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标 准 实 验 报 告
芦 笙 编 写
适用专业：材料成型及控制工程
江苏科技大学材料科学与工程学院
2006年 4 月
一、实验目的
通过×××铸造生产车间的实地参观学习，了解汽车发动机缸体部件铸造生产的基本工艺流程，了解汽车发动机铸件及其它系统铸件的生产特点，了解汽车发动机铸件常用的合金种类及其工艺和使用性能特点，并认知各铸造生产工艺流程。通过观察砂型铸造模的结构并结合书本知识，深刻了解压铸模的基本结构及其特征，同时结合所学的基本理论，对铸造现场的一些工艺过程、产品质量与工艺参数的关系等能进行分析和讨论。
二、实验要求
1．预习有关压力铸造工艺、压铸合金、分型面选择等方面的知识；
2．遵守安全制度，听从指导教师安排；
3．认真听讲，不懂就问；
4．分小组参观铸造生产线；
5．做好参观笔记；
1．完成实验报告
三、实验步骤
1．听×××铸造公司的技术人员介绍企业概况，了解企业的主要产品、生产规模、技术水平、主要的铸造工艺方法、生产设备、检测分析手段。
2．参观铸造生产流水线的各工段，对设备、工艺、铸造流程有清晰的认识。
4．参观质量管理中心，了解铸件产品质量测试、分析的方法和手段。
5．参观公司产品陈列室。
四、实验报告
1．企业概况
×××铸造公司成立于1997年，总投资2400万美元，系西班牙×××公司在中国投资的企业，也是西班牙目前在中国投资最大的项目之一。该公司运用先进的管理手段，使公司高效、卓越地运行，并于九八年五月顺利通过了ISO9002质量体系认证；九九年四月份通过了EAQF94质量体系认证；2000年5月顺利通过了QS9000的评审；2001年5月顺利通过了ISO/TS16949的评审。
2．主要产品
×××铸造公司主要生产汽车发动机用各类飞轮、凸轮轴、主轴承盖、曲轴、排气管等铸件，汽车底盘用各类支架、制动鼓及制动盘、卡钳体及卡钳体支架、离合器压盘、差速器壳体、轮毂、转向器壳体等轴类、盘类、壳类铸件，以及其他用各类中小型灰铸件、球墨铸件及蠕墨铸件等。产品主要供应通用，大众，宝马，福特，奔驰，雷诺，菲亚特，尼桑，铃木,采埃孚,LUK，珐雷奥，博世，霍尼韦尔等世界著名的汽车及零部件公司。
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3．主要设备
（1）熔炼工部：
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12吨，2450KW工频电炉 |
一台 |
德国制造 |
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28吨，3000KW工频电炉 |
一台 |
德国制造 |
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14吨保温炉 |
一台 |
西班牙制造 |
（2）造型工部：
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KW高压水平挤压造型线 |
一套 |
德国制造 |
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砂箱尺寸： 800*600*(250+250)MM |
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（3）砂处理工部：
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全自动混砂处理及控制系统 |
一套 |
德国制造 |
（4）制芯工部：
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射砂机 |
八台 |
西班牙制造 |
（5）铸件后处理工部：
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抛丸机 |
三台 |
西班牙制造 |
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打磨机 |
十台 |
西班牙制造 |
（6）质量检测：
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金相显微镜 MG-70 |
5台 |
瑞士、日本制造 |
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硬度计 RS-232C |
2台 |
美国制造 |
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超声波探伤仪 USK-7B |
2台 |
德国制造 |
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磁粉探伤仪 EMW-4000 |
1台 |
中国制造 |
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三坐标测量仪 EURO-M776 |
1台 |
日本制造 |
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测量平台 A964189H2 |
1台 |
德国制造 |
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切割实验机 DBW-15 |
1台 |
美国制造 |
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测温仪 DIGITEMP-E |
2台 |
比利时制造 |
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光谱仪 3460 |
1台 |
瑞士制造 |
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万能试验机 WE-30 |
1台 |
中国制造 |
