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汽車鋁鑄件材料的高性能化及拋光手法
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[一]、汽車鋁鑄件材料的高性能化

提高材料的性能,使得單位重量的零件能夠承受高的載荷,是降低鋁鑄件重量的方法之一。支架類結構鋁鑄件占汽車鋁鑄件相當大的比例,因而其鋁鑄件的開發也成為關注的之一。通過熱處理等措施,使材料顯微組織改變,從而提高零件的強度、剛度或韌性,可以地降低零件重量。

等溫淬火球墨鑄鐵,不僅強度比普通鑄鋼材料有所提高,而且密度比鋼要低,其密度為7.1g/cm3,而鑄鋼的密度為7.8g/cm3,是近年來廣泛推薦采用的材料。采用等溫淬火球墨鑄鐵,在鋁鑄件尺寸相同的條件下,比鑄鋼件輕10%。東風汽車公司在某型商用車進行了采用等溫淬火球墨鑄鐵替代鑄鋼件。的輕量化驗證工作,并針對等溫淬火球墨鑄鐵件高強度特點,對14個懸架類零件進行重新設計。表1為采用等溫淬火球墨鑄鐵材料替代后的輕量化效果,總重量減輕近40%。需要說明的是的輕量化效果不僅僅是材料替代產生的,還包括輕量化設計的貢獻。一般來說,汽車鋁鑄件的材料替換往往伴隨著零件的輕量化設計。

在鋁合金和鎂合金鋁鑄件方面也采用了高強、高韌的材料進行替代,在原有輕合金減重的基礎上,應用高性能材料進行進一步減重,采用高性能的AE44合金取代原有的鋁合金,采用高壓鑄造的方法生產副車架,在鋁合金減重的基礎上進一步減重6kg。

鋁鑄件是前衛的金屬成型方法之一,是實現少切屑,無切屑的途徑,應用很廣,發展很快。目前壓鑄合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅,而且也逐漸擴大用來壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。鋁鑄件的尺寸和重量,取決于壓鑄機的功率。由于壓鑄機的功率不斷增大,鋁鑄件形尺寸可以從幾毫米到1~2m;重量可以從幾克到數十公斤。國外可壓鑄直徑為2m,重量為50kg的鋁鑄件。

鋁鑄件也不再局限于汽車工業和儀表工業,逐步擴大到其它各個工業部門,如農業機械、機床工業、電子工業、國防工業、計算機、鐘表、照相機和日用五金等幾十個行業,具體有:汽車零配件,家具配件,浴室配件(衛浴),燈飾零件,玩具,須刨,領帶夾,電氣一電子零件,皮帶扣,表殼,金屬飾扣,鎖具,拉鏈等。在壓鑄技術方面又出現了真空壓鑄、加氧壓鑄、精速密壓鑄以及可溶型芯的應用等新工藝。

鋁鑄件應用范圍廣泛,實際上在壓鑄行業內形成了多個細分市場領域。目前,大部分中小鋁鑄件廠主要生產五金、家電及燈具等普通壓鑄產品,企業規模小,設備水平較低,價格競爭激烈,企業效益較低。而少數規模較大的壓鑄企業擁有較前衛的設備與技術,能夠生產符合汽車產業、通訊等產業對于高精密壓鑄產品的要求。這類廠商能夠與下游客戶建立穩定的長期合作關系,在市場競爭中處于較有利的地位,企業效益較好。


