摘要：汽车发动机作为汽车中的重要组成部分，它的性能直接影响汽车的安全性与可靠性。传统的铝合金缸体压铸容易因为技术问题导致发动机出现漏油等问题，对缸体压铸工艺进行改进是解决此缺陷的有效途径，因此，本文就发动机缸体压铸工艺中问题发生的成因进行探讨,并在原技术的基础上进行改造。使改造后的工艺取得显著成效。
关键词：汽车发动机；缸体压铸工艺；品质改进；
一、缸体压铸工艺的优点及缺点
1、效率高
压铸工艺在汽车制造业的应用十分广泛，它是一种可以将原材料迅速压铸成型的工艺，尤其是其自动化、智能化的技术大大提高了机械制造的生产效率，节约了人力成本，产品的制造周期明显缩短，传统技术中需要耗费一周的产品制造，缸体压铸主需要一两天就可以完成。
2、精度高。缸体压铸的精度进一步提升。
3、铸件的韧性和表面硬度较高。
关键词：汽车发动机；缸体压铸工艺；品质改进；
一、缸体压铸工艺的优点及缺点
1、效率高
压铸工艺在汽车制造业的应用十分广泛，它是一种可以将原材料迅速压铸成型的工艺，尤其是其自动化、智能化的技术大大提高了机械制造的生产效率，节约了人力成本，产品的制造周期明显缩短，传统技术中需要耗费一周的产品制造，缸体压铸主需要一两天就可以完成。
2、精度高。缸体压铸的精度进一步提升。
3、铸件的韧性和表面硬度较高。
发动机漏油 4、减低材料成本。一般每台设备每年可生产7万件左右。
5、占用较少的土地面积。
6、工艺流程简化。传统的铸造工艺流程复杂，需要经过很多加工环节，费时费力。而压铸工艺相比传统技术，不需要繁琐的加工程序，加工后也很少出现飞边毛刺等外观问题。将模具加工完取出进行浇注，接着进行检查、加工就可以。
7、压铸也存在一定的缺点
（1）铸造缺陷较多。压铸在浇注的过程中由于需要快速将金属液体倒入型腔，在浇注时会将气体带入到型腔中，容易在产品表面留下气孔等缺陷。另外，如果在填充过程中液体中掺有氧化后的杂质，并且没有及时排出就会留在铸件内部，影响美观。
（2）压铸首次投资成本高。压铸需达到一定数量才能使投资成本不亏损。
二、发动机缸体油路渗漏原因分析
对渗漏无法使用的发动机缸体进行拆分和外观检查，发现发动机缸体油路孔与螺纹孔之间密封不严，这是造成发动机油路漏油的主要原因，该压铸缺陷表现为形状不均匀的洞孔，且钢体内壁不光滑。按照内壁洞孔呈现形式及发动机缸体漏油地方进行分析，发现发动机缸体漏油部位厚薄相差过大，造成缸体漏油部位铝液在此凝固，这造成此类气孔缺陷的主要原
5、占用较少的土地面积。
6、工艺流程简化。传统的铸造工艺流程复杂，需要经过很多加工环节，费时费力。而压铸工艺相比传统技术，不需要繁琐的加工程序，加工后也很少出现飞边毛刺等外观问题。将模具加工完取出进行浇注，接着进行检查、加工就可以。
7、压铸也存在一定的缺点
（1）铸造缺陷较多。压铸在浇注的过程中由于需要快速将金属液体倒入型腔，在浇注时会将气体带入到型腔中，容易在产品表面留下气孔等缺陷。另外，如果在填充过程中液体中掺有氧化后的杂质，并且没有及时排出就会留在铸件内部，影响美观。
（2）压铸首次投资成本高。压铸需达到一定数量才能使投资成本不亏损。
二、发动机缸体油路渗漏原因分析
对渗漏无法使用的发动机缸体进行拆分和外观检查，发现发动机缸体油路孔与螺纹孔之间密封不严，这是造成发动机油路漏油的主要原因，该压铸缺陷表现为形状不均匀的洞孔，且钢体内壁不光滑。按照内壁洞孔呈现形式及发动机缸体漏油地方进行分析，发现发动机缸体漏油部位厚薄相差过大，造成缸体漏油部位铝液在此凝固，这造成此类气孔缺陷的主要原
