中頻感應(yīng)爐—中頻感應(yīng)爐雙聯(lián)熔煉，而使用變頻感應(yīng)爐作為保溫爐的企業(yè)亦在不斷增加。為了節(jié)能和環(huán)保，部分企業(yè)的沖天爐采用水冷熱風(fēng)除塵方式，用具有高發(fā)熱值的鑄造焦取代冶金焦，以提高鐵液溫度，保證鐵液質(zhì)量，增強熔化效率。一汽鑄造公司的沖天爐熔化過程控制采用微機等集散式控制系統(tǒng)，沖天爐熔煉鐵液的檢測采用測溫儀、碳當量檢測儀和化學(xué)成分直讀光譜儀等。
從掌握的汽車行業(yè)鑄造廠資料來看，哈爾濱東安機械廠、上汽通用和安徽奇瑞等許多車間的熔化設(shè)備多數(shù)以中頻爐為主。當然，熔化設(shè)備的選擇主要考慮當?shù)氐哪茉垂?yīng)狀況；但從熔煉質(zhì)量看，這些熔煉設(shè)備都能滿足供貨需求，與世界先進水平基本接近。隨著工業(yè)廢鋼的生產(chǎn)量增加，國內(nèi)已經(jīng)采用以廢鋼增碳的熔化工藝來生產(chǎn)缸體等薄壁高強度合金鑄鐵件，這為提高鑄件質(zhì)量和穩(wěn)定生產(chǎn)提供了可靠的保證。一汽鑄造公司使用國產(chǎn)10 t中頻熔化爐，采用廢鋼增碳熔化技術(shù)生產(chǎn)高強度灰鑄鐵，鑄件各項指標均達到國際同類水平，抗拉強度達230-320 MPa，硬度達180-220 HB，內(nèi)腔清潔度要求小于3 000 mg。
    總之，國內(nèi)熔化設(shè)備的水平不斷提高，不論是沖天爐還是電爐，均已接近世界先進水平。關(guān)鍵的電器控制元件引進后，電爐產(chǎn)品的總體水平已滿足生產(chǎn)要求，熔化效率都有提高，但在運行過程中仍會出現(xiàn)小問題，有待設(shè)備生產(chǎn)廠家進一步降低設(shè)備故障率。
目前，大批量流水線生產(chǎn)的汽車鑄造行業(yè)采用大噸位中（變）頻爐熔化也是一種趨勢。如安徽蕪湖奇瑞60萬臺發(fā)動機缸體鑄造及原一汽大宇發(fā)動機有限公司鑄鐵廠（現(xiàn)為上海通用煙臺動力）熔煉爐和保溫爐全部采用美國應(yīng)達8 t容量的中頻爐和20 t容量的保溫爐。近10年來，隨著靜態(tài)變頻裝置的發(fā)展，其效率和安全性能不斷提高而投資呈逐年下降的趨勢，使得鑄造廠采用中頻感應(yīng)電爐來代替工頻感應(yīng)電爐熔煉鐵合金和非鐵合金變得越來越普遍。
    目前，國內(nèi)幾乎停止制造工頻坩堝式感應(yīng)電爐。另外，采用高功率密度的中頻感應(yīng)電爐的熔化時間較工頻爐大大縮短，常見配置見表2。
表2中（變）頻電源與電爐的配置方式
2.2造型工藝和設(shè)備
   缸體是發(fā)動機上最關(guān)鍵、最復(fù)雜的鑄件，其壁厚最薄處往往不到3 mm，缸體鑄件生產(chǎn)應(yīng)用最廣的仍然是濕型粘土砂，具有成型性能好、能耗低、噪音小、污染少、效率高、運行可靠等優(yōu)點的靜壓造型線及氣沖造型線使用較為廣泛。近年來，國內(nèi)外造型線制造廠家對造型機的不斷改進，先后已出現(xiàn)氣沖加壓實、氣流增益氣沖加壓實、靜壓加壓實、主動多觸頭壓實、成型擠壓等加砂方式，砂型硬度更加均勻化，成為缸體鑄件生產(chǎn)首選的造型設(shè)備。另外，對于發(fā)動機缸體鑄件年產(chǎn)量萬臺左右的廠家，如濰柴四川柴油機廠和康明斯四川五糧液等大中型柴油機缸體鑄造企業(yè)，均采用pepset自硬砂工藝和三乙胺冷芯盒工藝，這也是節(jié)能低碳的最佳選擇。
