本文關(guān)鍵詞：國內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄造技術(shù)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

２００８年第４期

舒適設(shè)備研

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?專題論述?

國內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄造技術(shù)
蘭冬云．郭敖如

（機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究

院，河南洛陽４７１０３９）
摘要：目前國內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體的鑄造生產(chǎn)工藝較多，本文重點(diǎn)介紹采用壓鑄、低壓鑄造、金屬型重力 鑄造、消失模鑄造以及ｃｏｓｗｏｎｌＩ（即冷芯盒砂芯組芯造型）生產(chǎn)鋁缸體的工藝特點(diǎn)和比較，，詳細(xì)列表介紹國內(nèi)外缸 體鑄造生產(chǎn)線實(shí)例。提出２ｌ世紀(jì)鋁缸體鑄造技術(shù)必須以綠色、集約化工藝和清潔生產(chǎn)作為開發(fā)研究重點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)；鋁缸體；鑄造技術(shù)；綠色集約化和清潔生產(chǎn) 中圖分類號：１４６?２＋ｌ 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ
’

文章編號：１００４—６１７８（２００８）０４塒４５—０５

Ｆｏｕｎｄｒｙ ＴｅｃｌｌＩｌｏｌｏｇｙ ｏｆ ＡｌｕＩＩｌｉｎｕｍ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ Ｂｏｄｉｅｓ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ

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ｐｒｏｄｕｃｔｉ∞

現(xiàn)代汽車制造業(yè)的發(fā)展對鑄件提出了新的要

壓鑄作為鑄造業(yè)中一種先進(jìn)的有色合金精密 成型技術(shù)，在產(chǎn)品向精密化、輕量化、節(jié)能化和綠色 化的發(fā)展趨勢中，采用壓鑄工藝生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁 缸體是最廣泛、最普遍采用的方法之一。 １．１鋁缸體采用壓鑄工藝生產(chǎn)的優(yōu)缺點(diǎn)

求，即重量更輕、壁更薄、形狀更復(fù)雜、強(qiáng)度更高。歐
盟和美國新一代汽車的目標(biāo)是每行駛１００ ｋｍ油耗 要低于３ Ｌ。這就要求汽車整車的重量減少至原來 的４０％。５０％，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體長期以來，多采用 傳統(tǒng)的灰鑄鐵材料。汽車輕量化一是材質(zhì)的輕量

１）一般不使用砂芯。須采用金屬型芯，產(chǎn)品的 結(jié)構(gòu)受到一定的限制．只能壓鑄出開艙結(jié)構(gòu)的缸
體。

化，用鋁合金替代鋼鐵，零件減重６５％；二是工藝
的精確化、薄壁化、強(qiáng)韌化。預(yù)測到２００９年，美國輕 型車采用鋁合金鑄件的比例中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體 將達(dá)７４％。

２）生產(chǎn)率高，每臺壓鑄機(jī)（合型力２５ 全年可生產(chǎn)四缸體１０萬件（三班生產(chǎn)）。

０００

ｋＮ）

國內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄造方法較多，本文
重點(diǎn)介紹采用壓鑄、低壓鑄造、金屬型重力鑄造、消 失模鑄造以及Ｃｏｓｗｏｎｈ（即冷芯盒組芯造型）工藝生

３）缸體的尺寸精度高，表面光潔度好，機(jī)械加

工的余量小，符合凈成型和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。 ４）廢品率相對較低（內(nèi)外廢品率約５％），符合
節(jié)材和節(jié)能原則。 ５）缸體一般不能熱處理。 ６）壓鑄模具成本較高，例如宇部合型力２５
０００ ｋＮ

產(chǎn)鋁缸體的產(chǎn)品規(guī)格、工藝參數(shù)、設(shè)備生產(chǎn)線以及
應(yīng)用實(shí)例。 １．采用壓鑄工藝生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體

壓鑄機(jī)缸體模具價(jià)格約６ ５２ｌ萬日元，折合人民幣

約４３５萬元。
收稿日期：２００８一Ｏ乒２３
作者簡介：蘭冬云（１９８３一），男．工學(xué)碩士，主要從事鑄造設(shè)備研究及 各類鑄造車間設(shè)計(jì)。

７）國外壓鑄單元均配備吸煙除塵凈化裝置處 理由噴涂脫模劑形成的油煙霧和蒸汽，使其達(dá)標(biāo)排
?４５?

