壓鑄件在批量生產(chǎn)過程中,，為了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定,，在壓鑄件設(shè)計前期,，通過對壓鑄機(jī)的選型,、模具造型分析、壓鑄工藝設(shè)計,、以及輔助設(shè)備的選用等各個方面綜合因素進(jìn)行考慮,；對可能會發(fā)生的鑄件質(zhì)量問題提前采取預(yù)防措施，優(yōu)化了生產(chǎn)工藝,。 結(jié)果表明,，壓鑄件符合客戶需求，對生產(chǎn)制造企業(yè)能提升合格率，可降低生產(chǎn)成本,。
壓力鑄造依靠生產(chǎn),，鑄件尺寸，表面 粗 糙 度 值 小 （ 壓 鑄 件 尺 寸 公 差 等 級 可 達(dá)CT3~CT6, 表面粗糙度一般為Ra0.8～3.2 μm）,廣泛應(yīng)用于燈飾外罩,、園林機(jī)械,，發(fā)動機(jī)及變速箱殼體等汽車零部件行業(yè)。 但是由于壓力鑄造的幾個鑄造形式,，高壓,、高速勢必會在鑄造過程中產(chǎn)生鑄造問題，比如氣孔,、縮孔,、冷隔、裂紋等,。本文根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題,，從鑄件前期就對壓鑄件容易發(fā)生的問題進(jìn)行管控，在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要注意的事項進(jìn)行探討,，從而提高鑄件質(zhì)量,，穩(wěn)定生產(chǎn)。
模具制造業(yè)支撐著我國制造業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)化與升級,，模具作為工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈高度集成的重要環(huán)節(jié),，必將繼續(xù)助推我國制造業(yè)的進(jìn)一步提升。展望“十三五”,，模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展和模具相關(guān)   將關(guān)注以下幾個問題,。
（１）我國正從“制造業(yè)大國”邁向“制造業(yè)強(qiáng)國”，未來的模具制造業(yè)將呈現(xiàn)出技術(shù)交叉,、產(chǎn)品關(guān)聯(lián)度高等新型業(yè)態(tài),，模具行業(yè)將迎來數(shù)字化,、自動化,、智能化的提升，并帶動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上節(jié)點(diǎn)的效能變革,。
（２）由于人口紅利消失,，具備創(chuàng)新能力和集成能力的模具人才的缺口將在相當(dāng)一段時間里長期存在，并成為制約我國模具行業(yè)發(fā)展的重要原因,。為彌補(bǔ)高等院校的技能人才不足,，“企業(yè)大學(xué)”將會設(shè)立，市場將驅(qū)使企業(yè)主動地培訓(xùn)一線人才,，并參與校企合作的人才培養(yǎng)實(shí)踐,。
（３）受國內(nèi)產(chǎn)能過剩的影響，憑借勞動力和技術(shù)的比較優(yōu)勢，模具行業(yè)的出口形勢向好,，已經(jīng)發(fā)展起來的中型模具企業(yè)會堅持“走出去”的步伐,。盡管我國對美國的模具出口急劇萎縮，對東南亞及模具出口會持續(xù)加大,，模具行業(yè)會在發(fā)展中成長為名副其實(shí)的中國智能制造行業(yè),。
壓鑄機(jī)設(shè)備選型在壓鑄產(chǎn)品 報價初期和 壓鑄模具設(shè) 計時均涉及到壓鑄機(jī)的選擇, 選用對后期的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性以及壓鑄件生產(chǎn)效率會產(chǎn)生重大影響。設(shè)備型號選擇大了,，會造成成本浪費(fèi),，充滿度不足導(dǎo)致產(chǎn)品會出現(xiàn)過多的卷氣，造成產(chǎn)品問題,；設(shè)備型號選擇小了,，會導(dǎo)致鑄造過程中漲型力大于鎖模力而設(shè)備鑄造壓力的使用， 影響產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量,。
