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摩托车铝合金缸体
摩托车铝合金缸体
汽车铝合金下缸体压铸技术要点分析及缺陷应对
2019-01-09 09:33:47
近年来，节能减排已经成为了时代风潮，汽车轻量化也是大势所趋，在这两大背景之下，铝合金材料在汽车中的运用越发广泛，借助压铸成型的汽车零部件越来越多。作为轿车的核心部件，发动机缸体大多采用铝合金和铸铁为材料，其中压铸铝合金缸体得到了越来越多的认可，日韩和欧美的汽车公司大多都运用压铸铝合金缸体。
在缸体生产领域，普通砂型铸铁缸体具有工艺简单、成本低、刚性和耐热性好的优点，但也有一个缺点，那就是重量过大。如将缸体下方的曲轴和上方的缸套一分为二，下面使用铝合金而上面使用铸铁，就可一举两得，既减轻了缸体质量，又可保持铸铁缸体的优点。
下缸体，就是指经过这样一分为二之后发动机下部的曲轴部分。由于下缸体是厚壁零件，且壁厚差别大，因此压铸成型的难度非常大。我们借鉴国内外相关经验，针对一型1.5T发动机设计开发了一套下缸体压铸技术，试验非常成功。
1铝合金下缸体压铸难点
该铝合金下缸体铸件质量为8.4kg，轮廓尺寸为382mm×258mm×67mm，压铸质量为11.1kg，材质为A380，平均壁厚为7.2mm。由于下缸体与曲轴相连接，因此在底部还需要放置铸铁嵌件。
下缸体铸件压铸工艺复杂，其难点主要有如下几点：
靠前，铸件需要置入5件铸铁镶嵌件，铸铁镶嵌件要完美地镶嵌在铝合金铸件之上，不能发生分离的现象。
第二，下缸体铸件壁厚较薄处薄至2mm，较厚处厚达24mm，分布严重不均。
第三，由于镶嵌件两侧壁厚差别大，给铝合金液的流动充型带来了非常大的难度，同时也考验着其补缩能力。
第四，铝合金铸件容易发生气孔、缩孔、裂纹、缩松等缺陷，质量控制较难。
2铝合金下缸体压铸技术要点根据试验分析，我们认为下缸体的压铸生产技术要点主要有如下几点：
靠前，科学设计缸体压铸件的浇注系统，下缸体中间放置镶件位置为薄壁，上下部分为厚大部位，因此我们选择单侧浇注，这样一来，铝液可由底侧进料，流经中部镶件后抵达顶部。
第二，我们运用了齿形激冷排气块真空压铸，齿形激冷排气块与真空机合用可改善因两侧壁薄引发的流动性不足问题，确保了铸件品质良好。
第三，为提高铝合金液体与铸铁镶嵌件的润湿程度，我们进行了镶嵌件预热，这样不但保证了成型后铸铁件与铝合金不分离，还提高了铝液的流动性。
经过试验，我们获得的下缸体内部组织致密，且外观成型良好。在下缸体压铸过程之中，科学合理的工艺参数是获得高品质下缸体的保障。我们认为以下工艺参数是铸件成型的关键影响因素：
靠前，压铸温度。在压铸过程中，铝液温度应控制良好，因为温度过高或过低都不能取得良好的铸造效果，过高易导致缩孔及缩松，过低则容易引发充型不良。通常来说，铝液合理温度应在650——665℃之间，而模具喷涂后的温度应在150——200℃之间。
第二，镶嵌件温度。当镶嵌件达120——140℃时，铝液溢流槽侧的一边，这样可以改善内部品质。
第三，压铸快、慢压射速度和压力。应将快压射和慢压射速度分别控制在4m/s左右和0.22m/s左右，压力控制在70MPa左右。
第四，铝液品质。作为铸件的基础材料，铝液的品质决定了铸件的品质，因此要确保铝合金液品质，每包铝液都必须进行精炼除气处理，避免污染。
3铝合金下缸体压铸缺陷及应对
在铸件成型之后，我们对铸件进行X射线检测，发现铸件存在一些内部缺陷，诸如缩孔、气孔、缩松等。为了改善缺陷，提高品质，我们提出了相应对策，其主要方向如下：
靠前，改进溢流槽结构。溢流槽具有排除型腔中的气体、储存混有气体、转移缩孔/缩松部位等作用。经过反复试验研究，我们发现可以采用延长和增设溢流槽等手段改善缩孔、气孔等缺陷。由于铸件中部缩松现象较多，溢流口如设置于大平面上，填充压力将受到影响，所以通常选择竖形溢流口。
第二，优化模具冷却系统。铸件缩孔一般会在局部温度过高或壁厚过大的位置上出现。通过研究我们发现，两侧壁厚较大的地方温度偏高，易引发缩孔。由于较初选用的较小点冷管直径为12mm，无法有效冷却上述位置，因此，我们对冷却水管结构进行了改进，运用了高压冷却设备和内径4mm的不锈钢点冷管。我们将铸件两侧中部的模具型芯冷却至180℃左右，大幅减少了缩孔现象，大大提高了铸件的品质。
第三，改善镶嵌件分离现象。针对镶嵌件与铝合金铸件间存在的分离现象，我们采取了以下手段：首先，使用稀释剂对镶嵌件进行清洗，提高润湿性；其次，对镶嵌件实行定位孔检查和外观检查，用钢丝对部分锈斑镶嵌件除斑；其三，对镶嵌件进行预热试验，研究发现，当温度达到120℃以上时，可有效解决镶嵌件分离问题。
铝合金缸体电喷发动机与普通铸铁发动机的主要区别是
2019-01-16 11:51:44
两种材质发动机较大的不同就是重量，全铝合金发动机比铸铁发动机可以轻一半的重量。本来轿车的总重量就不高，发动机所占的比例可是不能忽略，重量减轻的较直接效果便是油耗方便表现的增强。而发动机的重量也直接影响车辆的行驶性能，由于一般轿车多为前轮驱动，如前舱重量过重，车辆拐弯时会引起过多转向；再有，车子越重，制动距离也会加长。
铝在缸体材料应用中的优点
2018-12-29 09:43:01
当前，汽油发动机的缸体分铸铁和铸铝两种。在柴油发动机中，铸铁缸体占绝大部分。近年来，随着汽车工业快速发展，轿车迅速进入普通百姓的生活，同时，车辆的节油性能逐渐受到重视。减轻发动机的重量，可以省油。采用铸铝缸体，可以减轻发动机的重量。