因，而此处的洞孔缺陷多是收缩气孔，一般的办法是解决不了的。
三、铝合金缸体压铸工艺改进
1、实时参数控制
压铸过程中的参数控制是影响产品质量的关键，每个环节都有其相对应的参数作为参考，在特定的参数范围内生产的产品质量精度高，光滑度好，一旦超过参数范围，或者达不到参数要求就会影响产品质量，因此，压铸过程中实时参数控制尤为重要。在压铸时提前设置好参数，保证压铸过程不受外界因素和人为因素的影响，确保生产出高品质、高精度、高效率的产品。
同时,通过对各项参数调整并统计，可以了解产品压铸时出现的各种问题，如果参数超出调整范围，则铸件就会被分割出来。图6为伺服系统实时压射工艺参数压射曲线。
2、真空压铸
真空压铸可以减少浇注时气体的进入，减少产品发生气孔缺陷的概率。传统压铸件由于残留气体膨胀造成铸件鼓包,因此不适合热处理，而真空压铸技术,可以实现缸体热处理。
3、局部增压
由于产品在压铸过程中容易出现型腔内液体分布不均，出现局部缩松的想象，因此利用
三、铝合金缸体压铸工艺改进
1、实时参数控制
压铸过程中的参数控制是影响产品质量的关键，每个环节都有其相对应的参数作为参考，在特定的参数范围内生产的产品质量精度高，光滑度好，一旦超过参数范围，或者达不到参数要求就会影响产品质量，因此，压铸过程中实时参数控制尤为重要。在压铸时提前设置好参数，保证压铸过程不受外界因素和人为因素的影响，确保生产出高品质、高精度、高效率的产品。
同时,通过对各项参数调整并统计，可以了解产品压铸时出现的各种问题，如果参数超出调整范围，则铸件就会被分割出来。图6为伺服系统实时压射工艺参数压射曲线。
2、真空压铸
真空压铸可以减少浇注时气体的进入，减少产品发生气孔缺陷的概率。传统压铸件由于残留气体膨胀造成铸件鼓包,因此不适合热处理，而真空压铸技术,可以实现缸体热处理。
3、局部增压
由于产品在压铸过程中容易出现型腔内液体分布不均，出现局部缩松的想象，因此利用
局部增压可以使液体在压力下迅速填充型腔的每一处，然后当型腔内的液体处于半固态状态时进行二次加压,比在正常压力下铸造的产品质量更高。
4、高压水冷
使用高压水冷工艺对型腔内的液体进行冷却，可以降低产品发生缩松现象，进行高压水冷时水的压力要控制在一定的范围内，可以使型腔内的液体在低温下迅速凝固，减少产品缺陷。图8为冷却管及型芯结构。
5、产品可追溯性
汽车的每个部件都有其相对应的身份号码，产品铸造完成后会进行检验，对于检验合格的产品就会用激光在其表面打上相应号码，其中包括名称、模具、日期编号、系列号等有关信息;如果产品不合格,能回收的就进行回收，不能回收的将被自动分出报废。
四、铝合金压铸工艺常见缺陷及解决方法
1、铸件气孔
4、高压水冷
使用高压水冷工艺对型腔内的液体进行冷却，可以降低产品发生缩松现象，进行高压水冷时水的压力要控制在一定的范围内，可以使型腔内的液体在低温下迅速凝固，减少产品缺陷。图8为冷却管及型芯结构。
5、产品可追溯性
汽车的每个部件都有其相对应的身份号码，产品铸造完成后会进行检验，对于检验合格的产品就会用激光在其表面打上相应号码，其中包括名称、模具、日期编号、系列号等有关信息;如果产品不合格,能回收的就进行回收，不能回收的将被自动分出报废。
