铝合金壳体铸件概述

铝合金壳体铸件常用于现代汽车工业。由于其形状不规则，有些结构很难通过机械加工达到质量标准。因此，一些铝铸件只能用于汽车壳体的粗糙表面结构。从汽车使用安全的角度出发，行业对铝铸件的质量要求非常严格。所有铸件都有严格的材料强度标准。在对壳体铸件的要求中，表面、内部质量双重标准。为了保证产品质量，一些厂家采用了光学探伤技术来控制整个生产过程。

本文介绍的铝合金外壳盖结构相对简单，只需加工两个零件。但由于壳体形状不规则，两个凸台的高度不同。其中，最大外径、高度和主壁厚部分分别为 105mm、40mm 和 3.5 毫米。需要加工的部分是大壳和小壳的外径表面。加工公差必须控制在 +/-0. 1 毫米以内。由于该零件不需要加工内腔，压铸难度相对较小。

为保证铸件性能满足承受 20kN 以上静态压溃力的要求，生产过程需按照 GB6414-86 CT6 进行控制，保证铸件在压铸过程中无杂质、无裂纹，不允许焊接。通过修补或浸渍来修复产品。

产品工艺分析

2.1 生产流程

零件的生产流程为：来料 → 熔化/压铸 → 切边/清理 → 机加工 → 清理 → 装配。

2.2 缺陷分析

虽然本文介绍的铝合金壳体铸件结构简单，但在生产过程中经常会出现以下生产缺陷：

在生产质量控制方面，目视检测主要负责铸件外观缺陷的检测，X 射线检测负责铸件内部质量的控制。但在大规模生产中，从加快生产速度和控制生产成本的角度来看，这两种方法都存在一定的缺陷。因此，通过 CAE 和其他辅助技术对铝合金压铸工艺进行分析和参考，以提高铸件的内在质量。在粗加工阶段进行问题控制。

2.3 工艺参数和设备选择

根据铸件的结构特点和生产要求，铸造压力设定为 350T。根据以往同类产品的生产经验，如模具组合不合理、工艺参数选择不当等，压铸过程中会出现金属液充填速度过快的问题。导致型腔内气体排出受阻，最终在成品中形成气孔或氧化物杂质过多等质量缺陷，影响铸件的合格率。

根据铸件的设计要求，薄壁型壳铸件的致密表层厚度仅为 0.8mm。如果加工不好，中心结构就会疏松，导致壳体性能和抗压性能下降。因此，在设计模具时，采用定位销进行协调定位，将加工量控制在 0.5mm 以内。这样既节省了加工时间，更有利于铸件内在质量的提高。

2.3.1 模具程序的选择

根据铝合金壳体铸件的设计要求，使用 AnyCast-ing 软件进行了虚拟设计，得到了三种不同的入口设计方案。通过比较，最终确定了流动填充较为顺畅的流道。设计方案 C 是制作模具，在实际生产中发现，该方案对改善型壳铸件内部缺陷、提高型壳成品率有较好的效果。

2.3.2 设置熔化温度

结合铸件壳体的结构重量，采用350T 冷压室压铸机进行铸件压铸，温度设定在640℃+/-20℃范围内。为保证金属液充填过程中压力稳定，尽量避免因二次氧化夹渣或侵蚀型芯而引起的湍流、飞溅等问题，压力上升速率设定为 1.3kPa/s。

2.3.3 合金液的净化

为了提高铝合金型壳铸件的质量，减少气孔、针孔、夹渣对产品合格率的影响，在铸造过程中采用了二次精炼步骤，即合金在出炉前和出炉后各精炼一次。同时，在冒口处采用纤维过滤网，在水平浇口处采用陶瓷过滤网，在水平浇口末端和间隙口处采用双层纤维过滤网，进行三次过滤，以控制产品夹渣缺陷的发生。

实际生产情况和效果

根据上述方案和工艺，在实际生产中随机抽取 6 个铸壳样品进行检验，发现方案 C 对改善铸壳内部缺陷、提高铸壳成品率效果较好。通过 X 射线检测，发现内控合格率达到 100%；再通过精密车削试验，发现加工表面气孔率指标达到 ASTM E505 2 级水平；通过破坏性碾压试验，发现所有样品均能达到 25kN 以上的耐压能力。由此可见，本文介绍的铝合金壳体铸造设计和工艺选择是比较合理的，在控制产品质量方面取得了一定的效果。

Conclusion

随着科学技术和相关工艺的不断进步，铝合金零件的压铸工艺也在不断改进。传统的相关工艺流程较长，不利于铸造过程中的质量控制。为了确保生产质量的提高，必须从材料阶段开始进行质量管理。通过科学的设计和方案选择，上述铝合金壳体铸件的生产工艺和关键技术达到了合理可行的标准，证明了相关技术和工艺能够满足相关铸造产品批量生产的质量要求，同时也验证了铝合金 关键件压铸技术在提高相关产品整体质量中的作用。