國內(nèi)清華大學(xué)、濟南鑄鍛所等早已研制靜壓造型線，蘇州鑄造機械廠和保定維爾的靜壓造型線以及無錫華佩線已有數(shù)條投入使用，但他們在整線性能和鑄型質(zhì)量一致性方面還顯得不足。因此，國內(nèi)汽車鑄件生產(chǎn)所用造型線多以進口為主，濟南鑄造鍛壓機械研究所捷邁鑄造工程公司為揚動股份有限公司提供了一條砂箱尺寸為1 000 mm×750 mm×320 mm的靜壓造型線，該線主機選用德國HWS公司的靜壓造型機，輔機由國內(nèi)提供，是國內(nèi)單主機布線生產(chǎn)率最高的造型線，代表了當今世界的最高造型技術(shù)水平。
    氣沖造型問世幾十年，其技術(shù)發(fā)展也在不斷提高和進步，與其它現(xiàn)代化濕型砂造型方法一樣，都是追求提高砂型緊實的均勻性，從而保證砂型表面光潔，尺寸精確，內(nèi)部致密。為保證這一點，國外近幾年又有了新發(fā)展，見表3。
表3國外造型線發(fā)展趨勢
2.3制芯工藝和設(shè)備
    目前，國內(nèi)汽車鑄造廠缸體生產(chǎn)所用砂芯如水套砂芯、曲軸箱砂芯、缸筒與頂端砂芯、前后端面砂芯等依各廠條件不同，分別采用冷芯盒制芯、熱芯盒制芯或覆膜殼芯制芯。冷芯盒工藝因其芯砂流動性、潰散性、生產(chǎn)率、節(jié)能和砂芯精度優(yōu)于其它制芯工藝，在國內(nèi)汽車發(fā)動機缸體鑄造行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。從今后趨勢看，其應(yīng)用范圍將不斷擴大。
另外，采用鎖芯工藝，利用砂芯上開設(shè)的工藝孔，二次填砂固化，使多個砂芯組合為一個整體組合砂芯，然后整體涂料、烘干，這樣鑄件尺寸精度可大大提高，總體尺寸誤差不超過0.3 mm。多數(shù)廠家采用計算機控制的“制芯中心”使全部制芯過程實現(xiàn)自動化。
制芯等設(shè)備主要有德國蘭佩冷芯制芯機、西班牙洛拉門迪制芯中心、日本浪速等，國產(chǎn)熱芯設(shè)備有單工位、兩工位、四工位等，殼芯設(shè)備有K763/874殼芯機等，可滿足復(fù)雜、薄壁、高精度鑄件對砂芯質(zhì)量的要求。
2.4砂處理工藝和設(shè)備
2.4.1粘土濕型砂處理
    砂處理工藝對鑄件產(chǎn)量和質(zhì)量至關(guān)重要。在大批量流水線生產(chǎn)條件下，型砂周期循環(huán)使用，國內(nèi)汽車行業(yè)都非常重視反復(fù)使用過程中型砂性能的變化規(guī)律，力求選擇好的砂處理工藝流程，并采用逐級多點檢測和自動控制。隨著高壓、氣沖及靜壓造型工藝對型砂要求嚴格性的不斷提高，相當多廠家進口了大容量高速混砂設(shè)備，如一汽二鑄廠采用2套200t/h砂處理單元，分別都配有美國國家工程公司辛普森22G高效混砂機和連續(xù)雙盤冷卻器，整個系統(tǒng)配有各種檢測儀器，通過中央控制室模擬控制；哈爾濱東安發(fā)動機公司和天津內(nèi)燃機廠等引進日本新東公司SSD型砂處理系統(tǒng)，回砂采用測溫加水（MIA）和測濕加水（MIC）裝置以及型砂成型性控制儀，配以先進的檢測系統(tǒng)，通過自動化監(jiān)控向靜壓造型線提供合格的型砂；上海通用、煙臺動力、安徽奇瑞等公司采用塔式結(jié)構(gòu)的砂處理單元，使用國外公司的高效混砂機，舊砂冷卻系統(tǒng)以及計算機控制系統(tǒng)，并將舊砂破碎、磁選、篩分、增濕冷卻、輔料定量、混砂等工藝布置在24 m×24 m×25 m左右的空間內(nèi)，這也是目前國外較先進的布置形式。