四、铝合金压铸工艺常见缺陷及解决方法
1、铸件气孔
气孔多呈圆形,表面光亮。通过对浇注速度进行控制，或者对浇注系统进行改造来降低铸件气孔的发生率，真空压铸技术也可以有效减少气孔的产生，而且可以对铸件进行热加工，以上三种方法均可以有效改善此种现象。
2、渣孔现象
铸件表面的黑孔多由于氧化产生的内部夹杂,形状大小不均。 由于合金液和模具上涂料氧化形成的残渣随合金液倒入型腔,在铸件表面形成渣孔。要想解决这类问题,首先,要选择优质合金原料,对材料进行精炼处理,从而净化合金液的纯度;其次,对铸件浇注系统进行改进,使氧化后的残渣可以顺利排出，并导入集渣包内。
3、缩松现象
缩松表现的产生并不是一种原因造成的，它的影响因素很多，常表现为表面松散或气孔。造成问题的原因是合金液在导入型腔的过程中,型腔内的压力不能达到合金液冷却凝固的目的,而且铸件某一部位厚壁液态金属收缩大于固态金属收缩。缩松现象的去除方法,首先,在铸件制造过程中要严格按照顺序进行填充、施压凝固、循序渐进的原则,保证铸件各部位在施加压力下合金液可以快速、及时、有效地倒入型腔中;其次,在液体凝固之前降低模具温度，利用水冷低温法或者局部增压法对液体进行加工，以减少产品缺陷的发生，提高产品质量。
2、渣孔现象
铸件表面的黑孔多由于氧化产生的内部夹杂,形状大小不均。 由于合金液和模具上涂料氧化形成的残渣随合金液倒入型腔,在铸件表面形成渣孔。要想解决这类问题,首先,要选择优质合金原料,对材料进行精炼处理,从而净化合金液的纯度;其次,对铸件浇注系统进行改进,使氧化后的残渣可以顺利排出，并导入集渣包内。
3、缩松现象
缩松表现的产生并不是一种原因造成的，它的影响因素很多，常表现为表面松散或气孔。造成问题的原因是合金液在导入型腔的过程中,型腔内的压力不能达到合金液冷却凝固的目的,而且铸件某一部位厚壁液态金属收缩大于固态金属收缩。缩松现象的去除方法,首先,在铸件制造过程中要严格按照顺序进行填充、施压凝固、循序渐进的原则,保证铸件各部位在施加压力下合金液可以快速、及时、有效地倒入型腔中;其次,在液体凝固之前降低模具温度，利用水冷低温法或者局部增压法对液体进行加工，以减少产品缺陷的发生，提高产品质量。
对于压铸件来说,由于过多的影响因素,对于铸件表面存在的气孔、缩孔缺陷等现象不可能做到完全没有,因此为了降低成本，对存在缺陷的铸件进行返修显得至关重要。 返修标准见表2。
五、品质问题分析及改进
1、降低废品率
通常首次生产的产品废品率都比较高，随着次数的增加废品率会越来越少。
2、降低泄漏率
传统工艺铸造出来的产品，泄露率通常很高，严重影响产品的使用性能，而大部分泄露的位置是有螺栓的位置，到泄漏源就可以在改进时对其进行重点设计。
发动机漏油后对其进行全面检查发现泄露部位存在很大面积缩松现象。此位置又是距离交道口位置最远的地方，液体到达此处后凝固速度慢，周围液体分布不均匀，对于此类现象，应该采取局部增压的措施使该位置的液体在压力下迅速凝固，减少壁厚不均匀的情况，也可以在螺栓位置加设预铸孔，通过以上两种方法测试后,缸体试漏合格率提高到90%。将两种方法同时使用会进一步提升缸体的合格率。
五、品质问题分析及改进
1、降低废品率
通常首次生产的产品废品率都比较高，随着次数的增加废品率会越来越少。
2、降低泄漏率
传统工艺铸造出来的产品，泄露率通常很高，严重影响产品的使用性能，而大部分泄露的位置是有螺栓的位置，到泄漏源就可以在改进时对其进行重点设计。