1.1 校驗鎖模力
（1）總投影面積 A= 鑄件投影 面 積 A1+ 澆 道面積 A2 （0.15~0.3A1）+ 排溢系統(tǒng) A3（0.1~0.2A1）+料柄面積 A4 為料室直徑
（2）脹 型 力 F1= 總投 影 面 積 Ax 壓 射 比 壓（MPa) ,。 所謂壓射比壓即為單位面積上所承受的壓力，根據(jù)經(jīng)驗：一般件 30~50,，承載件 50~80,，耐氣密件 80~100。
（3）鎖 模 力 F2= 脹 型 力 F1/K ,。 K 為 保 險系數(shù)：0.85 初選壓鑄機(jī)
1.2 校驗充滿度
（1）總重=鑄件重+澆道重+料柄重+排溢系統(tǒng)重各個部分的投影面積已有,，算其，則知其體積,。
（2）充 滿 度=總 重/澆 鑄 量 澆 鑄 量 為 不 同 的壓鑄機(jī)使用不同的料室時的大合金重,，根據(jù)充滿度值校驗初選壓鑄機(jī)，通常充滿度在 40~75選擇壓鑄機(jī)熔杯,，建議選擇此壓鑄機(jī)推薦的熔杯型號取中間型號為佳,。
1.3 校驗?zāi)＞叱叽?br/>（1）對鑄件進(jìn)行 簡單的模具 測量，估測出 模具基本尺寸,。
（2）根據(jù)模具尺寸校驗所選壓鑄機(jī)的哥林柱內(nèi)距是否合適,，確定使用壓鑄機(jī)。在產(chǎn)品設(shè)計時針對壓鑄機(jī)選型期間,，要充分考慮綜合性因素,，充滿度 40~75，模具大小不易超出哥林柱間距,，建議選擇壓鑄機(jī)型號宜大不宜小,。
模具建模分析在高壓鑄造中，雖然可以配備足夠好的真空系統(tǒng),，來提高產(chǎn)品質(zhì)量,，但是如果沒有良好的澆鑄系統(tǒng),，如流道設(shè)計、溢流系統(tǒng),、排氣系統(tǒng),，不能對金屬液的流向和流動分布進(jìn)行優(yōu)化，那么結(jié)果還是會得不到預(yù)期的結(jié)果,。 所以在模具設(shè)計之初我們需要對模具設(shè)計進(jìn)行反復(fù)論證,，通過模流分析，確定澆排方式,。
自幾年前“中 國 制 造２０２５”的 提 出,，到 近 段 時 間 的“產(chǎn)業(yè)爭先”政策，以“智能制造”為目標(biāo)的制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措,。模具高度定制化,、非標(biāo)準(zhǔn)化、技術(shù)密集等特點(diǎn)使得模具行業(yè)成為本輪智能制造,、產(chǎn)業(yè)提升的行業(yè),。地方相繼針對智能制造企業(yè)的專項技改激勵措施和資金支持。如何把握政策,、用好政策,，從工業(yè)３．０邁向４．０是模具行業(yè)的一次重大歷史機(jī)遇。在越來越激烈的競爭中壓鑄模具行業(yè)即將迎來一次關(guān)鍵的優(yōu)勝劣汰和重大的產(chǎn)業(yè)升級機(jī)會,。
2.1 模流分析意義每一款壓鑄件的形狀和結(jié)構(gòu)各不相同,，每一套新壓鑄模可能都會隱藏著未知的潛在問題,。 如果僅僅依靠個人經(jīng)驗和技術(shù)來設(shè)計壓鑄模具,，很難每一套壓鑄模具設(shè)計都達(dá)到澆鑄方式，很難提高模具設(shè)計質(zhì)量,，給后期生產(chǎn)也會造成很大的困難,。所以有輔助軟件 來實(shí)現(xiàn)壓鑄 模具設(shè)計的先期策劃。 壓鑄模流分析軟件可以對模具設(shè)計方案和完成 數(shù)模分析進(jìn)行驗證,。 在模具制作前期就能觀測出潛在的問題,， 比如填充流動順序合理性？ 是否卷氣,？ 模具熱節(jié)部位位置在何處,？ 縮孔位置會出現(xiàn)在哪里,？等等,，然后通過數(shù)字化模擬改變模具的澆鑄方式以及排溢系統(tǒng)來解決先期問題，并通過系統(tǒng),，熱節(jié)部位的溫度場,，模具的熱平衡,，減少模具問題。
2.2 模流方案案例