    常州法迪爾克公司開發(fā)的MXC 30~120 t/h系列變頻式冷卻混砂機實現(xiàn)了混砂機創(chuàng)新性的突破，在沈陽華晨、常柴股份等20余家發(fā)動機鑄造廠得到推廣。其砂處理系統(tǒng)布置簡單，減少了設(shè)備、廠房的基礎(chǔ)投入；采用調(diào)速變頻，降低能耗，型砂混制更均勻；充分發(fā)揮膨潤土的效率，降低加入量，有效控制型砂溫度。表4為部分鑄造公司選用的砂處理設(shè)備參數(shù)。
表4部分鑄造公司選用的砂處理設(shè)備參數(shù)

2.4.2粘土濕型砂舊砂（混合型舊砂）熱法再生處理線
    國內(nèi)一些汽車發(fā)動機鑄造廠由于使用砂芯數(shù)量較多，落砂時有大量潰散砂芯（這些砂芯幾乎都是樹脂砂芯）流入到舊砂中，使舊砂量遠遠超過砂系統(tǒng)的容納量，迫使必須拋棄大量的舊砂以保持砂處理系統(tǒng)平衡，在所拋棄的舊砂中，不僅有芯頭、清理的廢砂以及除塵細粉，還有許多落砂時不易破碎的型砂塊，形成混合型舊砂。如果把這種混合型舊砂作為廢砂（廢棄物）拋棄，不僅造成了資源浪費，而且廢棄舊砂堆放既占場地，又污染環(huán)境，還需大量的運輸費用。為減少這類混合型舊砂的產(chǎn)生，有的發(fā)動機缸體鑄造廠采用熱法再生：如哈爾濱東安汽車發(fā)動機公司引進意大利的熱法再生設(shè)備已在生產(chǎn)中應(yīng)用；一汽鑄造公司引進日本熱法再生和機械再生結(jié)合技術(shù)，處理芯砂和型、芯砂混合砂已在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。粘土濕型舊砂再生技術(shù)的應(yīng)用近年來有了突破，實踐證明濕型粘土舊砂經(jīng)熱法再生后的LOI值、熱膨脹率、發(fā)氣量、角形系數(shù)及灰分含量等指標都優(yōu)于新砂。但就目前國內(nèi)鑄造行業(yè)現(xiàn)狀而言，粘土濕型砂熱法再生技術(shù)的推廣仍不如預(yù)期的那么廣泛，僅有宜賓五糧液康明斯發(fā)動機缸體鑄造廠以及東風(fēng)、一拖等大型鑄造廠、長三角地區(qū)的吳江、昆山等地建有熱法焙燒爐用于舊砂再生。
    最近國外流行一種集鑄造與熱處理于一體，即落砂、再生和熱處理三合一的工藝，國內(nèi)已陸續(xù)有一些采用自硬砂工藝生產(chǎn)鋁缸體的鑄造廠在落砂清理工序中推廣這種工藝。在焙燒爐中，砂型和砂芯的樹脂粘結(jié)劑所含有的許多能量在與爐中高溫及富氧氣氛接觸燃燒后會被釋放，而伴隨著粘結(jié)劑的燃燒，砂型和砂芯中的型砂就會散落下來。爐頂安裝的軸流風(fēng)扇產(chǎn)生的高速氣流向下吹向缸體鑄件，將散落的型砂帶向爐底。高速氣流流過不規(guī)則形狀的缸體鑄件會產(chǎn)生壓差，這種壓差引起鑄件內(nèi)部和外部的氣流擾動，從而將松動的型砂帶走。與此同時，高速風(fēng)扇也使爐內(nèi)氣流分布達到最佳狀態(tài)，從而使爐內(nèi)溫差保持在很小的范圍內(nèi)。鑄件從清潔鑄造三合一系統(tǒng)出來后，在完成了固溶熱處理的同時，型砂和芯砂都已去除干凈。型（芯）砂在漏斗形爐底上被收集在一起。爐底裝有流態(tài)床，用于對型（芯）砂進行最后清理。粘結(jié)劑殘留的微粒被分離并被排放。型（芯）砂在爐內(nèi)被完全再生，經(jīng)過氣力輸送到造型、制芯工部。爐內(nèi)廢氣集中排放，通過旋風(fēng)分離器、灼燒器、換熱器，最后經(jīng)過袋式過濾除塵器，清潔后的氣體才被排放到大氣。
