汽车覆盖件模具铸件结构解析

汽车覆盖件模具铸件结构解析

潘加生,张华,张成,曹杰

浙江铭博汽车部件股份有限公司    浙江省瑞安市    325204

【摘要】汽车覆盖件模具铸件结构解析是研究汽车制造业中重要的一环。汽车覆盖件是指汽车外部覆盖的部件，如车门、引擎盖、行李箱盖等，它们的形状、质量和性能对汽车的整体性能和使用寿命有着重要影响。因此，分析汽车覆盖件模具铸件结构对于汽车制造业具有重要意义。然而汽车覆盖件模具铸件结构主要包括两个方面，一是模具设计，二是铸造工艺，如果模具设计不合理，铸造工艺存在问题，很容易导致汽车覆盖件模具铸件结构出现缩孔缩松、裂纹的情况。为此，本文将针对汽车覆盖件模具铸件结构展开深入分析，针对汽车覆盖件模具铸件结构常见问题提出几项实践解决策略，具体内容如下。

【关键词】汽车覆盖件；模具铸件；结构解析

随着汽车工业的飞速发展，汽车性能和质量的不断提高已成为汽车制造商的核心竞争力。汽车覆盖件作为汽车外部的重要组成部分，其形状、质量和性能对汽车的整体性能和使用寿命具有重要影响。因此，要通过对模具铸件结构进行深入详细分析，通过合理设计铸件结构、优化施工工艺、优化金属液的浇注系统等多方面进行入手，保证汽车覆盖件模具铸件质量，提高汽车制造业的整体发展水平。

一、汽车覆盖件模具铸件结构

汽车覆盖件模具铸件是汽车制造过程中用于生产车身外壳、车门、发动机罩、行李箱盖等覆盖件的专用模具。其结构主要由以下几个部分组成：

（一）模架（模座）：模架是模具的基本组成部分，为模具提供支撑和定位。它通常由钢或铝制成，确保在生产和使用过程中具有足够的强度和刚性。

（二）模芯：模芯是模具的关键部分，用于成型塑料或金属覆盖件。模芯通常由高强度钢材制成，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。

（三）模腔：模腔是模芯上用于容纳熔融塑料或金属的区域。在模具内，模腔成型成覆盖件的形状和尺寸。

（四）浇注系统：浇注系统是塑料或金属熔体的导入和导向装置。它包括浇口、流道和浇口套等部件，以确保熔体顺利填充模腔。

（五）冷却系统：冷却系统是为了确保模具在生产过程中保持恒定的温度。通过冷却通道和冷却装置，可以将模具表面的热量带走，防止熔体过早凝固[1]。

汽车覆盖件模具铸件结构的设计、制造和维护对汽车制造质量、生产效率和成本具有重要影响。因此，为确保模具性能稳定，需要选用优质材料、进行精密加工和正确的模具维护。

二、汽车覆盖件模具铸件结构常见问题

（一）汽车覆盖件模具铸件缩孔缩松

汽车覆盖件模具铸件的质量对于汽车制造至关重要，缩孔和缩松是两种常见的铸造缺陷。缩孔是指铸件内部出现的空洞，缩松则是指铸件内部出现的孔隙。这两种缺陷会导致铸件强度降低、耐久性下降，从而影响汽车的性能和寿命。而导致汽车覆盖件模具铸件出现缩孔缩松具体有以下几点原因：一是浇注速度过快。浇注速度是影响铸件内部质量的关键因素。如果浇注速度过快，金属会迅速冷却，导致凝固收缩，进而产生缩孔和缩松；二是模具设计不合理。模具设计对于铸件质量具有重要影响。如果模具设计不合理，如浇注系统设计不当、冷却系统布局不合理等，都可能导致金属无法充分填充和冷却不均匀，进而产生缩孔和缩松；四是金属材料不合格。金属材料是铸造过程中的重要原材料。如果金属材料不合格，如金属熔炼温度不足、金属成分不均匀等，就可能导致铸件内部质量降低，从而产生缩孔和缩松。

（二）汽车覆盖件模具铸件出现裂纹

汽车覆盖件模具铸件出现裂纹是一种常见的铸造缺陷，会严重影响到铸件的性能和寿命，裂纹是由于铸件内部或者表面在铸造过程中受到应力作用而产生的裂口，而导致汽车覆盖件模具铸件出现裂纹主要有以下几点原因：一是冷却速度过快。铸件冷却速度过快会导致内部温度变化剧烈，从而使得铸件内部产生应力，最终导致裂纹。二是金属浇注温度过高。金属浇注温度过高会导致金属收缩加剧，进而在铸件内部产生应力。三是金属成分不均匀。金属成分不均匀可能导致铸件内部组织结构不稳定，产生应力和裂纹。四是模具设计不合理。模具设计不合理，如铸件壁厚过大、浇道位置不合适等，可能导致金属在凝固过程中产生应力，从而产生裂纹。五是操作人员技能水平不足。操作人员技能水平不足可能导致铸件质量出现问题，从而产生裂纹。可见，汽车覆盖件模具铸件的裂纹问题与多种因素有关。要解决这一问题，需要从多方面进行综合考虑和改进，进而提高铸件的性能和寿命[2]。

