利用高压压铸方法制造空心铝合金副车架

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

编译：王祥

各汽车制造厂商正在致力于减少碳排放和节约能源技术的开发，其中最有效的方法之一是采用铝合金材料替代原本的铁合金材料，用于汽车零部件的制造。目前，铸造空心铝合金副车架已经被应用在实车中，常用的铸造方法为重力浇铸和低压铸造，但是这两种铸造方法很难使铸造空心铝合金副车架的壁厚减小，达不到轻量化的最优结果。为解决此问题，提出了一种高压压铸方法。

铝合金材料的高压压铸是指在高压作用下，使液态或半液态铝合金材料以较高的速度填充压铸模具，并在压力作用下成型和凝固的方法。采用高压压铸（如填充材料为铝镁材料）时，材料的注射速度可达到10m/s，有助于形成薄壁零部件。而低压压铸由于材料的填充速度较慢，在材料填充过程中需要保持模具较高的温度，因此为防止材料提前凝固而使用壁厚较大的压铸零部件。为获得空心的铝合金副车架，在高压压铸时需要采用砂芯，而砂芯的设计是高压压铸成败的关键，砂芯决定了零部件内部形状和尺寸精度等。在将树脂砂芯用在高压压铸过程中，首先制造空心铝合金副车架内部空腔的砂芯形状，然后组芯到铸件型腔中，最后合箱采用高压压铸。压铸成型后，采用振动破碎和化学溶解的方法将砂芯清除，进而获得空心的铝合金副车架。需要注意的是，高压压铸时砂芯也承受较大的压力，因而在制作砂芯时应当保证砂芯有足够的强度，以满足高压压铸过程中产生的铸造压力。通过高压压铸方法制造的空心铝合金副车架与传统的钢板焊接副车架相比，质量约减轻了40%。