    總之，新建鑄造工廠必須考慮舊砂再生處理；對已建成投產(chǎn)的鑄造工廠，可增加舊砂再生，或?qū)⑴f砂集中到就近專業(yè)處理工廠再生后使用。這已經(jīng)是一種發(fā)展趨勢，是國家節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的需要。
2.5清理工藝和設(shè)備
    目前，缸體鑄件經(jīng)去除澆冒口后，在清理線上打磨外表面，然后進入鼠籠式拋丸室清理，已是一種常規(guī)工藝。生產(chǎn)多品種缸體時，部分廠家采用夾持式高效拋丸清理機進行拋丸。普遍采用各種自動化和機械化專用清理線和高效缸體鼠籠拋丸機以及機械手對缸體進行整體清理，然后用手工對缸體逐個精整及吹凈水套內(nèi)腔殘留物。經(jīng)尺寸檢查，氣密性試驗，銑加工定位點及終檢后，進行涂漆或其它防銹處理，成為合格缸體鑄件。以鋼丸代替鐵丸進行拋丸清理，采用機器人分揀缸體鑄件，采用澆冒口去除機去除澆冒口以及采用X射線和超聲波探傷儀檢驗內(nèi)部缺陷等方法已為越來越多的廠家采用。
天津豐田等鑄造廠都對金屬爐料進行拋丸、破碎、凈化和稱量，以提高熔化效率和鐵液質(zhì)量。表5為國內(nèi)現(xiàn)有拋丸清理設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)。

2.6檢測技術(shù)和裝備
    國內(nèi)大批量生產(chǎn)發(fā)動機鑄件的廠家都擁有先進的檢測儀器和嚴格的質(zhì)量保證體系。一般都采用先進的直讀光譜儀和紅外碳硫儀進行成分檢測與控制，利用先進的電子金相顯微鏡進行精確的金相組織分析，先進的電子拉力試驗機可以進行各種金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲等試驗，采用三坐標測量機對缸體鑄件、模具、芯盒進行自動精確測量，檢測水平一直在國內(nèi)同行業(yè)中領(lǐng)先 2.7壓鑄工藝和設(shè)備
2.7.1鋁合金壓鑄件
    隨著人們對環(huán)保、輕量化的要求日益提高，汽車發(fā)動機缸體逐漸轉(zhuǎn)向采用壓鑄生產(chǎn)。
目前，發(fā)展迅速的有廣州東風(fēng)本田發(fā)動機公司、重慶長安汽車集團、長安鈴木汽車公司、上海乾通汽車附件公司（3 550 t/年）、喬治費歇爾（蘇州）有限公司以及哈爾濱東安動力公司等；此外，長春一汽集團（2 700 t/年）、重慶渝江壓鑄集團、宜興江旭鑄造公司（3 200 t/年）、廣東鴻圖科技公司（3 000 t/年）、寧波合力模具科技公司、徐航壓鑄有限公司、重慶渝美合資公司、重慶藍黛實業(yè)公司以及高要鴻泰精密壓鑄有限公司等均引進大型壓鑄機自動生產(chǎn)線生產(chǎn)發(fā)動機缸體等鋁合金壓鑄件。由傳統(tǒng)鑄造方法轉(zhuǎn)向壓鑄法生產(chǎn)鋁合金汽車缸體已經(jīng)成為一個發(fā)展趨勢，僅2008一個年度，國內(nèi)不同廠家從布勒公司引入了7條2 700 t級別的鋁合金發(fā)動機缸體生產(chǎn)線。由此可見，我國汽車缸體壓鑄生產(chǎn)規(guī)模在逐步擴大，生產(chǎn)水平也在不斷提高，預(yù)計在今后鋁合金發(fā)動機缸體的比例將達到60%~75%。
    鋁合金缸體壓鑄工藝如下：熔化采用快速集中熔煉爐，熔化能力一般為1 500~2 000 kg/h，以潔凈能源天然氣作燃料，控溫精度±5℃，爐襯壽命長。大型壓鑄機選用鋁合金定量保溫爐，可以在壓鑄過程中縮短定量循環(huán)時間，降低能耗、減少廢品率，從而降低成本。壓鑄機采用壓鑄島單元式布置，每臺壓鑄機需要完成鋁液精煉、澆注、壓鑄、取件、冷卻、切邊、銑澆口、初打磨、檢驗（在線檢測）和裝筐等工序，然后進行時效、拋丸、精打磨等后續(xù)工序，最后入庫。