发动机漏油后对其进行全面检查发现泄露部位存在很大面积缩松现象。此位置又是距离交道口位置最远的地方，液体到达此处后凝固速度慢，周围液体分布不均匀，对于此类现象，应该采取局部增压的措施使该位置的液体在压力下迅速凝固，减少壁厚不均匀的情况，也可以在螺栓位置加设预铸孔，通过以上两种方法测试后,缸体试漏合格率提高到90%。将两种方法同时使用会进一步提升缸体的合格率。
3、减少裂纹
裂纹的产生会严重影响产品的使用寿命，裂纹主要有缸体水套外壁部位裂纹和缸套间铝合金裂纹。而前者产生的原因多是在脱模时力度过大引起的，此类裂纹属于典型的冷裂；而后者产生的原因主要是金属液体在凝固后会发生一定的回缩，缸套对产品的拉力造成裂纹产生，在一个就是由于铸件裂缝出的壁厚较薄，在两侧壁厚的作用下也容易发生裂缝，这两种原因造成的裂缝属于典型的热裂；减少冷裂的发生可以对起模坡度进行调整或将起模的直角改为圆角，定期清理模具，增加光滑度。对于热裂，可以通过调整缸套的预热温度来降低热裂的发生。在改进时对缸套内外精确度的提升是减少冷裂和热裂的有效方法。
结语
通过压铸工艺生产的缸体产品，通常结构复杂，为了让产品质量过关，可以通过以下几个方面进行控制：1、使用冷却设备内循环，水冷介质选用蒸馏水，管路不堵塞。2、设备进行改造，增加水冷开启与结束时间设备自动控制。 3、设置强冷技术，对铸销进行单独冷却。 4、对设备内部的压力进行调整，在距离浇道口较远的地方进行局部增压，减少产品缩松现象，提高产品的整体质量。
参考文献
裂纹的产生会严重影响产品的使用寿命，裂纹主要有缸体水套外壁部位裂纹和缸套间铝合金裂纹。而前者产生的原因多是在脱模时力度过大引起的，此类裂纹属于典型的冷裂；而后者产生的原因主要是金属液体在凝固后会发生一定的回缩，缸套对产品的拉力造成裂纹产生，在一个就是由于铸件裂缝出的壁厚较薄，在两侧壁厚的作用下也容易发生裂缝，这两种原因造成的裂缝属于典型的热裂；减少冷裂的发生可以对起模坡度进行调整或将起模的直角改为圆角，定期清理模具，增加光滑度。对于热裂，可以通过调整缸套的预热温度来降低热裂的发生。在改进时对缸套内外精确度的提升是减少冷裂和热裂的有效方法。
结语
通过压铸工艺生产的缸体产品，通常结构复杂，为了让产品质量过关，可以通过以下几个方面进行控制：1、使用冷却设备内循环，水冷介质选用蒸馏水，管路不堵塞。2、设备进行改造，增加水冷开启与结束时间设备自动控制。 3、设置强冷技术，对铸销进行单独冷却。 4、对设备内部的压力进行调整，在距离浇道口较远的地方进行局部增压，减少产品缩松现象，提高产品的整体质量。
参考文献
[1]陈金城，林柏年，何新光，等.《铸造手册》第六卷（特种铸造）[M].北京：机械工业出版社，2010.
[2]张士林，任颂赞.简明铝合金手册[M].上海科学技术文献出版社，2006
[3]李新亚.铸造手册[M].机械工业出版社，2011.
[4]郑伟春.合力模具公司设计资料[Z].2003.
[2]张士林，任颂赞.简明铝合金手册[M].上海科学技术文献出版社，2006
[3]李新亚.铸造手册[M].机械工业出版社，2011.
[4]郑伟春.合力模具公司设计资料[Z].2003.
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