利用高壓壓鑄方法制造空心鋁合金副車架

Akihiko Asami et al. SAE 2016-01-0406.

編譯：王祥

各汽車制造廠商正在致力于減少碳排放和節(jié)約能源技術(shù)的開發(fā)，其中最有效的方法之一是采用鋁合金材料替代原本的鐵合金材料，用于汽車零部件的制造。目前，鑄造空心鋁合金副車架已經(jīng)被應(yīng)用在實(shí)車中，常用的鑄造方法為重力澆鑄和低壓鑄造，但是這兩種鑄造方法很難使鑄造空心鋁合金副車架的壁厚減小，達(dá)不到輕量化的最優(yōu)結(jié)果。為解決此問題，提出了一種高壓壓鑄方法。

鋁合金材料的高壓壓鑄是指在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)鋁合金材料以較高的速度填充壓鑄模具，并在壓力作用下成型和凝固的方法。采用高壓壓鑄（如填充材料為鋁鎂材料）時(shí)，材料的注射速度可達(dá)到10m/s，有助于形成薄壁零部件。而低壓壓鑄由于材料的填充速度較慢，在材料填充過程中需要保持模具較高的溫度，因此為防止材料提前凝固而使用壁厚較大的壓鑄零部件。為獲得空心的鋁合金副車架，在高壓壓鑄時(shí)需要采用砂芯，而砂芯的設(shè)計(jì)是高壓壓鑄成敗的關(guān)鍵，砂芯決定了零部件內(nèi)部形狀和尺寸精度等。在將樹脂砂芯用在高壓壓鑄過程中，首先制造空心鋁合金副車架內(nèi)部空腔的砂芯形狀，然后組芯到鑄件型腔中，最后合箱采用高壓壓鑄。壓鑄成型后，采用振動(dòng)破碎和化學(xué)溶解的方法將砂芯清除，進(jìn)而獲得空心的鋁合金副車架。需要注意的是，高壓壓鑄時(shí)砂芯也承受較大的壓力，因而在制作砂芯時(shí)應(yīng)當(dāng)保證砂芯有足夠的強(qiáng)度，以滿足高壓壓鑄過程中產(chǎn)生的鑄造壓力。通過高壓壓鑄方法制造的空心鋁合金副車架與傳統(tǒng)的鋼板焊接副車架相比，質(zhì)量約減輕了40%。