    大型壓鑄機單元采用取件機械手和噴涂機械手。全自動壓鑄機采用計算機管理系統(tǒng)實現(xiàn)整個壓鑄過程檢測、存儲、計算和記錄；強化和提高質(zhì)量控制手段和檢測水平，采用專用真空直讀光譜儀對鋁合金成分進行快速分析，采用進口儀器對鋁液的含氫量、非金屬夾雜物、熔渣和鋁密度進行檢測。
    隨著壓鑄工業(yè)中一些高新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，如兩模板壓鑄機的應(yīng)用；采用鋁合金390的整套壓鑄技術(shù)壓鑄出全鋁氣缸體，摒棄了原來鋁合金壓鑄氣缸體中缸筒內(nèi)鑄入鑄鐵套的方法。近年來，鋁合金壓鑄的柴油發(fā)動機殼體已經(jīng)問世，這是壓鑄件進入柴油發(fā)動機領(lǐng)域的前奏。另外，壓鑄充型過程理論水平將逐步提高，生產(chǎn)技術(shù)也將不斷改進；壓鑄工藝參數(shù)的檢測技術(shù)將不斷普及和提高；壓鑄生產(chǎn)過程中自動化程度逐步完善，并日益普及；電子計算機技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛和深入；大型壓鑄件的工藝技術(shù)逐步成熟。此外，已研究出各種消除氣孔缺陷的工藝方法，如真空壓鑄、ACRAD壓鑄（精速密Accurate Rapid Dense）、充氧壓鑄、勻加速的慢壓射技術(shù)、局部加壓技術(shù)等；更有擠壓鑄造和半固態(tài)成型（含流變成型與觸變成型）等技術(shù)。所有這些，無疑給壓鑄法注入了新的活力，進而使生產(chǎn)具有高強度、高致密度、可熱處理、可焊接等特性的壓鑄零件成為可能。
2.7.2鎂合金壓鑄件
    發(fā)動機缸體采用鎂合金壓鑄件以實現(xiàn)汽車輕量化也呈不斷擴大勢態(tài)，2010年全國汽車達到1 806萬輛時鎂合金使用量為6.13萬t（僅限于汽車變速箱殼體、制動殼體和方向盤等），這標志著中國鎂合金壓鑄工藝技術(shù)正在向國際水平推進。目前，鎂合金的應(yīng)用已引起我國科研部門的高度重視，早在國家“十五”科技攻關(guān)計劃中，鎂合金項目已被列為重大專項。國內(nèi)部分企業(yè)，如吉利在2007年已經(jīng)實現(xiàn)了汽車減重10%~14%的初期目標。其輕量化目標是在發(fā)動機上全面實施鋁鎂合金化。
喬治費歇爾（蘇州）在供應(yīng)奇瑞和長城等鋁合金發(fā)動機缸體基礎(chǔ)上，正在考慮鎂合金發(fā)動機缸體壓鑄項目投產(chǎn)。
     汽車鎂合金壓鑄件“入門”要求很高，必須取得一系列的質(zhì)量體系認證以及生產(chǎn)環(huán)境認證，通常包括：ISO9002、QS9000、TS16949等質(zhì)量體系認證。大型鎂合金壓鑄件生產(chǎn)具有一定的技術(shù)難度，這也是需要投入大量人力財力的。由于以上多種因素，向鎂合金壓鑄領(lǐng)域投資應(yīng)持積極審慎態(tài)度，并采取正確的投資策略。
2.8發(fā)動機缸體凝固模擬軟件的應(yīng)用
    目前，國內(nèi)部分汽車鑄造廠家采用凝固模擬軟件對發(fā)動機缸體鑄造過程進行仿真模擬，使整個鑄造過程清晰明了地表現(xiàn)出來，以提高鑄件的質(zhì)量及降低成本。
