充型速度对铝铸件缺陷的影响

压铸是的金属成型方法之一，应用广，发展快。高压和高速充填是压铸的两大特点。由于压铸被广泛应用于生产复杂   铸件，压铸模具有结构复杂、设计及制造工作量大、准备周期长的特点。而缩孔缩松及气孔是压铸件   为常见的缺陷，也是导致压铸件报废的主要因素。因此，需要   压铸件，特别是复杂、薄壁压铸件的铸造缺陷形成机理，预测其缩孔缩松以及气孔的形成，以便通过改进压铸件和压铸模的设计，优化压铸工艺来避免缺陷的产生。在试制铝合金压铸汽车零件过程中，引入计算机模拟技术用于充型过程的预测与缺陷的预防，可实现压铸工艺系统的优化设计。

支架压铸件凝固过程的温度场分布。由于压铸充填型腔的整个过程时间，到0.5s时铸件已经开始凝固，进入固液共存的温度区间。当冷却到25s时，铸件整体温度降至固相线温度以下，说明铸件已经凝固成形。然而从铸件的凝固状态中可看出，铸件中厚大部位交其薄壁区域温度要高，这些区域在凝固过程中散热缓慢，通常为然后凝固的地方，也是   易出现铸造缺陷的区域。由于铸件在凝固过程中温度分布是一个动态的非均匀分布，并且对微观组织、宏观偏析、缩孔缩松具有很重要的影响。从支架压铸件铸造缺陷预测结果中可以看出，在铸件的溢流槽部位存在着不同程度的缩孔缩松，说明溢流槽的位置设计较为合理，但与此同时，铸件中厚大部位缩孔缩松依然明显。通常将铸件中缩孔缩松降低到较低程度的方法有两种：一是修改铸件浇注系统及其模具结构，但费时且消耗大量财力、人力；二是改变铸件的成形工艺，本文对支架压铸件浇注速度和浇注温度进行模拟分析，   成形工艺对该铸件铸造缺陷的影响。

在充型过程中，对于速度的控制是严格的：速度过大，铸件型腔内的气体来不及排出，容易出现气孔等缺陷；速度太小，将导致铸件轮廓不清晰，甚至使得浇注液在充型过程中降温比较明显而开始凝固，导致不能成形。当液态金属浇注温度为670℃时，随着充型速度的增加，铸件中气体含量和大小都发生了显著改变。当充型速度达到2m/s时，铸件薄壁区域开始出现部分气孔，但其厚大部位气孔相对于   高的充型速度下的厚大部位的气孔要小。由此说明，本铸件随着充型速度的增加，其铸件内部缩孔缩松的含量显著增加。

浇注温度与铸件质量有着紧密的联系，浇注温度高，合金的流动性能好，铸件的表面质量好。铸件在1m/s的充型速度下，700℃进行浇注的压铸件溢流槽部位虽然起到了   的排气功能，但铸件内部还是存在大量的缩孔缩松，其缩孔缩松的含量要高于其它温度浇注条件下铸件缩孔缩松的含量。其主要原因可能是铸件温度较高，合金的流动性能好，充型，型腔中的气体无法及时排除，因此充型过程中容易产生卷气，凝固后以缩孔缩松的形式存在于铸件内部。另外，液态金属温度高增加了吸收气体的能力，在充填过程中铸件越容易产生气孔和缩孔。当浇注温度降低到670℃时，铸件内部的缩孔含量明显下降。继续降低浇注温度(640℃)，铸件内的气体含量显著减少，但铸件中厚大区域A和B处依然存在少量的缩孔缺陷。主要是因为铝合金的热胀冷缩所引起，液态金属冷却时产生体积收缩，厚大部位收缩程度   加明显，因此需要在此处设置型芯或冷却装置，以改变其凝固顺序。