（1）在模擬參數(shù)相同的前提下,，設(shè)計方案一采用4 個 進(jìn) 料 澆 口 的 設(shè) 計 方 式 在 填 充 完 成 時,， 進(jìn) 料 均勻、料流平穩(wěn),，填充順序合理,，不會產(chǎn)生卷 氣，有利于成型,。
（2）在模擬參數(shù)相同的前提下,，設(shè)計方案二采用2 個進(jìn)料澆口的設(shè)計方式在填充完成時， 明顯可以看出進(jìn)料不足,，填充不同步,，順序不合理，很容易產(chǎn)生卷氣,，對產(chǎn)品質(zhì)量造成很嚴(yán)重影響,。根據(jù)以上案例可以得出， 任何一種壓鑄件的進(jìn)料方式,，在模具制作前期,，通過模擬對澆排系統(tǒng)進(jìn)行分析并提前進(jìn)行預(yù)防， 確定設(shè)計方案,，從而在后期生產(chǎn)中產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,。
壓鑄是熔融金屬填充型腔的過程， 此過程是將壓力,、速度,、溫度以及時間等工藝因素動態(tài)平衡的過程。這些工藝因素既相互制約,，又相輔相成,，只有正確選擇和調(diào)整這些因素，使之協(xié)調(diào)一致,，才能獲得預(yù)期的結(jié)果,。壓鑄過程中，我們不僅重視鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性,，鑄型的   性,，壓鑄機(jī)性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)良性，壓鑄合金選用的適應(yīng)性和熔煉工藝的規(guī)范性,。應(yīng)重視壓力,、速度和時間等工藝參數(shù)對鑄件質(zhì)量的重要作用。
3.1 鑄造中壓力選擇
壓力的存在是壓鑄工藝區(qū)別于鑄造方法的主要特點(diǎn),。 壓力是使鑄件獲得組織致密和輪廓清晰的因素,，壓力的表示形式有壓射力和比壓兩種,。
（1）壓 射 力 壓 射 力 是 壓 鑄 機(jī) 壓 射 機(jī) 構(gòu) 中 推動壓射活塞運(yùn)動的力。 壓射力是反映壓鑄機(jī)功能的一個主要參數(shù),。 壓射力(F 壓)的大小是由壓射缸的截面積(A 缸)和 壓 射 腔 內(nèi) 工 作 液 的 壓 力(P 液)所 決 定,。壓射力的公式如下：F 壓 =P 液×A 缸
（2）壓 射 比 壓 壓 室 內(nèi) 熔 融 金 屬 在 單 位 面 積上所受的壓力稱為比壓。 比壓是壓射力(P 射)與壓室截面積(A 室)的比值,，其計算公式如下：P 比 =P 射 /A 室將填充時的比壓稱為填充比壓又稱壓射比壓,。
殼體是汽車水泵中用來支撐軸承、葉輪等零件的重要組成部分,。 該零件要求無雜物,、飛邊和裂紋等，并且有   的硬度,。 鋁合金有減重,、節(jié)能和再回收的優(yōu)勢，隨著汽車零件日趨輕量化,，大部分汽車水泵采用鑄鋁殼體,。 壓力鑄造鑄件組織致密、表面質(zhì)量和力學(xué)性較好,，是汽車用鋁合金成型工藝中應(yīng)用工藝之一,。 由于壓鑄時液體金屬充填速度，型腔內(nèi)的氣體很難排出,，壓鑄件常有氣孔及氧化夾雜物存在,。 為此，本文采用 Flow軟件[3-4]模擬鑄件的充型過程,，預(yù)測問題位置,，從而優(yōu)化工藝以期提高鑄件質(zhì)量。
進(jìn)入２１世紀(jì)以來,，我國模具行業(yè)發(fā)展,，國內(nèi)壓鑄模具總產(chǎn)量僅次于美國，位居世界第２位,，成為名副其實(shí)的壓鑄大國,。中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，中國模具制造企業(yè)有３萬 余 家,，從 業(yè) 人 員 超 過 １００ 萬 人,。２００１年至今,，我國模具行業(yè)銷售額一直以年平均１０％以 上的增長速發(fā)展,。至２０１７年,，我國模具銷售 總 額 １８９０ 億 元 （人 民 幣），為 ２００１ 年 的 ６ 倍,。２０１３～２０１７年,，我 國 模 具 總 銷 售 額 的 年 均 復(fù) 合 增 長 率達(dá)到６．１％，隨著各項智能制造升級策略的推進(jìn),，按５％的年均復(fù)合增長率保守估計,，到２０２０年我國模具銷售額將達(dá)到２１８８億元。