不断创新的我国有色合金特种铸造技术——2015年第11届压铸工业展览会评述

中国铸造协会顾问，江苏省铸造学会荣誉理事长 耿鑫明

随着科技不断发展进步，对铸件提出了更高的要求，如尺寸精度、形状与表面粗糙度更接近零件近终形状与尺寸；实现少无切削加工；铸件质量好、力学性能高；简化生产工艺过程，改善环境及劳动条件；实现机械化与自动化，提高生产效率，节约资源，降低成本，取得好的经济效益与社会效益。

本次展会展出的铸件，反映了我国铸造工作者根据市场需求，以不同的特种铸造工艺方法，创新生产出的高水平铸件，特别是发展较快的铝、镁等合金铸件。参观后改变了人们对铸件是“毛坯”的概念，这些特种铸造件可说是名符其实的“精品”、“精坯”，有的还是精美的“艺术品”。

1. 压铸件

展出的压铸件越作越精，主要表现在优化设计，有的将原来2~3件产品优化合并设计成一件；在工艺上不少铸件采用真空压铸、局部挤压，以提高产品质量；半固态铸造在国内已有实际应用。如：重庆宗申动力公司生产的NP100箱体，材质ADC12，重1.4kg，年产15万件，产品结构复杂，主体壁厚为1.5～10mm，厚薄不均，各部位要求组织致密无缩松，设计兼容水平和垂直两种动力输出方式，该公司采用有限元软件Ansys分析，实现轻量化设计，减轻铸件重量30%。他们还采用FLOW-3D进行模流填充分析，提高了铸件质量及合格率。

湖北华阳公司生产的变速箱换档上盖，通过优化设计，将原有的顶盖与上盖两个铸件组合成一体，取得了很好的效果。

广东文灿公司生产的车门框架，材质SF36，重4.775kg，尺寸1200mm×780mm×120mm，平均壁厚2.5mm，σb≥210MPa，δ＞8.5%，用于美国特斯拉汽车Tesla的Model×车型，采用的是真空压铸。

广东鸿图公司生产的薄壁CVT离合器壳体，材质ADC12，重5.8k g，年产10万件，结构复杂，平均壁厚3.5mm，为满足汽车轻量化要求，主体壁厚仅为2.3mm，而且有气密性要求，在工艺上采取模温控制、真空压铸及高压冷却。

采用真空压铸和局部挤压技术生产的压铸件。如：重庆渝江公司生产的6F控制体下阀板，材质A380，重1.3kg，该件用于实现变速箱速度切换，阀孔气孔要求最大0.3mm。

宁波隆源公司生产的NA01阀盖，材质ADC12，重0.22k g，均有致密性要求，因此这类铸件都采用了真空压铸加局部挤压。

苏州春兴公司生产的19in（1in＝25.4mm）镁合金电脑壳，材质是公司改良的镁合金材料HJM-1，重272g，平均厚度＜0.85mm，该材料流动性、机械强度、散热性、耐蚀性都很好，是业内生产大尺寸镁合金薄壁件的技术创新及突破。

北京有色金属研究总院生产用于涡轮增压器的叶轮，材质A319，重0.28k g，采用半固态触变压铸技术，反映了半固态压铸技术在国内有了实际的应用。

2. 低压铸造件

低压铸造件不少采用树脂砂制作型芯，生产了大型或技术要求高的铸件。如：南通爱尔思公司生产的大型气体变压器外壳，材质ZL101A，重1300kg，平均壁厚12mm，是目前世界上最大的低压铸造件。该铸件水压试验通过0.65MPa，氦气检漏1.0×10-8Pa·m2/s，该产品客户研制时曾采用钢板焊接，但自重过大，运输安装不便，后改为铝合金普通铸件代替，但体积过大，铸型加铸件合计30t，该公司采用具有自主知识产权的创新技术“双炉双升液管低压铸造工艺”，制出致密度要求高，机械加工尺寸公差小，密封面不允许≥0.3mm针孔，以及气密性要求为年泄漏率＜0.5%的优质铸件。

江苏江旭铸造集团公司生产的水冷机电壳，材质A356，重9kg，用于江淮电动汽车项目，年产10000套，是新能源电动汽车核心驱动电机的壳体部件，驱动电机冷却方式为水冷，铸件结构采用多环层水道，制造难度大，该公司工艺上采用了多砂芯组合成内芯生产出了复杂的低压铸造件。

又如：烟台路通公司生产的叶板、浙江奥凯公司生产的英格索兰升降机发动机壳体、重庆志成公司生产的PLS875T等铸件，均采用低压铸造工艺，生产了大量优质、复杂的铸件。

3. 挤压铸造件

挤压铸造件能通过热处理强化，可大幅提高铸件的力学性能。突出的是苏州三基公司生产的红旗C028四驱轿车前副车架，材质A356-2，重14.7k g，采用了该公司生产的立式挤压铸造机SCV2500生产，该件的设计和开发，使挤压铸件通过T6热处理后得到强化，其材质的抗拉强度达到280MPa，屈服强度225MPa，伸长率达8.1%，硬度为95HBW。

苏州金澄公司生产用于中兴通信高空固定发射器、支座。

广州金邦公司生产用于电动汽车的气囊支撑臂等一批受力较大、致密性要求较高的零件，均采用了挤压铸造，使挤压铸造工艺扩大了应用。

4. 金属型铸造件

金属型铸造件是指用金属型重力铸造生产的铸件。金属型铸造是我国首创的最古老的铸造方法之一。这次展会的产品，配合现代的树脂砂芯、壳芯等铸造出的铸件越来越复杂，也越来越精细，使这一古老的铸造方法换发了青春。

广东肇庆动力公司采用金属型生产的G501 气缸盖，材质A356，外廓尺寸410mm×267mm×112mm，平均壁厚4mm，重10.7kg，用于江铃汽车自主研发的1.5L、1.8L涡轮增压汽油发动机，屈服强度≥220MPa，抗拉强度≥285MPa，伸长率≥4%，硬度(100±10)HBW，目前年产15万件，采用倾斜浇注。

一汽铸造公司生产的EA888 Gen3缸盖、重庆新红旗公司生产的气缸盖、浙江振义公司生产的进气管，以及浙江玉环盛大公司生产的磁悬浮转向托臂等，都有强度与致密性或一类铸件要求。

5. 结语

总之，这次展会标志着我国有色合金特种铸造技术发展又欣开了新的一页，是一次充满活力、继续推动我国铸造业再创辉煌的盛会。笔者作为从事该行业已58年的“老义工”，为业界同仁在各自的工作中所取得的进步与成就深感鼓舞和自豪，深信通过这次展会平台互动交流，将进一步推动我国铸造业的发展，为国际铸造业的进步做出新的贡献。