萬 　 方數(shù)據(jù)

Ａｕｇ．２００８№４

鑄造設(shè)備研究

蘭堅(jiān)年第４期

放。符合綠色化和清潔生產(chǎn)的原則。
１．２鋁缸體壓鑄裝備生產(chǎn)線（壓鑄單元）介紹

置、自動(dòng)輸送切邊機(jī)、模溫機(jī)等裝備，包括自動(dòng)澆
注、自動(dòng)噴淋、自動(dòng)取件、自動(dòng)裝缸套和自動(dòng)控制系 統(tǒng)。該生產(chǎn)線約２．５ ｍｉｎ生產(chǎn)一個(gè)缸體，ｌ臺合型力
２５ ０００ｋ

力勁集團(tuán)生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體的壓鑄單元
以合型力２５ ０００ ｋＮ實(shí)時(shí)控制壓鑄機(jī)為主體，配備 相關(guān)的各種系統(tǒng)和裝置。加上后處理輸送線組成。

Ｎ壓鑄機(jī)全年可生產(chǎn)鋁四缸體１０萬件（三

班制），生產(chǎn)的鋁缸體尺寸精度高，符合凈成型鑄造
生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。 表１為國外著各汽車公司壓鑄生產(chǎn)的鋁缸體 實(shí)體。表２為國內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體壓鑄生產(chǎn)線概 況。 據(jù)報(bào)道：壓鑄機(jī)合型力３７ 超過５０ ｋｇ的汽車鋁缸體。 １．３壓鑄鋁缸體產(chǎn)品資料
０００

壓鑄操作站采用ＩＰＣ控制器，并通過高效的總線系
統(tǒng)與壓鑄機(jī)、輔助裝置、周邊設(shè)備以及后處理輸送

線上的分布式加連接，組成開放現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的
柔性生產(chǎn)單元。 廣州東風(fēng)本田發(fā)動(dòng)機(jī)公司是國內(nèi)第一家采用 壓鑄工藝生產(chǎn)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)２．０
Ｌ一２．３

ｋＮ，能壓鑄質(zhì)量

Ｌ直列式四缸 ｋＮ壓鑄機(jī)，

體的廠家．選用日本宇部合型力２５

０００

整條壓鑄生產(chǎn)線由全自動(dòng)壓鑄機(jī)、自動(dòng)混合壓送裝

１）產(chǎn)品質(zhì)量３０ ｋｇ（含缸套）；２）純鋁質(zhì)量２６ ｋｇ；

表ｌ國外著名汽車公司采用全自動(dòng)和

超大型壓鑄機(jī)生產(chǎn)汽車Ⅵ。型４、６、８鋁缸體實(shí)例
序號
ｌ

國別、公司名稱 德國戴姆勒一克萊斯勒公 司ＤａｉｌｍＩｅｒ－Ｃｈｒｙｓｌｅｒ 德國Ｈｙｄｍ Ａｌｕｍｉｎｊｍ 在ｕＮｚ的工廠

壓鑄機(jī)裝備

產(chǎn)品名稱及規(guī)格
Ｐｌｙｍｏｕｔｈ—Ｄｏｄｇｅ

備注

直列６缸體 合型力２３ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)２臺。 機(jī)器人鑲缸套、取件 合型力２２ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)４臺 合型力２１ ５００ ｋＮ』磊鑄機(jī)３臺 合型力２７ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)２臺 合型力３７０００ 合型力３５ Ｏｏｏ 合型力２１ ５００ 合型力３０ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)ｌ臺 ｋＮ壓鑄機(jī)ｌ臺 ｋＮ壓鑄機(jī)２臺 ｋＮ壓鑄機(jī)８臺 ２０萬件三缸體、四缸體 生產(chǎn)節(jié)拍：三缸體２ ｍｉｎ； 四缸體３．５ ＩＩｌｉｎ外廢３％。內(nèi)廢５％ Ｌ４直列４缸體 Ｌ４直列４缸體 Ｌ５直列５缸體 ｖ型８缸～１２缸體 ｖ型６缸體 Ｌ４直列４缸體 ＬＪ４直列４缸體 ｖ６缸體 ２００４年１月投產(chǎn)． 總投資９００萬歐元 １９９４年 １９９５年 ２００１年 １９９５年 １９９６年 ２０００年 ２００７年

２

３

德國寶馬汽車公司
ＢＭＷ

４

德圍宏賽
ＨＯＮＳＥＬ

５ ６ ７ ８

法國雷諾汽車公司 Ｒｅ眥ｕｌｔ 法國標(biāo)致汽車公司 意大利菲亞特汽車公司 意大利泰克兩鋁業(yè)公司
ＴＥＫＳｌＤ

Ｒ１６、Ｒ１８、Ｒ２０直列４缸體
Ｖ６缸體：２０４直列４缸體 直列２缸體 合型力２２ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)２臺