例如，亞新科國際鑄造（山西）有限公司的缸體、缸蓋鑄件在現(xiàn)實生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)在縮松、滲漏缺陷，如TC6112缸體的滲漏比率高達30%~50%，造成巨大損失。通過使用國內(nèi)外最先進的模擬凝固軟件對產(chǎn)品的澆注狀況進行分析；通過UG建立各種設(shè)計方案的三維模型，再利用Patran建立它們的有限元模型，然后對各種方案充型過程和凝固過程進行數(shù)值模擬。主要模擬了發(fā)動機缸體充型過程的速度場與溫度場、凝固過程的溫度場，以及對可能產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷的區(qū)域進行預(yù)測。完成模擬后，對各種澆注系統(tǒng)設(shè)計方案的充型、凝固過程及縮孔、縮松等缺陷的預(yù)測進行了對比分析，從模擬結(jié)果中得出最佳的工藝方案。目前ProCAST、Anycasting、CAStsoft CAD/CAE、ABAQUS、華鑄CAE鑄造模擬凝固軟件、INTECAST凝固模擬軟件、FT Star凝固模擬軟件和SRIFCast充型凝固模擬軟件等相繼開發(fā)，模擬軟件在發(fā)動機缸體鑄造方面的開發(fā)應(yīng)用呈不斷擴大趨勢。
2.9快速成形制造技術(shù)的應(yīng)用
    快速成形制造技術(shù)又稱為快速原型制造技術(shù)，它包括立體光刻技術(shù)、分層實體制造技術(shù)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、熔融沉積技術(shù)、三維印刷技術(shù)、熱塑性材料選擇性噴灑和無模型樹脂砂型快速制造工藝等成型方法，集成了CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和材料技術(shù)等現(xiàn)代科技成果，是先進制造技術(shù)的重要組成部分。
與傳統(tǒng)制造方法不同，快速成型從零件的CAD幾何模型出發(fā)，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，用激光束或其它方法將材料堆積而形成實體零件，所以又稱為材料添加制造法。由于它把復(fù)雜的三維制造轉(zhuǎn)化為一系列二維制造的疊加，因而可以在不用模具和工具的條件下幾乎能夠生成任意復(fù)雜形狀的零部件，極大地提高了生產(chǎn)效率。與數(shù)控加工、鑄造、金屬冷噴涂、硅膠模等制造手段一起，快速自動成型已成為現(xiàn)代模型、模具和零件制造的強有力手段，是目前適合我國國情的實現(xiàn)金屬零件的單件或小批量敏捷制造的有效方法，尤其在汽車發(fā)動機缸體鑄件等領(lǐng)域已得到了應(yīng)用。
    例如，選區(qū)激光燒結(jié)與鑄造技術(shù)結(jié)合，可有效地應(yīng)用于發(fā)動機設(shè)計開發(fā)階段中樣機的快速制造，保證產(chǎn)品開發(fā)速度，提高產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量，大大降低開發(fā)成本，推動產(chǎn)品早日進入市場。國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出V8發(fā)動機的缸體熔模，利用選區(qū)激光燒結(jié)成型技術(shù)直接制作蠟?zāi)?，無需開模具，因而大大節(jié)省了制造周期和費用，其成型時間為42 h，鑄造周期20天。如果按傳統(tǒng)制作方法開模具制造，至少需要6個月的時間，費用上百萬。此項技術(shù)為客戶節(jié)省大量的時間和開發(fā)成本。