三、提高汽车覆盖件模具铸件质量的实践措施

（一）合理设计铸件结构

在进行铸件结构设计时，要根据铸件形状、尺寸和质量要求，对铸件结构进行优化设计。对于铸造难度较大的复杂造型件，可以先设计铸件整体结构，再在整体结构上进行局部优化设计。汽车覆盖件模具铸件一般具有外形复杂、内部空腔较多和壁厚差异大的特点，因此，在进行汽车覆盖件模具铸件设计时，要综合考虑汽车覆盖件模具铸件的重量、强度、刚度和精度要求等因素。在实际生产中，通常采用分型面分型法对铸件结构进行优化。在进行汽车覆盖件模具铸件结构设计时，要先将汽车覆盖件模具铸件的轮廓形状、尺寸和重量等因素进行综合分析，根据具体情况确定铸件的分型面位置和数量。此外，还可以通过增加分型面数量、优化分型面形状以及设置排气槽等措施提高汽车覆盖件模具铸件的质量。对于复杂形状的汽车覆盖件模具铸件，为了避免出现夹砂、粘砂等缺陷，在设计过程中可以采取以下措施：①对壁厚较大的汽车覆盖件模具铸件进行局部优化设计；②采用直浇道和横浇道相结合的方式对汽车覆盖件模具铸件进行浇注。

（二）优化金属液的浇注系统

在汽车覆盖件模具铸件生产过程中，浇铸系统的设计是否合理，直接关系到铸件的质量和生产效率。在实际的生产过程中，要严格按照相关的工艺规程进行操作，防止由于人为因素造成的不良影响。为了有效地降低金属液在浇注系统中出现的热裂、夹砂和气孔等缺陷，应采取以下措施：

（1）选择合适的浇注系统，以保证浇注系统的整体密封性。要结合具体的铸造工艺参数以及铸件的实际情况来设计浇注系统，保证能够顺利地将金属液浇注到指定位置，避免由于浇注系统设计不合理导致热裂、夹砂和气孔等缺陷。此外，在设计浇注系统时，还应尽量保证其与模具设计相匹配。

（2）应合理确定浇注速度。在实际操作过程中，要保证浇注速度能够根据铸件的形状、大小以及金属液在浇注系统中流动的状态来确定。一般情况下，当铸件为薄壁、圆形和长方体等形状时，其浇注速度可以适当提高；当铸件为大型或薄壁铸件时，其浇注速度应适当降低。此外，在设计浇注系统时，要综合考虑铸件结构、材料性质以及生产工艺等方面的因素。

（3）应保证浇注系统具有良好的透气性和排气性，以防止由于金属液在浇铸过程中产生气体而导致出现气孔等缺陷。同时还应保证金属液在进入浇道之后能够顺利地排出。

（三）优化生产工艺

为解决生产过程中易出现的各种质量问题，对汽车覆盖件模具铸件的生产工艺进行优化，可以有效提高铸件质量。首先，在铸造过程中，要严格控制浇注温度和浇注时间，从而避免浇注温度过高或过低现象的发生，造成铸件内部出现缩孔或缩松等缺陷。其次，要控制好冷却时间。在实际生产中，冷却时间过长或过短都会引起铸件内部产生缺陷。因此，在保证铸件质量的同时，也要保证其冷却速度相对合理。另外，为了进一步提高汽车覆盖件模具铸件质量和生产效率，还可以设置保温冒口和保温造型线。在实际生产中应在冒口和保温造型线内设置保温冒口和保温造型线。当浇注温度较高时，可以采用保温冒口；当浇注温度较低时，可以采用保温造型线。并且要控制好涂料的使用量。涂料的使用量对铸件质量也有一定影响。在实际生产中应选择质量较高的涂料用于生产中。若涂料质量较差或用量过多，则会导致铸件产生缩孔、缩松等缺陷[3]。

结束语

综上所述，汽车覆盖件模具铸件的核心主体就是铸件，而铸件质量高低直接影响了模具的质量和效率，如果铸件出现缩孔、缩松或是裂纹等缺陷，就会直接降低模具的寿命。所以，为了提高覆盖件模具铸件寿命，就要采取有效的整改优化措施，从而保证汽车制造行业获得高质量发展。

【参考文献】

[1]陈勇棠,张伶俐,李芳. 基于专利地图的汽车覆盖件模具技术研究[J]. 模具工业,2023,49(06):1-11.

[2]张峰,韦韡,周颖鹃,孙祖团. 冷焊工艺在汽车覆盖件模具中的应用[J]. 模具工业,2022,48(08):69-72.

[3]马小喆,王润明,计明旭. 汽车覆盖件模具铸件结构分析探讨[J]. 铸造设备与工艺,2019,(06):33-35+47.