Ｍ直列４缸體
直列６缸體 Ｖ８缸體（４．１Ｌ） 改進(jìn)一種ｖ８發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，成功采 用鋁合金壓鑄件，減輕重量２０．４ｋｇ

１９９４年

９

美國通用汽車公司（ＧＭ） Ｒａｍｂｌｅｒ工廠 美國福特汽車公司 日本馬自達(dá)汽車公司 日本本田汽車公司 巴西通用汽車公司 西班牙大眾汽車公司 韓國現(xiàn)代汽車公司 韓國起亞（ＫＩＡ）汽車公司 波蘭泰克西鋁業(yè)公司 泰國本田汽車公司 印度ＥＮＤｖＲＡＮＣＥ公司 合型力３３ Ｏｏｏ ｋＮ壓鑄機(jī)２臺 合型力３３ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)ｌ臺 合型力３３ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)ｌ臺 合型力３５ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)１臺 合型力２５ Ｏｏｏ ｋＮ壓鑄機(jī)４臺 合型力２５ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)４臺 合型力２５ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)ｌ臺 （日本東芝） 合型力２ｌ ５００ ｋＮ ３臺

１０ １１ １２ １３ １４ １５
１６

１９９７年鋁缸體研究目標(biāo)是能預(yù)測缸

體疲勞壽命

直列４缸體 直列４缸體
Ｌ４直列４缸體 ｖ型６缸體 １９９８年 ２０００年 ２００６年 ２００２年 ２００２年 ２００５年 ２００４年１月投產(chǎn) ２００７年
．

ｖ型醐缸體

ｖ簍Ｊ雇列６缸體
Ｌ４直列４缸體

１７ １８ １９

Ｍ直列４缸體
年產(chǎn)鋁缸體１０萬臺 Ｌ４直列４缸體

注：日 本Ｈ。ｎｄ。本田公司及Ｔｏｕｋ。ｉ公司分別研發(fā)新的壓鑄法及中壓壓鑄法用于生產(chǎn)鋁缸體，兩者均可采用砂芯生產(chǎn)出具有更大剛性的閉艙結(jié) 構(gòu)的；旺體。

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萬 　 方數(shù)據(jù)

２００８年第４期

蘭冬云，等：圍內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄造技術(shù)

鑄造設(shè)備研究
。

表２國內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體壓鑄生產(chǎn)線概況
序號 公司名稱 廣州東風(fēng)本田發(fā)動(dòng)機(jī)公司 壓鑄機(jī)裝備 產(chǎn)品名稱及規(guī)格

備注

ｌ

ｌ＃生產(chǎn)線２５ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)（日 ２．０ Ｌ一２．３ Ｌ雅閣轎車直立式四缸 ２００１年投產(chǎn)．國內(nèi)第一家壓鑄 本宇部）．生產(chǎn)節(jié)拍ｌｌＯ ｓ，產(chǎn)品不 體，尺寸４８０×３８０×３２７０（咖），產(chǎn)品 轎車缸體的企業(yè)．２００６年購進(jìn) 良品率控制４％內(nèi) 質(zhì)量３０ ｋｇ（含缸套） ３５ ＯｏｏｋＮ壓鑄機(jī)開發(fā)ｖ６缸體 全自動(dòng)壓鑄生產(chǎn)線（意特） 合型力２ｌ ５００ ｋＮ ｌ臺 合型力２Ｉ ５００ｋＮ １臺（意特） 東安汽車Ｌ４直列缸體 Ｌ４直列缸體 ２００２年 ２００３年

２ ３
４

哈爾濱東安動(dòng)力股份公司 重慶長安汽車集團(tuán) 重慶長安鈴木發(fā)動(dòng)機(jī)廠 中國泰克西鋁業(yè)公司 福建漳州燦坤實(shí)業(yè)有限公司 渝美鑄有限公司

合型力２５

０００ ｋＮ

ｌ臺（意特）

Ｌ４直列缸體ｌＯ萬臺尾，排量１．０、 ２００４年 １．３、１．６Ｌ鋁缸體 Ｌ４直列缸體 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體類產(chǎn)品 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等 ２００６年在渝簽訂協(xié)議書．三方 共同投資２ ０００萬￥ ２００６年

