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压铸件气密不良的质量改进
发动机事业部铸造车间/唐和雍、曾达义、易红
摘要：本文主要针对铸件的气密性检测不良的铸造缺陷进行分析，查找可能产生缺陷的原因，结合摩托车上零件汽缸体作为案例例，制定相应对策，最终找到解决措施。
关键词：压铸缺陷 气密性检测不良 气缸体 质量改进
1.前言 铸件气密性检测不良就是向压铸件施加压力时，从铸件的内部或外部漏出压力，可能表现是漏油、漏气、漏水等，它是压铸件缺陷中最难解决的问题之一，产生原因可能是各种缺陷复合而产生的不良。用户对摩托车发动机的漏油要求严厉，希望100%的不泄漏。
发动机上可能产生漏油的压铸件有左右曲轴箱体、左右曲轴箱盖以及气缸体等五大件。在控制以上零件的漏油时往往有两道检查工序：一是单个零件加工完成后，对零件进行气密性检查（通3.5kgf/cm2的压缩空气），检验铸件是否漏气；二是发动机装配后，入水加压检查整体是否漏气，合格才能进入成车装配。引起压铸件漏气的缺陷种类很多，理论上说任何压铸件缺陷都有可能导致铸件漏气。
2.产生气密性检测不良原因
2.1 气密检测不良原理 铸件浸入水中，铸件内腔充入压缩空气，压缩空气穿过由铸件的内表面缺陷与外表面缺陷形成的通路到达水面，冒出气泡，表现出气密性检测不良（图1）。
气密性检测不良的原因是由各种铸造缺陷相互关联组合而产生的（表一）。 2.2 气缸体气密性检测不良
气缸体压铸件自生产以来，气密性检测不良率一直较高，月度漏气率在3.5%20%波动。
压缩空气通过密封圈，进入由中间大孔、链盒室以及两过孔形成的空间内，漏气主要从中部的叶片漏出（图2-1）。
对气密性检测不良的零件再次进行实验：用压缩空气从孔a吹入，叶片内部b盛上自来水，气泡从主要漏气区叶片间冒出，证明了通道a.b.c全部连通形成漏气路径，是导致漏气的根本原因．见图（2-2）。
从图3分析，产生气密性检测不良（a、b、c处缺陷连通）的主要原因是：模具制造质量，离型剂喷涂模具冷却不良，执行工艺不严格。
3.对策措施 3.1 气密性检测不良常用对策
对各种形式的气密性检测不良，可以从下表中找到对策，予以解决（表二）。
3.2 气缸体气密性检测不良对策及效果
3.2.1 防止外部缺陷：保证铸件表面的完整。
铸件的生产随着模具使用寿命的增加，气缸体叶片表面龟裂严重，叶片拉伤非常严重，基本没有表面完好的铸件， 95%以上的漏气都是从第3、第4张叶片间漏出，见图2-2；另一方面，由于材料组织变化，模具传热性差造成叶片表面粘铝。解决措施就是对模具叶片进行强化机强化和制作新叶片进行表面镀钛（图4），镀钛后，铸件漏气率大幅度下降到1%左右。 3.2.2防止内部缺陷：防止铸件内部形成气孔、缩孔、微缩孔。 ①模具结构的改进：气缸体中孔是由动模型芯和定模型芯组成，中部分型，型芯冷却水孔位置较低，未在铸件成型范围内，造成模具传热效果差。现改为整体中孔芯（图5），经过试制生产，在前期生产中，取得满意效果，但随着新型芯寿命增加，效果越来越差，从另一方面也证明了新模具传热效果好于旧模具，漏气率低于旧模具。 ②调整压铸工艺曲线：为了减少铸件内部的缩孔，切断漏气通道，首先要尽可能排除压室内的气体，待铝合金到达内浇口时才起高速，速度由原来的310 mm延长到330mm；为使组织内部更加致密，压射比压由620kgf/cm2提高到680 kgf/cm2。下图（图6）是改进后的实际压射工艺曲线。
③真空压铸：真空压铸应用越来越广泛，普通压铸改为真空压铸技术已经成熟。由于气缸体模具主要由抽芯组成，模具的密封性较难解决，模具改为真空后，漏气波动性减少，比较稳定。 ④铸件的挽救：采取一些措施后，气密性检测不良得到了较大改进。对仍然存在的漏气零件，在加工后做浸渗工艺（无机物）处理：为检验其在发动机发热情况下浸渗的使用效果，把产品放入烘箱内，温度设置在280℃，烘烤48小时后再次检验，全部合格，说明其浸渗是可靠的。
4. 结论 通过对气缸体气密性检测不良的改进，从大批量生产效果来看，漏气率由改进前的3.5%-20%降低到0-2%，效果明显。质量改进无止境，对于仍然存在的漏气问题，还将与开发人员一起从产品结构上做改进，力争达到不漏气。
