在铝合金压铸生产线上防止机体加工表面气孔的对策
内容简介
60材料工艺
国外内燃机
2015年第3期
在铝合金压铸生产线上防止机体加工表面气孔的对策【日】橘野文普曾我和弘松秀臣中神立行
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摘要：丰田汽车公司田原工厂发动机铸造车间的技术人员对发动机铝合金气缸盖装配面上发生气孔缺陷的原因进行分析。结果发现，金属模具的温度变化会导致模具膨胀或收缩，而且采用常规方法清除模具上胶粘的铝材有可能会造成模具的磨损。为此，在生产过程中应用金属模具温度管理持术，同时改用碱性溶液清除模具上胶粘的铝，最终实现减少气缸盖装配面上气孔缺陷的目标。
关键词：气缸盖装配面气孔金属模具温度管理模具清洗
0前言
丰田汽车公司的田原工厂位于日本爱知县田原
市的临海工业区，该工厂的发动机制造部门集铸造，加工、组装、刀具研磨及维修等各种发动机制造功能于一体。
田原工厂的第二发动机铸造科是采用压铸工艺生产V6及V8发动机机体（配装于Lexus等车型）的车间。作为用于Lexus品牌的V6及V8发动机，要求其必须具备极高的品质。本文介绍在该车间生产技术人员与后续工段技术人员的协作下，改善铸件产品品质的实例（图1)。
V6发动机机体
V8发动机机体
图1V6及V8发动机的机体照片
1课题选定
V6及V8发动机机体气缸盖装配面上的铸造缺陷一直都是存在的，由此导致的铸件不合格率远远超过目标值(图2)。因此，技术人员将降低气缸盖装配
面的加工不合格率作为现场技术攻关的目标之一。 2现状把握
气缸盖装配面的铸造缺陷一般是在加工完成后万方数据
微要不
2008年
气缸盖装配面的气孔缺陷
目标值
2009年
2010年
图2机体气缸盖装配面加工不合格率的变化
的检查中发现的，用电子显微镜对缺陷进行观察和分析后发现，缺陷表面没有树枝状晶体等金属熔液凝固时常见的纹路，而是呈现出平整的球面状。这被认为是由于铸造缺陷内部的压力较高，压力从内部施加于铸造毛坏的结果。因此，推断这是内部含有空气的气孔缺陷（图3)。
球状缺陷一气孔
图3用电子显微镜观察得到的铸件气孔图像
通常，由于压铸工艺所用金属模具温度较低，在金属模具中快速冷却的铝合金熔液凝固时间也较短，因此，容易在表层形成一定程度缺陷较少的完好层。
因此，对铸件表层的完好层进行调查，结果发现，一直到距离金属模具表面0.7～0.9mm处，都是不存在铸件气孔缺陷的完好层（图4)。基于这一
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