５ ６ ７

合型力２５ ０００ ｋＮ ｌ臺（意特） 合型力２５ Ｏｏｏ ｋＮ ｌ臺

合型力１６
８

廣州南沙豐田發(fā)動(dòng)機(jī)公司

０００ ｋＮ壓鑄機(jī)，采用 全自動(dòng)換模．每５ ｍｉｎ換１套壓 ２．４Ｌ４缸體 鑄模具

２００５年投產(chǎn)，年產(chǎn)缸體２０萬只
２（）（）６年投產(chǎn)。是目前中國唯一 用圍產(chǎn)壓鑄機(jī)生產(chǎn)汽車四缸體 實(shí)例 為天津豐田、一汽集團(tuán)、金杯通 用、沈陽華晨金馬、一汽大眾配 套

９

重慶市藍(lán)黛實(shí)業(yè)有限公司

ＤＣ一２５０（）ｃ壓鑄生產(chǎn)線，（上海三 ４缸鋁缸體 基壓制機(jī)廠） 新建２００萬件婦汽車鋁合金壓鑄 生產(chǎn)線。擬引進(jìn)意大利ＩＤＲＡ壓 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等 鑄機(jī) Ｅｖ２２０Ｄ壓鑄機(jī) 合型力２２ Ｏｏｏ ｋＮ 合型力２５ ０００ ｋＮ壓鑄機(jī)（意特）
２４０×２

１０

秦皇島市經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)

ｌｌ

上海乾通汽車附件有限公司 廣東高要鴻圖壓鑄公司

１．３Ｌ四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，缸體尺寸３６５× 柳州五菱汽車 ２０９（ｍｍ），質(zhì)量１２．４ ｋｇ

１２

４缸體

３）澆注質(zhì)量３１ ｋｇ；４）缸體外形尺寸：４８０×３８０×２７０ （ｍｍ）；５）壁厚３．５
ｍｍ～３５

１０）生產(chǎn)節(jié)拍１１０

ｓ。

ｍｍ；６）鑄孔數(shù)量６８個(gè)； ２采用低壓鑄造工藝生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體

７）開模情況：六面開模。 １．４壓鑄鋁缸體工藝參數(shù) １）低壓射速度０．２ ｍ／ｓ；２）高速切換點(diǎn)為沖頭 行程６７０ｍｍ；３）高壓射速度２．８ ｍ／ｓ；４）高壓射壓 力９７ ＭＰａ；５）低壓射壓力５０ ＭＰａ；６）沖頭直徑
１６０

低壓鑄造是鋁液在很低的壓力（約３０ ｋＰａ），由
下而上充填型腔，通常采用金屬型和砂芯，可以獲 得閉艙結(jié)構(gòu)的鋁缸體。 該法的主要優(yōu)缺點(diǎn)：

ｍｍ；７）壓鑄合金ＨＤ２一Ｂｓ（接近ＡＤＣｌ２）；８）鋁

液澆注溫度６７０±１０（℃）；９）模具溫度１ ８０℃～２８０℃；
表３國內(nèi)外鋁缸體采用低壓鑄造生產(chǎn)方法一覽表
序號
ｌ

１）鑄造材料利用率非常高．可以大幅度降低材
料費(fèi)和加工費(fèi)。 ２）容易形成方向性凝固．內(nèi)部缺陷 少，可以獲得完美鑄件。 ３）可以使用砂芯。 ４）缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)率低，雖 充型時(shí)間一般僅需１
～１１ ｍｉｎｏ ０ ｓ～１５

國別、公司名稱 美國通用汽車公司（ＧＭ） 德國戴姆勒一克萊斯勒公 司Ｄａｉｌ“ｅｒ－Ｃｈｒｙｓｌｅｒ 美國克萊斯勒公司 日本豐田汽車公司 日本三菱汽車公司

產(chǎn)品名稱及規(guī)格 雪佛蘭ｃｏｒｖａｉｒ６缸缸體
ＢｅｒＩｚＶ８

生產(chǎn)工藝 低壓鑄造 低壓鑄造 低壓鑄造 類似低壓鑄造的真空吸 鑄法 低壓鑄造 低壓鑄造．工藝參數(shù)為： 鋁液澆注溫度７００℃ 鑄型溫度３００℃ 充型時(shí)間ｌＯ ｓ一１５ 加壓速度ｏ．６９ 結(jié)晶壓力５９ 保壓時(shí)間３

２

３

直列四缸體 ｖ鋁缸體 直列四缸體 Ｑ４９２直列四缸體，鑄件 尺寸５ｌＯ×２８５×２７０

ｓ，但保壓時(shí)間
ｍｉｎ

４

則需３ ｍｉｎ巧ｍｉｎ．整個(gè)生產(chǎn)循環(huán)達(dá)１０

５

圍內(nèi)外鋁缸體采用低壓鑄造生產(chǎn)方 法一覽表見表３。 ３采用金屬型重力鑄造生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng) 機(jī)鋁缸體 金屬型重力鑄造工藝特點(diǎn)是將液體 金屬用重力澆注法澆入金屬型形成鑄
?４７?