从使用来看，铸铝缸体的优势就是重量轻，通过减轻重量实现省油。在同等排量的发动机中，使用铝缸体发动机，能减轻20公斤左右的重量。汽车的自身重量每减少10％，燃油的消耗可降低6％～8％。据最新资料，国外汽车自身重量与过去相比减轻了20％～26％。例如，福克斯采用了全铝合金的材质，减轻了车身重量同时，还增强了发动机的散热效果，提高了发动机工作效率，而且寿命也更长。从节油的角度看，铸铝发动机在节油方面的优势颇受人们关注。 除了重量上的差别以外，在生产过程中，铸铁缸体和铸铝缸体也有很多不同。铸铁生产线占地面积大，对环境污染大，加工工艺复杂；而铸铝缸体的生产特点恰好相反。从市场竞争的角度来说，铸铝缸体具有一定的优势。
南泰成功浇铸发动机铝缸体
2019-01-11 09:43:21
动机采用铝合金制造是当今国际较先进技术，为目前高档轿车的优选，自重轻，散热性好，功率大且节能环保。但由于前期投入大、工艺复杂、技术难点多，故推广受到限制。南京泰克西铸铝经过在意大利近一年的开发研试，较终试浇出1.6L和2.0L发动机铝合金上、下缸体，创下了在国内采用重力铸造铝缸体的先例，表明在引进新技术、保持与国际同步上迈出了坚实的一步。为确保该产品高质量的批量生产，该公司投入800万元，从意大利COMAU公司和FATA等公司引进了自动浇铸系统和机械手。(资讯来源：中国有色金属报)
铝合金
2017-12-27 11:04:39
铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素，20世纪初由德国人Alfred Wilm发明，对飞机发展帮助极大，一次大战后德国铝合金成分被列为
国家机密
。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。造成电偶腐蚀（Galvanic corrosion）加速的情况有：铝合金与不銹钢接触的情况、其他金属的腐蚀电位比铝合金低或是在潮湿的环境下。如果铝和不銹钢要一同使用必须在有water-containing systems或是户外安装两金属间电子或电解隔离。铝合金的成分需要向美国铝业协会（Aluminium Association，AA）注册。许多组织公布更具体制造铝合金的标准，包括美国汽车工程协会（Society of Automotive Engineers，SAE）特别是航空标准，还有美国材料试验协会（American Society for Testing and Materials，ASTM）。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶 铝合金及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。
铝合金知识
2018-12-27 11:13:36
铝合金化学成分: 硅 镁 铁 铜 锰 锌 铬 钛 其它
铝合金分两大类：一为铸造铝合金，有铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系合金。二为变形铝合金，其中又分为两类：热处理不强化型铝合金，有铝锰系、铝镁系合金；热处理强化型铝合金，有铝镁硅系、铝铜镁系、铝铜镁锌系等。
铝合金电镀
2017-06-06 17:50:10
铝合金是工业中应用最广泛的一类
有色金属
结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝合金电镀工艺：铝合金压铸件毛坯→毛坯检验→机械抛光→汽油或三氯乙烯除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀光亮镍(最好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀枪黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→检验→浸漆或喷漆。国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层，也有锡钴合金镀层。其镀液有3种类型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型，从环保安全考虑，我们选择焦磷酸盐型枪黑色电镀工艺。铝合金电镀的镀后处理：铝合金压铸件枪黑色电镀后，必须立即水洗，并钝化、烘干。钝化能提高镀层抗蚀能力，在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的过程。
6063铝合金
2017-06-06 17:50:11
6063铝合金的融化温度是655度以上，6063铝型材挤压温度是棒温490-510，挤压筒420-450，一般来说，每个挤型材的温度设计都不一样的，但大概都是在这个范围：模温470-490，根据自身的状况来设定。 6063铝主要合金元素为镁与硅，具有极佳的加工性能、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。 6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后，表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。 6063铝合金的国家标准：GB/T 3191-1998。属于Al-Mg-Si系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金，是最有前途的合金。耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。 6063铝合金性能： 抗拉强度 σb (MPa)：130～230 6063的极限抗拉强度为124 MPa 受拉屈服强度 55.2 MPa 延伸率25.0 % 弹性系数68.9 GPa 弯曲极限强度228 MPa Bearing Yield Strength 103 MPa 泊松比0.330 疲劳强度 62.1 MPa 固溶温度是：520℃[4] 退火温度为：415℃×(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃ 熔化温度：615～655℃ 比热容：900 6063铝合
