摘  要：著重介紹實型鑄造在轎車內飾件成型模具制造中的應用特點和工藝流程。
關鍵詞：鋁合金；實型鑄造；轎車內飾件；模具

1 引言

在很多情況下，模具為鑄造行業的發展奠定了良好基礎。如：鑄造模型，壓鑄模具等，它們是生產高品質產品所必備的工具。隨著汽車業在中國的蓬勃發展和一些新產品的開發需要，鑄造也為一些特殊模具的制造創造了先機。如：汽車內飾件模具、檢具等。其中尤以實型鑄造對模具制造的影響最為直接。

中國的轎車工業雖起步較晚，但發展迅速，現在激烈的競爭使得國產轎車從單純的CKD組裝逐步發展到零部件的國產化，今年開始新車的零部件開發大部分在國內進行，因而對模具制造業提出了更高的要求，加速了實型鑄造工藝在模具制造中的應用。

2實型鑄造工藝特點

實型鑄造是1956年由美國人發明的，從起先單件小批量大件生產到大批量小件流水線生產，以美國、意大利、德國、俄羅斯、日本等工業化生產最具代表性。八十年代中期開始應用于汽車零部件生產，從而刺激該項工藝的進一步完善和發展。

我國對實型鑄造工藝的研究始于六十年代中期，起步于零件毛坯的生產，以鑄鐵、鑄鋼為主。現有近百余家工廠生產實型鑄造鑄件，大多數規模較小。近年來由于中國轎車進入百姓家庭，汽車工業飛速發展，建成了一批汽車零部件的實型鑄造生產線。同時也開始應用于模具制造之中。

傳統的砂型鑄造方法是：先根據圖紙制造木模、芯盒，然后，分箱造型，合模澆鑄。實型鑄造則是：先制作與鑄件相同的發泡聚苯乙烯塑料原形，造型時，將原樣置于砂箱內，造型后，不取出泡沫塑料模樣，形成有實型型腔的鑄型，澆鑄金屬氣化模樣，金屬液取代模樣空間，冷卻凝固形成與模樣形狀相同的無披縫的鑄件。

實型鑄造工藝與傳統砂型鑄造工藝兩者比較，其的優點是：制作鑄造模型的費用較木模低；模樣與鑄件的形狀完全相同，很容易進行尺寸檢驗；不使用型芯、沒有分型面；鑄造工時大大減少；可以鑄造很復雜的零件，并且能很容易預埋鑲嵌件和冷卻水管等；原材料成本、勞動力成本和生產成本普遍低于普通砂型鑄造。

3 轎車內飾件模具的要求

轎車內飾件在轎車內飾件有諸如主地毯、行李箱側板、行李箱地毯、衣帽架、門和頂棚等，是汽車內飾件中最為關鍵的部分。轎車內飾件都由兩部分構成：面料和骨架。面料大多為針刺地毯、簇絨地毯、布料等；骨架多采用麻纖維+聚丙烯（PP），棉纖維+聚丙烯（PP），廢纖維+樹脂，木粉板等。在制造過程中，面料不必加熱，而骨架需預先加熱軟化成型，再與面料粘合，冷卻成型。而且這些內飾件的形狀均為自由曲面，型面起伏多變，高低落差懸殊，外形尺寸較大。因此，該類模具有其獨特性，成型模具不能采用常規的鋼質材料，同時要求模具材料除了達到基本硬度外，還要求具有導熱性好、不生銹等特點。

根據以上產品的特點，由于內飾件模具尺寸較大，考慮到模具自重的因素，我們選用鋁合金為模具的材料。另外模具的冷卻效果直接影響到骨架成形和生產效率，因此須將水管預埋在模具中。故，需要用鑄造方法才能獲得符合使用要求的模具的坯料。

4 制造工藝

根據轎車內飾件模具的要求，傳統的模具設計、制造工藝無法滿足產品成型和客戶制作周期的要求。我們運用三維造型或反向工程建立產品模型并進行模具設計，采用實型鑄造工藝鑄造鋁合金模具的動、定模模坯。

4.1 模型制作

4.1.1 材料選用

根據鋁合金鑄造的條件選用具有密度小、強度高、氣化迅速、殘留物少、成型加工方便的聚苯乙烯塑料為氣化模原材料。其原珠粒特性見附表。

4.1.2模樣成形工藝

利用目前在模具制造中已經成熟的CAD/CAM技術加工模型。采用手工方法修補和裝配模樣和澆鑄系統。同時在成型面以下相同距離布置冷卻水管。

4.2涂料

涂料是實型鑄造工藝成敗的關鍵因素之一。實型鑄造用涂料應具有好的強度、透氣性、耐火度、絕熱性、耐激冷激熱性、涂掛性、滴淌性、懸浮性及抗吸濕性等性能。一般有耐火材料、拈結劑、溶劑、懸浮劑、觸變劑和其他附加物等組成。

采用刷涂方法給模樣涂覆涂料，并要做到均勻、全面、不得有未上吐露的模型暴露部位。

模樣上完涂料后需烘干。一般在50℃左右，干燥8 – 10小時。另外在干燥過程中應控制烘干設備的濕度，一般濕度不大于30%。并注意模型的合理放置和支撐，防止模型變形。

4.3造型

選擇合理的砂箱，使用樹脂自硬砂造型工藝，建立合理的排氣通道。樹脂含量控制在0.8%以下。澆鑄時間控制在造型完成后8小時以上。

4.4澆鑄

聚苯乙烯泡沫塑料的高溫分解是一個復雜的物理 – 化學過程，常常會吸收熱量。故鋁合金的澆注溫度一般高于普通砂型鑄造時的澆注溫度。建議控制在700 - 750℃的范圍內。

5結束語

（1）實型鑄造在轎車內飾件模具制造上的應用是非常合理的，它既能在新車開發和舊車換型的競爭中贏得寶貴的時間，又能降低成本，獲得復雜及有特殊要求的鑄件。經濟效益和社會效益顯而易見。
（2）運用實型鑄造工藝、CAD/CAM技術和反向工程技術制造轎車內飾件模具達到國際同行業先進水平，對促進國內轎車工業的迅速發展和零部件國產化有相當重要的意義。
（3）由于澆注溫度、合金成分的不同，大型鋁合金鑄件的實型鑄造相對與鑄鐵、鑄鋼來說困難許多。但通過實踐證明：合理的工藝設計和鑄造方法是能夠改善鑄件質量的。