６

中國北內(nèi)總廠

（ｍｍ）．壁厚５ ｍｍ。鑄件 質(zhì)量３０ ｋｇ，材質(zhì) ＺＬｌ０４．水壓試驗(yàn)０．６ ＭＰａ。滲漏試驗(yàn)

ｋＰａ棚ｋＰａ

ｋ‰

ｓ

ｍｉｎ

萬 　 方數(shù)據(jù)

Ａｕｇ．２００８№４

鑄造設(shè)備研究

蘭塑年第４期

件，鑄件品位比鋁合金砂型鑄造好。是生產(chǎn)較高質(zhì) 量鑄件的傳統(tǒng)方法。美國福特汽車公司１９９８年在
俄亥俄州Ｂｒｏｏｄ
Ｐａｒｋ

設(shè)備組成自動(dòng)生產(chǎn)線。此設(shè)備使用于微、轎車柴油
發(fā)動(dòng)機(jī)４ｗ缸體。

Ｏｈｉｏ耗資９ ９００萬￥建成一個(gè)

鋁鑄件廠，采用金屬型重力鑄造方法，生產(chǎn)鋁缸體 和鋁氣缸蓋。此外美國通用汽車公司也采用金屬型 重力鑄造方法生產(chǎn)Ｖ８鋁缸體。 國外鋁缸體金屬型重力鑄造生產(chǎn)線包括：

４采用消失模鑄造生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體 美國鑄造協(xié)會(huì)（ＡＦｓ）的專家認(rèn)為，消失模鑄
造技術(shù)從發(fā)明至１９９０年經(jīng)歷“技術(shù)革新期”，此 后經(jīng)過“技術(shù)成長期”，在２０１０年達(dá)到”技術(shù)成 熟期“。 消失模鑄造可以生產(chǎn)出薄壁、零度起模斜度的 復(fù)雜鑄件，并可直接鑄出螺紋及曲折的通道，可減 少機(jī)械加工量及加工工序。 隨著產(chǎn)品精密化、輕量化、集成化要求的發(fā)展．

１）多工位轉(zhuǎn)臺或多工位直列式大批量鑄造系統(tǒng)；
２）通用型液壓全自動(dòng)控制的金屬型重力鑄造機(jī)；３） 全自動(dòng)澆注機(jī)器人、全自動(dòng)下芯機(jī)械手和全自動(dòng)取 件機(jī)械手等輔助自動(dòng)化系統(tǒng)；４）配合自動(dòng)化生產(chǎn)的 多種物流輸送管理系統(tǒng)；５）適宜多種制芯工藝而無 需焙燒直接落砂的雙工位高頻振動(dòng)落砂機(jī)；６）多工 位水密壓力檢測設(shè)備。 國內(nèi)蘇州明志科技公司最近出ＭＪＡ五開模金 屬型重力鑄造機(jī)。其特點(diǎn)為： １）五開�？稍O(shè)定不同開模次序；２）人機(jī)界面多 種鑄造工藝選擇；３）快速裝卸模具；４）自動(dòng)控制并 顯示模具溫度；５）手動(dòng)、自動(dòng)循環(huán)兩種工作模式；６） 根據(jù)要求設(shè)計(jì)工作臺面尺寸；７）可與機(jī)器人等外圍

開發(fā)新型輕合金消失模鑄造專用設(shè)備極為關(guān)鍵，原 輔材料和專用裝備的技術(shù)水平需要更為先進(jìn)。
國內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體消失模鑄造生產(chǎn)線

實(shí)例見表４。
５

采用Ｃｏｓｗｏｎｈ（即冷芯盒砂芯組芯造型）法生產(chǎn)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體

英國Ｂｉ聊ｉｎｈａｎ大學(xué)的Ｊ．Ｃａｍｐｂｅｌｌ教授發(fā)明的

表４國內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體消失模鑄造生產(chǎn)線實(shí)例
序號
ｌ

國別、公司名稱

消失模鑄造生產(chǎn)線

產(chǎn)品名稱及規(guī)格 鋁四缸體

備注 ２４萬輛轎車用

美國通用汽車公司肯塔基州 全自動(dòng)消失模鑄造生產(chǎn)線 ＧｒｅｅＩｌｆｉｅｌｄ廠 美圍通用汽車公司所屬薩金 ５條消失模制模線，５臺預(yù)發(fā)泡機(jī)，２９ 諾鑄造廠（簡稱ｓＭｃ０） 臺成型機(jī)。鋁缸體分４片造型，粘成一