金属
低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点： 1.热处理强化，冲击韧性高，对缺可不敏感。 2.有极好的热塑性，可以高速挤压成结构复杂.薄壁.中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件，淬火温度范围宽，淬火敏感性低，挤压和锻造脱模后，只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件（6<3mm）还可以实行风淬。 3.焊接性能和耐蚀性优良，无应力腐蚀开裂倾向，在热处理可强化型铝合金中，Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。4.加工后表面十分光洁，且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效，会对强度带来不利影响（停放效应）。 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内，对化学成分的取值不同，会得到不同的材质特性，当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型材的综合性能会无法控制。因此，优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量。
5083铝合金
2017-06-06 17:50:11
5083铝合
金属
于Al-Mg-Si系合金。 5083铝合金耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。5083的主要合金元素为镁，具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性，中等强度，用于制造飞机油箱、油管、以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。 AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度高，特别是具有抗疲劳强度：塑性与耐腐蚀性高，不能热处理强化，，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良，可抛光。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。 美国铝业协会（AA）对变形铝及铝合金的牌号表示方法，既四位数字代号表示方法，早在1957被接纳为美国国家标准（ANSIH35.1），美国主要的铝材生产企业逐渐都采用这种牌号表示方法，以后，美国军用标准（MIL），美国汽车工程师协会（SAE），美国材料与试验协会（ASTM）等都相继采用，还在推广到其他国家。1970年又以AA标准的这套四位数字代号为基础，产生了变形铝及铝合金的国际四位数字体系牌号，简称为IDS。由此，AA标准的变形铝及铝合金部分也成为国际性标准。 5083铝合金的使用范围广泛,特别是建筑业，是最有前途的合金。
3003铝合金
2017-06-06 17:50:10
3003铝合金是应用最广的一种防锈铝 3003铝合金力学性能： 抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180 条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115 试样尺寸：所有壁厚 注：管材室温纵向力学性能 3003铝合金主要特征及应用范围：为AL-Mn系合金，这种合金的强度不高（稍高于工业纯铝），不能热处理强化，故采用冷加工方法来提高它的力学性能：在退火状态有很高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如油箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。 3003铝合金成分主要是铝和锰。具体的： 硅Si：0.60 铁Fe: 0.70 铜Cu：0.05-0.20 锰Mn：1.0-1.5 锌Zn：0..10 铝Al：余量 铝的密度很小，仅为2.7 g/cm，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。 铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。 3003铝合金常应用在外包装，机械部件，冰箱，空调通风管道等潮湿环境下，该产品具有良好的防锈能力。 3003铝合金的国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝合金板带材料的统一标准。
费斯托气缸电磁阀
