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[摘要]随着经济和科技的不断发展，生产生活水平的不断提高，大众对汽车的质量和性能提出了更高的要求。为了保证汽车的良好使用性能与实际应用性，应该提高汽车设计工艺。本文主要就汽车铝合金压铸件质量的综合诊断和控制进行分析和研究，为汽车的制造和设计人员提供有效材料，促进汽车制造业的发展，响应国家的可持续发展战略。
[关键词]汽车铝合金；压铸件；诊断控制；发展前景
中图分类号：G711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0207-01
采用铝合金代替铸铁来生产汽车零件最早可追溯到 20 世纪40年代。当时欧洲少数汽车厂，如意大利的菲亚特公司研制出了铝合金进气管和气缸盖，开始进行少量生产。60年代以后，由于高压压铸技术的发展，以铝合金为主的轻金属在汽车中的应用大幅增加，奠定了现代汽车工业广泛采用铝铸件减轻汽车自重的基础。目前，汽车用铝合金压铸件正朝着大型、薄壁、复杂、高精度、高强韧的方向发展，这也满足了汽车行业绿色节能环保的发展需求。[1]本文就压铸铝合金的分类及在汽车上的应用进行阐述，分析其弊病及改良方式，为后续开发高性能压铸铝合金提供参考。
一、汽车压铸件的典型应用
铝合金压铸件在汽车上的用量与应用范围都在不断的扩大。目前国内外汽车行业的铝合金压铸件应用范围按使用功能分类，已用于结构件、受力件、安全件等，典型的使用如链条壳盖，发动机缸体及油底壳，方向盘骨架、安全气囊控制盒外壳等。图1为汽车可用铝合金的部位。
链条壳盖，主要用于连接发动机缸体、油底壳，在汽车行驶过程中始终承受油压和气压的考验，因此对产品的内部质量提出了很高的要求，要尽量保证产品具有较小的加工余量及变形量。汽车质量的好坏关键在于发动机的质量。发动机的核心部件就是缸体。早期的缸体主要采用低压铸造或砂型铸造，而现今大部分主流车型及汽车厂商均采用铝合金压铸缸体。铝合金的导热性能较铸铁好，使用铝制气缸盖和气缸体可以改善发动机的工作状态，提高其热效率，更大地改善和提高发动机的工作效率。油底壳的作用是封闭曲轴箱作为储油槽的外壳，防止杂质进入，并收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油，散去部分热量，防止润滑油氧化。采用铝合金压铸生产时出现的主要缺陷是渗漏。[2]
二、汽车铝合金压铸件质量的综合诊断和控制弊端阐述
1.诊断缺陷阐述
对于汽车铝合金压铸件整体来说，其汽车缸部环节较大，特别是缸体的头盖位置占据较大空间，结构较为繁琐。其加工过的环节和缸面，一些部分不可以由孔和洞的存在。对于那些允许孔和洞存在的缸面，孔和洞的分布较为扩散，对于尺度大小具有严格规范和要求。铸件的技术和工艺无法全面顾及到整个铸件的不同环节和部位，对于生产环节和工艺设计环节的可调和性较小。一些孔壁伴有光滑特征，孔壁的深度较大，伴有气孔问题产生。其次，也有一些孔洞把气孔与缩孔关联在一起等弊端。[3]如图2为气缸头盖铸件。
2. 工艺综合诊断和分析和图像仿真分析
外部购买的元件和材料、操作弊端、工艺设计缓解、机械装置是实际应用性等等，都和汽车铸件的安全性有极大影响，带来质量的变化，严重会带来铸件的报废。原因上述这些因素都具有可变性的特点，进而为铸件带来的质量影响较大，任何一个环节发生变化，都会给铸件质量带来波动。面对这一形势，需要增加对铸件设计和工艺环节进行持续性的跟踪和调查，要对不同铸件的生产日期进行观察和分析。
三、优化完善举措
1. 图像仿真管理和完善