[二]、砂鑄鋁鑄造件的拋光手法及外表呈現

砂鑄壓鑄鋁件是一種常見的機械制作工藝,這是一種利用重力向下的壓力,解決了很多問題。砂鑄鋁鑄造件方法有金屬型鑄造和真空高壓鑄造。在國內由于由于工藝成熟,準備周期短,大多數鋁合金鑄造采用金屬型重力鑄造。而鋁合金金屬型重力鑄造是利用金屬液自身的重量充型和補縮的一種鑄造工藝,金液澆注及充型過程中容易產生紊流,使合金液易卷氣。砂鑄鋁鑄造件的表面涂裝工藝。砂鑄鋁鑄造件是用來制造一些鋁制品的,這些工件為了是需要在表面進行噴涂,噴漆可以很好的隔絕空氣和水。涂裝工藝一般可分為:噴漆、噴粉和電泳。工件經表面處理后,針對不同工件對外觀和的要求,選用合適的噴涂工藝及設備,同時應注意流平、干燥、冷卻等工序的控制,否則會對產品質量產生不良影響。一般情況下,噴漆工藝能獲得較好的外觀質量。噴漆涂層具有較好的光澤、色澤及耐候性,通常用于汽車外涂層、摩托車油箱等外觀要求較高的場合。對于防腐要求較高的場合,如摩托車車架、放在廚房中的冰箱等一般采用噴粉工藝。電泳工藝一般運用于耐鹽霧試驗、耐沖擊性等要求比較高的場合并且充當底漆的作用。當然象汽車雨刮器、門鎖等只需一道電泳漆便能滿足要求。有時對一種產品三種工藝都能適用,這由各方面的綜合因素而定。

一、簡述砂鑄鋁鑄造件的拋光手法解析:

(1)流體拋光流體拋光是依靠流動的液體及其攜帶的磨粒沖刷工件表面達到拋光的目的。

(2)磁研磨拋光磁研磨拋光是利用磁性磨料在磁場作用下形成磨料刷,對工件磨削加工。

(3)電解拋光,電解拋光基本原理與化學拋光相同,即靠選擇性溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。

(4)特別波拋光,特別拋光是利用工具斷面作聲波振動,通過磨料懸浮液拋光脆硬材料的一種加工方法。將工件放入磨料懸浮液中并一起置于聲波場中,依靠特別波的振蕩作用,使磨料在工件表面磨削拋光。

(5)化學拋光,化學拋光是材料在化學介質中讓表面微觀凸出的部分較凹部分優先溶解,從而平滑面。

(6)機械拋光,靠切削或使材料表面發生塑性變形而去掉工件表面凸出部平滑面的拋光方法,在含有磨料的研拋液中,緊壓在工件被加工表面上,作高速旋轉的運動。

二、關于砂鑄鋁鑄造件的外表呈現:

(1)鍍銀工藝,或電鍍鎳。

(2)壓鑄鋁件澆鑄后需要經過凝固,整個過程避免有風。

(3)一些缺陷要盡量避免。

(4)鑄造溫度控制在合理值,具體廠家可以根據壓鑄鋁件的性能決定。

(5)壓鑄鋁件澆鑄前去除掉液體中的液渣。

(6)將鋁材料加熱成液態的鋁,再澆入模腔中。鋁材料要求無雜質。銀白色的壓鑄鋁件看上去較干凈,像產的壓鑄鋁件一樣,它外表的顏色也常作為檢測其質量的根據,生產時,廠家建議原料不混入其他雜質,并選擇合適的生產工藝。

三、導致砂鑄鋁鑄造件脫皮的原因解析:

(1)局部表面致密性不好,部分脫皮是由于局部壓鑄鋁件表面致密性不夠或者嚙合性不佳,在外力作用下致密層破壞引發的。

(2)冷隔的微觀形態,冷隔的微觀形態是指金屬液體在壓鑄時由于所受壓力的變化導致充型時不連續或不平穩。當局部模具溫度偏低時,導致入型腔的少許液體碰到型壁凝固成表皮層,該表皮層會很快被水汽和油煙氧化成薄的金屬層,而后進入的金屬液體在其表面覆蓋凝固后形成該層界面。由于該層界面有現象,與基體結合強度較低,在脫模拉力、氣體膨脹力以及遇到高溫、噴丸和高壓等外力的作用下,表層容易脫開起皮。

(3)皮下存在微氣孔,部分脫皮是皮下氣縮孔在外力作用下釋放的結果。

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