２０７眄馬力直列式運(yùn)動(dòng)跑車６缸 鋁缸體Ｖｏｎ∞４２００，缸體質(zhì)量
３９．９５

２００１年生產(chǎn)２８．８萬件鋁缸體 和２８．８萬件鋁缸蓋：２００２年生 產(chǎn)５０萬件鋁缸體和５０萬件鋁 缸蓋：２００４年ｖ８缸體１４００ ｆ牛婦，四缸缸蓋２８００件／ａ。

２

個(gè)整體，澆注時(shí)垂直放置，一箱兩件。

ｋｇ

３

德國大眾汽車公司 中國長沙發(fā)動(dòng)機(jī)總廠（長發(fā) 精鑄有限公司）

４條鋁合金缸體消失模鑄造生產(chǎn)線

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。四缸鋁缸體

總投資２ ０００萬￥ 總投資４ ０００萬人民幣，未投 入正式生產(chǎn)

４

１９９６年引進(jìn)意大利法塔鋁公司消失模 鋁合金缸體 鑄造生產(chǎn)線．生產(chǎn)率：２０箱／ｌＩ

ｃｏｓｗｏｒｔｈ（即冷芯盒砂芯組芯造型），其工藝特點(diǎn)如 下： １）采用鋯英砂作原砂，其耐火度高，蓄熱系數(shù) 大，冷卻速度與金屬型相當(dāng)，鑄件能生成細(xì)密的樹 枝狀晶粒。與傳統(tǒng)砂型鋁鑄件相比，材質(zhì)抗拉強(qiáng)度

精度遠(yuǎn)高于氣壓式的低壓鑄造，加之鑄件在可控壓 力下結(jié)晶凝固，所得鑄件的組織性能優(yōu)良，鑄件缺 陷少，屬于精密砂型鑄造工藝。 ４）全部采用鋯英砂砂芯，采用冷芯盒制芯，砂 芯尺寸精確，組芯精度高，鑄件的尺寸精度高，表面 粗糙度Ｒａ一般為５．３斗ｍ，鑄件比普通砂型鑄件質(zhì) 量輕１０％～２０％。 ５）舊砂采用熱法再生循環(huán)使用，原砂的損失率 僅為１．５％。 ６）生產(chǎn)過程循環(huán)閉式進(jìn)行。鑄件的余熱得到回 收利用。是典型的綠色鑄造工藝。

提高３倍，延伸率提高ｌ倍。
２）鋁液在惰性氣體保護(hù)下熔化、精煉、輸送、澆 注、鋁液的純凈、品位高，基本上沒有氧化夾雜物， 含氣孔僅為Ｏ．０１％￣ｏ．００１％，而傳統(tǒng)的鑄造工藝生 產(chǎn)的鑄件含氣孔大約為０．１％。

３）鑄型在可控壓力的氣氛下，由計(jì)算機(jī)通過改
變勵(lì)磁電流的大小控制電磁泵的澆注速度，其控制
?４８?

７）金屬利用率高，可達(dá)８０％．９０％，而金屬型

萬 　 方數(shù)據(jù)

２００８年第４期

蘭冬云，等：國內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄造技術(shù)

鑄造設(shè)備研究

重力鑄造或普通砂型鑄造利用使用率僅５５％。 ８）鑄件廢品率（缸體）僅５％。而金屬型重力鑄 造或普通砂型鑄造廢品率高達(dá)１０％以上。 ９）鑄造生產(chǎn)過程中的“三廢”得到充分利用．舊 砂再生回用、廢氣凈化、廢液和廢渣經(jīng)處理后再利 用，是未來鑄造生產(chǎn)的發(fā)展模式。 國外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體采用Ｃｏｓｗｏｒｔｈ法實(shí)例

見表５。 ６結(jié)束語 目前國內(nèi)外鑄造鋁缸體的生產(chǎn)工藝較多．必須

結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求來選擇最佳鑄造工藝，有采用壓
鑄、低壓鑄造、金屬型重力鑄造、消失模鑄造和 Ｃｏｓｗｏｎｈ（即冷芯盒砂芯組芯造型），近來又開發(fā)擠

表５國外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體采用Ｃｏｓｗｏｎｌｌ法實(shí)例
序號 國別、公司名稱 Ｃｏｓｗｏｒｔｈ生產(chǎn)線 １９９２年安裝３８臺冷芯盒射芯機(jī)、１０３ 產(chǎn)品名稱及規(guī)格 備注