对于铸件来说，其气体的产生主要来自溶体内部。脱模剂产生的气体，和铸件工艺设计环节和铸件的压制环节模型的选择有着紧密的联系。在对压件的系数和参数进设计和配置时，要考虑到铸件体内的金属液体流动形式及液体的凝固化，以保证缩孔数值和限度的最小化。在这一环节也可以利用图像仿真来进行分析。图像仿真法是对铸件进行规律分析和了解其充形的最主要方法，它为铸件的孔洞弊端形成的原因提供了科学依据。把正时齿轮模型进行变化，将其转换为三角化形式，进而给出其技术工艺的仿真系统，对 STL 文件进行格式辨别。在进行辨别后，利用Msgmasoft软件，来对网络进行展开划分作业，将铸件与浇冒体系给予其十万个网络节点。
2. 增加对溶体气体的管理
正时齿轮在进行熔炼作业的时候，齿轮室的炉料的走出包括百分之五十的铝淀和百分之三十九的回炉。因为在回炉作业时，水分和一些其它物质会不断增加，从而会增加气体的含量。因而在材料放入炉中前期，要对其进行及时处理，以减少熔体元素含量。与此同时，也要对工艺进行改变并不断优化和完善喷吹技术，调整喷吹线路，以保证除气作业高效进行，提高除气效率。保证一百克的铝物质中，其气体的含量在 0.2ml 上下。[4]
3.增加工艺参数的合理性，优化铸件条件
首先，要依据监测的结果，把铸件可能产生影响的工艺参数和质量关系进行分析和研究，在不改变铸件条件基础上，来增加铸件的质量。其次，要增加对铸件条件的关注度，保证其工艺的合理性运作，增加对孔洞的关注度，观察其大小和扩散范围，对浇道大小进行调整，在液体交汇环节增设排气管道。
四、结束语
目前，中国已成为世界上最大的汽车生产国和消费国，每辆轿车的铝合金压铸件用量与发达国家的差距也在不断缩小。但随着汽车保有量持续不断增长，尾气污染，道路拥堵给环境带来了巨大的问题，我国的汽车行业面临着极其严峻的挑战。汽车轻量化成为有效的节能减排措施之一，铝合金在成本、性能、可持续发展等方面综合性能好，压铸工艺更是比镁合金和钛合金易控制，所以铝合金成为现在及将来汽车工业中的首选轻金屬材料，其未来在汽车制造业方面有广阔明朗的发展前景。
参考文献：
[1] 文浩，罗斌，谢达明 .压铸铝合金在汽车上的应用及发展[J].前沿技术
[2] 黄晓峰，田载友，朱凯等.压铸铝合金技术的研究进展.热加工工艺[J].2008（14）
[关键词]汽车铝合金；压铸件；诊断控制；发展前景
中图分类号：G711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）40-0207-01
采用铝合金代替铸铁来生产汽车零件最早可追溯到 20 世纪40年代。当时欧洲少数汽车厂，如意大利的菲亚特公司研制出了铝合金进气管和气缸盖，开始进行少量生产。60年代以后，由于高压压铸技术的发展，以铝合金为主的轻金属在汽车中的应用大幅增加，奠定了现代汽车工业广泛采用铝铸件减轻汽车自重的基础。目前，汽车用铝合金压铸件正朝着大型、薄壁、复杂、高精度、高强韧的方向发展，这也满足了汽车行业绿色节能环保的发展需求。[1]本文就压铸铝合金的分类及在汽车上的应用进行阐述，分析其弊病及改良方式，为后续开发高性能压铸铝合金提供参考。
一、汽车压铸件的典型应用
铝合金压铸件在汽车上的用量与应用范围都在不断的扩大。目前国内外汽车行业的铝合金压铸件应用范围按使用功能分类，已用于结构件、受力件、安全件等，典型的使用如链条壳盖，发动机缸体及油底壳，方向盘骨架、安全气囊控制盒外壳等。图1为汽车可用铝合金的部位。
链条壳盖，主要用于连接发动机缸体、油底壳，在汽车行驶过程中始终承受油压和气压的考验，因此对产品的内部质量提出了很高的要求，要尽量保证产品具有较小的加工余量及变形量。汽车质量的好坏关键在于发动机的质量。发动机的核心部件就是缸体。早期的缸体主要采用低压铸造或砂型铸造，而现今大部分主流车型及汽车厂商均采用铝合金压铸缸体。铝合金的导热性能较铸铁好，使用铝制气缸盖和气缸体可以改善发动机的工作状态，提高其热效率，更大地改善和提高发动机的工作效率。油底壳的作用是封闭曲轴箱作为储油槽的外壳，防止杂质进入，并收集和储存由柴油机各摩擦表面流回的润滑油，散去部分热量，防止润滑油氧化。采用铝合金压铸生产时出现的主要缺陷是渗漏。[2]