4．典型汽车铸件的合金及铸造工艺
汽车行业一直在汽车的结构设计、材料选用和制造技术等方面开展试验研究工作，努力开发安全可靠、高速舒适、节能环保型现代汽车，其首要的问题是汽车轻量化。汽车轻量化是实现高速、安全、环保、舒适的最佳途径。用铝合金代替传统的钢铁，可使整车质量减轻30%-40%，制造发动机可减重30%，制造缸体和缸盖可减重30%-40%，轿车全铝车身比原钢材制品轻40%以上，汽车铝合金车轮减重可达50%左右。汽车轻量化的需求使得铝合金的发展面临一个更广阔的空间，据专家预测，汽车材料铝化率达到60%以上在经济上是可取的。据此推测，未来汽车的铝化极限可达30%-50%或以上。
至于汽车零件的技术性而言，多属于形状复杂、结构多变、立体性强、尺寸精密和致密性高等多种高要求的零件，而铸造工艺方法在减轻重量和满足这些技术要求方面，则是得天独厚的成型技术之一。
至于汽车零件的技术性而言，多属于形状复杂、结构多变、立体性强、尺寸精密和致密性高等多种高要求的零件，而铸造工艺方法在减轻重量和满足这些技术要求方面，则是得天独厚的成型技术之一。
以下结合参观所见和所学知识，列举了几种汽车铸件及铸造工艺：
（1）缸体
发动机是汽车的心脏，缸体又是发动机上最大、最复杂的铸件，其壁厚最薄处往往不到3mm，缸体大多用高强度灰铸铁铸造，也有用蠕墨铸件的，由于汽车轻量化的进展，采用铝合金的也越来越多，国外有的汽车制造厂家甚至开始考虑用镁合金铸造缸体。铸铝缸体，一般采用压铸、低压铸造，国外还采用消失模铸造、挤压铸造（用铝基复合材料的予嵌缸套），以及半固态铸造等，还有采用砂型铸造的（如DISA造型工艺）。
（2）缸盖
缸盖也是汽车上既复杂又关键的铸件，发动机的燃烧室、进气口、排气口都位于缸盖上。缸盖的材质可以是高强度灰铸铁或蠕墨铸铁，但应用最广的还是铝合金缸盖，而镁合金缸盖在国外也开始使用。缸盖的铸造方法较多，诸如：砂型铸造、金属型重力铸造、低压铸造，国外还包括消失模铸造、压铸（采用Douler砂芯等）和新兴的半固态铸造等。
（3）变速箱壳体
卡车变速箱壳体材质多为灰铸铁，也有用蠕墨铸铁的。而轿车变速箱壳体，则是典型的大型、复杂的薄壁壳体铸件，材质多为铝合金，采用镁合金的正在增加，一般都采用压铸工艺。
（4）进气歧管
进气歧管的不规则的变截面的进气道内腔形状一直是汽车铸造业的难题。很多厂家选择消失模工艺作为进气歧管的铸造方法是理所当然的。卡车用的进气歧管多为灰铸铁，普遍用砂型铸造。而轿车的进气歧管材质为铝合金，所采用的铸造方法包括消失模铸造、金属型重力铸造。
（5）活塞
活塞顶部是发动机燃烧室的一部分，活塞的圆柱面通过活塞环紧贴缸筒内壁做高速的往复运动。活塞是形成发动机动力的关键汽车铸件。其材质为铝合金，包括纤维增强复合材料铝合金。铸造方法包括金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造等。
（6）车轮轮毂
车毂是回转运动类的汽车铸件，轿车车轮轮毂材质为铝合金。有几种铸造方法：低压铸造、挤压铸造（包括旋转式垂直挤压）、金属型重力铸造、差压铸造等。
近年来，国外很多种轿车铸件开始采用镁合金，以适应汽车轻量化的要求。这些镁合金铸造包括：离合器外壳、变速箱外壳、变速箱上盖、发动机罩盖、方向盘骨架、座椅骨架、仪表盘骨架、车门内板、轮辋、转向支架、刹车支架、气门支架等，甚至还有缸盖和缸体。
（1）缸体
发动机是汽车的心脏，缸体又是发动机上最大、最复杂的铸件，其壁厚最薄处往往不到3mm，缸体大多用高强度灰铸铁铸造，也有用蠕墨铸件的，由于汽车轻量化的进展，采用铝合金的也越来越多，国外有的汽车制造厂家甚至开始考虑用镁合金铸造缸体。铸铝缸体，一般采用压铸、低压铸造，国外还采用消失模铸造、挤压铸造（用铝基复合材料的予嵌缸套），以及半固态铸造等，还有采用砂型铸造的（如DISA造型工艺）。
（2）缸盖
缸盖也是汽车上既复杂又关键的铸件，发动机的燃烧室、进气口、排气口都位于缸盖上。缸盖的材质可以是高强度灰铸铁或蠕墨铸铁，但应用最广的还是铝合金缸盖，而镁合金缸盖在国外也开始使用。缸盖的铸造方法较多，诸如：砂型铸造、金属型重力铸造、低压铸造，国外还包括消失模铸造、压铸（采用Douler砂芯等）和新兴的半固态铸造等。
（3）变速箱壳体
卡车变速箱壳体材质多为灰铸铁，也有用蠕墨铸铁的。而轿车变速箱壳体，则是典型的大型、复杂的薄壁壳体铸件，材质多为铝合金，采用镁合金的正在增加，一般都采用压铸工艺。
（4）进气歧管
进气歧管的不规则的变截面的进气道内腔形状一直是汽车铸造业的难题。很多厂家选择消失模工艺作为进气歧管的铸造方法是理所当然的。卡车用的进气歧管多为灰铸铁，普遍用砂型铸造。而轿车的进气歧管材质为铝合金，所采用的铸造方法包括消失模铸造、金属型重力铸造。
（5）活塞
活塞顶部是发动机燃烧室的一部分，活塞的圆柱面通过活塞环紧贴缸筒内壁做高速的往复运动。活塞是形成发动机动力的关键汽车铸件。其材质为铝合金，包括纤维增强复合材料铝合金。铸造方法包括金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造等。
（6）车轮轮毂
车毂是回转运动类的汽车铸件，轿车车轮轮毂材质为铝合金。有几种铸造方法：低压铸造、挤压铸造（包括旋转式垂直挤压）、金属型重力铸造、差压铸造等。
近年来，国外很多种轿车铸件开始采用镁合金，以适应汽车轻量化的要求。这些镁合金铸造包括：离合器外壳、变速箱外壳、变速箱上盖、发动机罩盖、方向盘骨架、座椅骨架、仪表盘骨架、车门内板、轮辋、转向支架、刹车支架、气门支架等，甚至还有缸盖和缸体。
5．×××铸造公司的铸件及铸造工艺
×××铸造公司的各类汽车铸件都是灰铸件、球墨铸件及蠕墨铸件，主要采用砂型铸造方式进行生产。公司采用德国、西班牙和美国等国家先进的铸造设备，拥有12吨和28吨两台大功率工频感应电炉，一台14吨保温炉，KUNKEL WAGNER 高压震实自动造型线，一流的制芯设备，一整套先进的砂处理设备，后道处理系统及除尘系统，可快速更换的造型线模具能满足各类型铸件的生产。公司还具有先进完备的质量控制系统、多用光谱分析仪、精密三坐标测量仪、超声波探伤仪及拉伸试验机、各种金相显微镜和硬度计等，对熔炼、造型、浇注等各个环节进行严密的质量控制。
