精诚工科汽车系统有限公司顺平精工铸造分公司河北保定072250
摘要：汽车工业是推动我国经济发展的重要支柱，在我国国民经济中占有很大的比重。随着汽车制造行业的快速发展，其竞争变得越来越激烈，汽车覆盖件模具的制造中质量的好坏直接影响汽车的整体质量，这就要求汽车制造公司充分运用先进的技术，以提高汽车的质量。
关键词：汽车；覆盖件；模具；工艺
1、汽车覆盖件模具的铸造工艺
1.1实型铸造工艺
汽车覆盖模具具有单件、小批量生产特点，多为中大型模具，有的单件模具毛坯重达数吨甚至十几吨。传统的铸造方法采用木材模样、粘土砂干型铸造工艺，不仅需要耗用大量的木材和工时，而且铸件的尺寸精度差、飞边毛刺多、粗糙笨重。实型铸造方法与之相比具有很多优点已成为汽车覆盖件冲模毛坯生产的主要方法。实型铸造是采用了聚苯乙烯泡沫塑料作为一次性气化模样，在模样上先涂挂锆英粉耐火涂料作为底层材料，再涂挂高铝矾土耐火涂料作为衬层涂料的复合涂料层，采用呋喃树脂砂(石英砂)造型的实型铸造工艺。该方法可获得表面光洁、尺寸精确内部致密、无飞边毛刺的铸件。相对于传统砂型铸造，实型铸造采用了泡沫塑料模代替了木模，省去了起模、修型、合箱等操作，大大提高了生产效率、减轻了劳动强度。其流程主要包括模样制作、涂涂料、造型、浇注以及清理等阶段。
1.2实型铸造存在问题
目前国内绝大多数企业采用实型铸造制造汽车覆盖件模具，采用的是树脂自硬砂工艺。虽然实型铸造可以满足汽车覆盖件模具的生产，但是由于环境污染以及原材料成本增加等问题，对该工艺的改进成为必然。
首先体现在环保问题上。由于实型铸造采用塑料泡沫模样代替的木模，在浇注过程中泡沫燃烧会产生原本体积15倍的废气，其中包括有大量苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等有害废气。这些废气直接被排放在大气中，对环境污染严重。另外，浇注过程中，树脂燃烧也会产生部分有害气体，会影响操作人员的健康。其次，国内有越来越多的汽车覆盖件模具制造厂，竞争日益激烈。人工成本不断提高，树脂的价格也在不断提高。采用树脂自硬砂实型铸造面临着成本高，利润低的问题。如何降低成本成了目前不得不解决的问题。另外，目前实型铸造工艺在实际生产中由于泡沫燃烧产生的大量废气无法顺利排除，从而导致铸件产生气孔、缩松等缺陷，致使模具质量降低。严重时，甚至可能致使铸件报废。
2、干砂负压实型铸造工艺
2.1干砂负压实型铸造工艺优点
针对树脂自硬砂实型铸造工艺的问题，提出了采用干砂代替树脂砂，并施加一定强度的负压来提供砂型的强度的干砂负压实型铸造工艺。干砂负压实型铸造工艺是自硬树脂砂实型铸造与干砂消失模铸造工艺相结合而产生的一种新工艺方法，主要有以下优点：(1)干砂负压实型铸造工艺和其它实型(FM)工艺有很多相同之处，对铸件结构无特殊要求，工艺简单，不用分型更不用组芯，铸件无起模斜度，铸件无飞边毛刺，简化清理工序工人劳动强度，铸件几何精度可达CT6-8级。(2)干砂负压实型铸造工艺，生产中大型铸件，由于真空负压的作用，铸型浇注时把泡沫型燃烧产生的有害气气体和有害物质抽吸到除尘器集中起来处理，达到了绿化和净化铸造生产的目的。由于负压的作用，可以减少铸件气孔、皱皮等缺陷。(3)相对于昂贵的树砂脂，成本较低。干砂造型无需固化，提高了生产效率。(4)采用负压工艺，可以不用混砂设备，发泡设备和制模机械，落砂设备可简化。砂处理设备中的砂块破碎机、旧砂再生机，大大节约了项目建设投资。
2.2、干砂负压工艺流程
虽然干砂负压实型铸造可以解决树脂自硬砂实型铸造工艺的问题，但新的工艺也产生了新的难题。干砂负压实型铸造存在三个难题：一是干砂填充不实，某些部位的填砂量太小；二是某些部位的真空度不够，造成型砂不密实，浇铸后由于真空度降低，容易发生塌箱或者夹砂；三是铸件容易变形，产生废品。针对以上问题，采取的主要措施有：利用组合式沙箱，并采取翻箱、振动造型和局部紧实补偿，以使砂型全部紧实；采用v法沙箱、抽气吊杆相结合采用低抽、侧抽与顶抽真空，使得砂型内部真空度均匀，对于盲孔，凹槽部位采用自硬树脂砂补偿，防止夹砂与塌箱缺陷；采用在型砂上加压振动紧实，同时在树脂砂芯中放置芯铁，并利用铁丝固定在抽气吊杆上解决模型上浮变形问题。工艺流程如下：(1)使用密度为16kg/m3-18kg/m3，并要有一定的强度和密实度的聚苯乙烯制作泡沫模样。涂刷水基专用铸造涂料2-3遍，烘干24小时，温度为40-50℃。(2)烘干后，将泡沫放在工作板上，做好浇置系统，填放干砂，振动紧实。在翻箱造型，最后铺放一层薄膜。抽真空，真空强度为0.3-0.4MPa，进行浇注。(3)冷却一定时间后，开箱对铸件进行抛丸处理。最后检查铸件尺寸，上涂料。
结语：本文对汽车覆盖件模具制造工艺进行了初步解析，使笔者认识到创新和突破在工艺革新中的重要性，若想进一步推动我国汽车覆盖件模具行业，需要我们积极探索、勇于创新、充分利用先进科学技术。只有这样，才能冲破传统、落后制造工艺的束缚，探索出独具中国特色的制造工艺，进而提升我国机械制造水平。
参考文献：
[1]陈寅.浅谈汽车覆盖件模具制造工艺[J].企业导报，2013（06）.
[2]曹振雨.浅谈汽车覆盖件模具设计与制造[J].精密制造与自动化，2013（02）.
[3]李用哲编.汽车覆盖件模具设计与制造全过程检验图解[M].机械工业出版社，2010（09）.