二、汽车铝合金压铸件质量的综合诊断和控制弊端阐述
1.诊断缺陷阐述
对于汽车铝合金压铸件整体来说，其汽车缸部环节较大，特别是缸体的头盖位置占据较大空间，结构较为繁琐。其加工过的环节和缸面，一些部分不可以由孔和洞的存在。对于那些允许孔和洞存在的缸面，孔和洞的分布较为扩散，对于尺度大小具有严格规范和要求。铸件的技术和工艺无法全面顾及到整个铸件的不同环节和部位，对于生产环节和工艺设计环节的可调和性较小。一些孔壁伴有光滑特征，孔壁的深度较大，伴有气孔问题产生。其次，也有一些孔洞把气孔与缩孔关联在一起等弊端。[3]如图2为气缸头盖铸件。
2. 工艺综合诊断和分析和图像仿真分析
外部购买的元件和材料、操作弊端、工艺设计缓解、机械装置是实际应用性等等，都和汽车铸件的安全性有极大影响，带来质量的变化，严重会带来铸件的报废。原因上述这些因素都具有可变性的特点，进而为铸件带来的质量影响较大，任何一个环节发生变化，都会给铸件质量带来波动。面对这一形势，需要增加对铸件设计和工艺环节进行持续性的跟踪和调查，要对不同铸件的生产日期进行观察和分析。
三、优化完善举措
1. 图像仿真管理和完善
对于铸件来说，其气体的产生主要来自溶体内部。脱模剂产生的气体，和铸件工艺设计环节和铸件的压制环节模型的选择有着紧密的联系。在对压件的系数和参数进设计和配置时，要考虑到铸件体内的金属液体流动形式及液体的凝固化，以保证缩孔数值和限度的最小化。在这一环节也可以利用图像仿真来进行分析。图像仿真法是对铸件进行规律分析和了解其充形的最主要方法，它为铸件的孔洞弊端形成的原因提供了科学依据。把正时齿轮模型进行变化，将其转换为三角化形式，进而给出其技术工艺的仿真系统，对 STL 文件进行格式辨别。在进行辨别后，利用Msgmasoft软件，来对网络进行展开划分作业，将铸件与浇冒体系给予其十万个网络节点。
2. 增加对溶体气体的管理
正时齿轮在进行熔炼作业的时候，齿轮室的炉料的走出包括百分之五十的铝淀和百分之三十九的回炉。因为在回炉作业时，水分和一些其它物质会不断增加，从而会增加气体的含量。因而在材料放入炉中前期，要对其进行及时处理，以减少熔体元素含量。与此同时，也要对工艺进行改变并不断优化和完善喷吹技术，调整喷吹线路，以保证除气作业高效进行，提高除气效率。保证一百克的铝物质中，其气体的含量在 0.2ml 上下。[4]
3.增加工艺参数的合理性，优化铸件条件
首先，要依据监测的结果，把铸件可能产生影响的工艺参数和质量关系进行分析和研究，在不改变铸件条件基础上，来增加铸件的质量。其次，要增加对铸件条件的关注度，保证其工艺的合理性运作，增加对孔洞的关注度，观察其大小和扩散范围，对浇道大小进行调整，在液体交汇环节增设排气管道。
四、结束语
目前，中国已成为世界上最大的汽车生产国和消费国，每辆轿车的铝合金压铸件用量与发达国家的差距也在不断缩小。但随着汽车保有量持续不断增长，尾气污染，道路拥堵给环境带来了巨大的问题，我国的汽车行业面临着极其严峻的挑战。汽车轻量化成为有效的节能减排措施之一，铝合金在成本、性能、可持续发展等方面综合性能好，压铸工艺更是比镁合金和钛合金易控制，所以铝合金成为现在及将来汽车工业中的首选轻金屬材料，其未来在汽车制造业方面有广阔明朗的发展前景。
参考文献：
[1] 文浩，罗斌，谢达明 .压铸铝合金在汽车上的应用及发展[J].前沿技术
[2] 黄晓峰，田载友，朱凯等.压铸铝合金技术的研究进展.热加工工艺[J].2008（14）