duì)門邊變形問題做專項(xiàng)試驗(yàn)生產(chǎn)跟蹤測量總結(jié)結(jié)論為：

（1）鑄件在剛生產(chǎn)出來時(shí)，狀態(tài)完好

（2）自然冷卻后門邊有規(guī)律性的倒向一方。

（3）熱處理前門邊校正后熱處理后再次有規(guī)律性的倒向同一方向，并且變形數(shù)值也遵循著0.8毫米的數(shù)值左右。

2 解決方案

根據(jù)力學(xué)原理，由于芯頭的原因使得鑄件在冷卻過程中收到的應(yīng)力不同，所以在冷卻過程中使得鑄件把門邊拉向帶芯頭的一面。原因找到了那就需要找解決方案，現(xiàn)在初步討論有兩個(gè)方案可行：

方案一：我們通過技術(shù)分析商議修改模具做變量補(bǔ)償，模具通過做鑲件把變形量事先預(yù)留出來，鑄造出來達(dá)到合格工件，但我認(rèn)為此方法可取但不受控，因?yàn)樽冃问艿叫绢^的影響，芯頭的緊實(shí)度干涉到工件的變形量。再有就是熱處理的變形量也是一個(gè)不可控的重大因素。

方案二：砂芯芯頭由方形變圓形

原理：如下圖

此方案對(duì)鑄件有一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，鑄件的變形不受砂芯頭的干涉，在熱處理前、后都不受影響，狀態(tài)可控。缺點(diǎn)：就是需要在機(jī)械加工時(shí)多加一道工序。

通過對(duì)鑄件分析發(fā)現(xiàn)，造成憋氣的主要原因在于砂芯棱角太明顯，造成鋁液過早擋住排氣通道，氣體又不能及時(shí)排出造成了上圖現(xiàn)象。我們提議把砂芯棱角打掉，圓滑過渡，通過實(shí)驗(yàn)效果很好，隨即把冷芯模具直接改造為圓弧過渡，最終把問題解決[3]。

3 結(jié)語

通過對(duì)AB柱的生產(chǎn)，我學(xué)到了很多，也在不斷地尋找各種對(duì)策來面對(duì)突發(fā)問題和事件。隨著汽車電動(dòng)化、輕量化我們面對(duì)的不僅僅只限于AB柱的問題，還有更多的產(chǎn)品和機(jī)遇等著我們。所以我也要不斷地學(xué)習(xí)，與時(shí)俱進(jìn)不斷地充實(shí)自己，才不至于被社會(huì)淘汰，才能面對(duì)市場帶來的各種挑戰(zhàn)。