     汽車發(fā)動機缸體的鑄造生產(chǎn)中，模板、芯盒、壓鑄模的制造往往采用機加工的方法完成，此過程不僅周期長、耗資大，而且從模具設(shè)計到加工制造是一個多環(huán)節(jié)的復(fù)雜過程，其模具的制造過程極其復(fù)雜，開發(fā)周期長，研發(fā)成本大。不能適用于當前迅速響應(yīng)市場的需求，而快速成型技術(shù)恰好滿足了汽車發(fā)動機快速制造的要求。采用該技術(shù)與傳統(tǒng)鑄造相結(jié)合的方法能夠非常迅速地實現(xiàn)從設(shè)計到產(chǎn)品的過程，減少中間環(huán)節(jié)，加快產(chǎn)品投放市場的速度，節(jié)省開發(fā)成本。例如用激光燒結(jié)的方法制作砂型，首先要根據(jù)零件的三維CAD模型設(shè)計出組合砂型模型。為了與以后的批量生產(chǎn)工藝靠近，砂型模型應(yīng)盡量與通過模具制作的砂型模型保持一致，將砂型模型的各部分經(jīng)過軟件的分層處理轉(zhuǎn)換為快速成型設(shè)備的加工文件，就可以進行激光燒結(jié)成型了。如北京某技術(shù)中心開發(fā)的快速成型用的樹脂砂與通常使用的熱固化樹脂砂極為相似，只不過對粒徑分布和形態(tài)，樹脂成分及表面處理等方面有更嚴格的指標。成型時的層厚一般為0.2 mm，精度可控制在±0.25 mm以內(nèi)。由于激光掃描的速度很快，樹脂在成型時不能達到完全固化。成型后將未燒結(jié)的浮砂清除后，砂型一般要放到加熱箱中進行二次固化。經(jīng)二次固化后的砂型可達到與射芯機制得的砂型相同的性能。由于發(fā)動機的部件大多采用砂型鑄造，因此快速砂型鑄造已成為發(fā)動機樣機試制的最常用和最有效的方法。山東省汽車零部件快速設(shè)計制造工程技術(shù)研究中心為某汽車廠采用快速鑄造方法生產(chǎn)的四缸發(fā)動機的蠟?zāi)＜拌T件，按傳統(tǒng)金屬鑄件方法制造，模具制造周期約需半年，費用幾十萬。用快速鑄造方法，快速成型鑄造熔模3天，鑄造10天，使整個試制任務(wù)比原計劃提前了5個月。國內(nèi)華中科技大學(xué)已經(jīng)研制出了世界最大成型空間為1 200 mm×1 200 mm的基于粉末床的激光燒結(jié)技術(shù)快速成型裝備。據(jù)悉，已有200多家國內(nèi)外用戶購買和使用這項技術(shù)及裝備，為我國關(guān)鍵行業(yè)核心產(chǎn)品的快速自主開發(fā)提供了有力手段。我國一些鑄造企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)后，將復(fù)雜鑄件的交貨期由傳統(tǒng)的3個月左右縮短到10天左右。我國發(fā)動機制造商將大型六缸柴油發(fā)動機的缸蓋砂芯研制周期由傳統(tǒng)方法的5個月左右縮短至一周左右。
3結(jié)束語
    隨著清潔化、節(jié)能化、輕量化以及智能化理念的不斷拓展及不斷成為發(fā)動機缸體鑄造行業(yè)的研發(fā)重點，低碳排放、節(jié)能低污染、可再生循環(huán)利用及可持續(xù)發(fā)展的發(fā)動機缸體綠色鑄造工藝和技術(shù)裝備將呈現(xiàn)在世人面前。