2025

浅谈铸件集成化

作者：

郭浩

为顺应社会发展的步伐，汽车也逐渐在发生改变，实现轻量化的社会需求，研发集成铸件及铸件的准确成形手段是完成汽车轻量化的关键。

集成铸件的优点在于可以将多个零部件合并为一个整体，减少生产过程中的材料、人力和设备的使用，从而降低生产成本；可以简化生产流程，减少装配和焊接等工序，提高生产效率；可以减少焊接等连接工序，提高产品的整体性和稳定性，减少因连接不良导致的质量问题；通过减少零部件数量，可以实现产品的轻量化设计，有助于降低车辆的重量，提高燃油经济性和性能。

据资料介绍，根据零件数量及集合难易程度的不同，经集成化设计，在成本不增加的前提下，零件安全系数可提升20%左右，降重20%～30%。近些年各大商用车汽车公司对商用车底盘、悬架类零件等进行集成化设计日益增多，集成后的组合支架不仅对铸造工艺要求较严，也对设计水平及材料性能提出了更高要求。

一般集成后的铸件其尺寸显著大于子零件，对于生产设备来说会有一定的限制，对铸造工艺也增加了一定的难度。如陕汽501/2组合支架的开发过程，其最大外型尺寸长约650mm，铸件重量约45kg，材质为QT500-7，铸件结构形状复杂，转角及热节处较多，内部壁厚小于10mm。结合我司生产实际情况，在现有生产条件下，用粘土湿型砂铸造工艺生产，必须要解决生产出来的该产品冷隔、砂眼及缩孔等铸造缺陷，这是决定能否在粘土湿型砂铸造工艺生产该产品的关键，因此合理的布局方式是设计面临的首要难点。

在设计时既要考虑足够的吃砂量，避免由于吃砂量不够导致起型不良的问题，还要考虑砂胎窝大小与型板安装产生的干涉问题.该件在Y方向上受静压造型线模板尺寸的限制，产生型板安装干涉问题，一处砂胎窝成形结构需改为砂芯成形，试制后在砂芯交接处筋上出现冷隔。一般在上箱添加溢流冒口可以用来解决冷隔部位，但是受铸件结构限制，添加不成溢流冒口，只有通过引流浇道直接解决冷隔部位，但是在实施过程中，因铸件的结构特殊性，会适当增加工艺补贴，来达到进水的目的，同时要考虑工艺补贴在批量生产时铸件清理的难易问题，避免增加人工成本。

总的来说集成化设计是目前汽车零部件设计的一种趋势，也是汽车铸件轻量化发展的必经之路。集成化可以实现降低制造成本和轻量化的目标，可使零件质量大大减轻，但对铸造工艺会增加难度和挑战。