ｌ

臺機(jī)器人及３臺ｃｏｓｗｏ曲四工位轉(zhuǎn) 美國福特汽車公司（溫莎鑄 盤式鑄造機(jī)，配ｌ臺電磁泵．組成一條
鋁廠，現(xiàn)歸Ｎｅｍａｌ【公司） 全自動(dòng)缸體生產(chǎn)線。生產(chǎn)率１００型，

Ｖ＿６，Ｖ一８發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體

投資約６ ０００萬￥

臺?ｈ。已具備年產(chǎn)８９萬件鋁缸體的生
產(chǎn)能力。 采用一種獨(dú)特的方法進(jìn)行冷芯盒砂芯 的組裝。年產(chǎn)８５萬件鋁缸體和缸蓋。

２

德國ｍｃａｓｔ鑄造廠 墨西哥Ｃ鷦ｔｔｅｃｈ鑄造廠

Ｖ－６，Ｖ一８發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體、缸蓋 Ｖ一６鋁缸體 ２００２年下半年為ＧＭ汽車生產(chǎn)

３

鋁缸體鑄造生產(chǎn)線采用石英砂＝三乙胺
４

美國福特汽車公司長蘭鑄鋁 冷芯盒組芯造型及電磁泵低壓鑄造工 Ｖ＿６．Ｖ一８鋁缸體 藝．實(shí)際上是對ｃｏｓｗｏｎｈ法進(jìn)行了修 廠（ＣＡＣＰ） 正。其缸體生產(chǎn)線廠房面積１９ ５ｌＯ ｍ２。

２０００年７月建成

壓鑄造（用鋁基復(fù)合材料預(yù)嵌缸套）和半固態(tài)鑄造 等新技術(shù)。

可再生循環(huán)利用的鋁缸體鑄造技術(shù)必將得到更快
的發(fā)展，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)： ［１］靳玉春，張舉．鋁鎂合金鑄件的綠色化、集約化生產(chǎn)［Ｊ］．鑄造 設(shè)備研究。２００６（３）：４４４７． ［２］吳春苗．壓鑄技術(shù)手冊［Ｍ］．廣東：廣東科技出版社，２００６． ［３］李建華，向中元．轎車鋁缸體的壓鑄生產(chǎn)［Ｊ］．汽車工藝與材料，
２００２（１２）：１８—２１．

２１世紀(jì)未來鑄造業(yè)必須以綠色集約化（即集合 與節(jié)約）工藝和清潔工藝作為我們開發(fā)研究的重
點(diǎn)。鋁缸體鑄造技術(shù)必須做到： １）清潔化．——對環(huán)境無害或危害很少，清潔生產(chǎn)；

２）節(jié)能化——合理使用和節(jié)約自然資源； ３）輕量化——精確型、精密型生產(chǎn)。
總之。要求依靠先進(jìn)的鑄造技術(shù)得到最大的產(chǎn) 出和效益，在本世紀(jì)新一代具有節(jié)能、低污染，并且

［４］力勁科技集團(tuán)．自動(dòng)化壓鑄機(jī)與壓鑄單元［ｃ］．上海：第四屆有
色合金及特種鑄造會(huì)議．２００５．

．．．．．．．，．?●?．¨．－●－．．．?●??Ⅲ＿●??．．¨●??．．．?●??‘ｐ?●??Ⅲ?ｈ?Ⅲ．．¨¨．．．¨一?●?ｈⅢ●??¨¨●?．Ⅲ?●?．Ⅲ?ｂ—．．．?．Ｈ．?●?．．¨Ｊ－ｈ．．?●?．Ⅲ?●?．．¨ＪｈⅢ?●?Ⅲ¨●－．．．．?ｈ…●－．．．?－●－…‘－●?．．．．－‘?．．．．?●?．．．．?●?．¨¨～?Ⅲ?●??．．．．．．?．．．Ｊ??ｎ¨～。Ⅲ?●ｑ－“?●??¨．．．．．Ⅲ．．．．Ⅲ?●?．Ⅲ

《鑄造放歌》ＣＤ唱片問世
由知名鑄造專家，廣西著名業(yè)余作曲家。原柳州第二空 壓機(jī)總廠副總工程師蔡教戰(zhàn)教授級高工創(chuàng)作的ｃＤ唱片一 《鑄造放歌》近日問世。這是作者繼《我是壯鄉(xiāng)畫眉鳥》和《擁 抱春天》兩張ＣＤ唱片后推出的第３張ＣＤ專輯（內(nèi)部交流 版）。３張唱片中的４０首歌曲已收入他的創(chuàng)作歌曲選《綠色的 祝�！芬粫校ㄔ摃延芍袊穆�(lián)出版社ｌ葉Ｊ版，全國新華書店 發(fā)行）。 《鑄造放歌》ＣＤ唱片共錄入鑄造行業(yè)歌曲１０首，歌曲伴 奏８首，是作者近１０多年來陸續(xù)創(chuàng)作的。其中有獨(dú)唱、重唱、 小組唱、領(lǐng)唱、合唱等演唱形式，適用于鑄造職工演唱。該ｃＤ 唱片由柳州市鑄造學(xué)會(huì)和柳州市音樂家協(xié)會(huì)策劃、編輯．廣西 優(yōu)秀青年歌手和柳州市青年通俗歌曲學(xué)會(huì)演唱，柳州人民廣 播電臺和廣西歌舞劇院祖明音樂工作室錄音合成。歌曲雄壯、 豪邁、熱情、奔放、深情、自豪、旋律優(yōu)美純樸，感情真摯動(dòng)人。 如有需要《鑄造放歌》ｃＤ唱片或歌曲選《綠色的祝�！芬� 書者，請與作者聯(lián)系。 地址：（５４５００５）廣西柳州市城站路９４號柳二空公司轉(zhuǎn) 蔡教戰(zhàn)。電話：１３７８８１２１７６６
?４９?

萬 　 方數(shù)據(jù)

國內(nèi)外汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體鑄造技術(shù)
作者： 作者單位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次數(shù)： 蘭冬云， 郭敖如， LAN Dong-yun， GUO Ao-ru 機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院,河南,洛陽,471039 鑄造設(shè)備研究 RESEARCH STUDIES ON FOUNDRY EQUIPMENT 2008(4) 4次

參考文獻(xiàn)(4條) 1.靳玉春;張舉 鋁鎂合金鑄件的綠色化、集約化生產(chǎn)[期刊論文]-鑄造設(shè)備研究 2006(03) 2.吳春苗 壓鑄技術(shù)手冊 2006 3.李建華;向中元 轎車鋁缸體的壓鑄生產(chǎn)[期刊論文]-汽車工藝與材料 2002(12) 4.力勁科技集團(tuán) 自動(dòng)化壓鑄機(jī)與壓鑄單元 2005

本文讀者也讀過(10條) 1. 肖曉峰.葉升平 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋的消失模鑄造技術(shù)[會(huì)議論文]-2007 2. 李建華.向中元 轎車鋁缸體的壓鑄生產(chǎn)[期刊論文]-汽車工藝與材料2002(12) 3. 王新節(jié) 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋消失模鑄造技術(shù)的研究與應(yīng)用[會(huì)議論文]-2007 4. 黃勇.劉吉水.彭乾峰.陳軍 五菱汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄造鐵液質(zhì)量控制[會(huì)議論文]-2008 5. 劉永躍.施良才.鄭敏.LIU Yong-yue.SHI Liang-cai.ZHENG Min V6發(fā)動(dòng)機(jī)Al合金缸體組芯低壓鑄造[期刊論文]現(xiàn)代鑄鐵2010,30(z2) 6. 黃政 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的鑄造工藝[會(huì)議論文]-2009 7. 孫國雄.郭景杰.蘇仕方.SUN Guo-xiong.GUO Jing-jie.SU Shi-fang 世界鑄造技術(shù)最新發(fā)展——第68屆世界鑄 造會(huì)議技術(shù)報(bào)告概述[期刊論文]-鑄造2008,57(5) 8. 王新節(jié).Wang Xin-jie 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋消失模鑄造技術(shù)的研究與應(yīng)用[期刊論文]-鑄造設(shè)備研究2007(1) 9. 馬作俊.韓清環(huán).鄭寶泉.劉成文 消失模鑄造生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的實(shí)踐[會(huì)議論文]-2008 10. 李東和.Li Donghe 應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋中的消失模鑄造技術(shù)[期刊論文]-北方交通2007(6)

引證文獻(xiàn)(4條) 1.吳敏.李俊濤.邵京城.艾國.楊屹 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵缸體鑄造現(xiàn)狀[期刊論文]-鑄造 2011(1) 2.邵京城.李俊濤.艾國.楊剛 汽車鋁合金缸體缸蓋鑄造工藝研究現(xiàn)狀[期刊論文]-熱加工工藝 2011(3) 3.王寧國 金屬型重力鑄造條件下的鋁合金鑄件生產(chǎn)技術(shù)[期刊論文]-裝備制造技術(shù) 2011(10) 4.馬紅玉 淺談車用氣缸體新技術(shù)的發(fā)展[期刊論文]-中國科技博覽 2011(28)

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