压力铸造highpressurediecasting（简称压铸）的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型（压铸模具）型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。

一、高压铸造工艺

1.1高压铸造平面布局

目前，一般压铸岛都会考虑如下的配置；压铸机带抽真空，保温炉采用配备定量浇铸系统，做和产品随型的喷涂系统，缩短喷涂时间，取件机器人完成取件，去渣包，打码切边等工作，最后切边去浇道系统；在产品量比较大的条件，压铸岛还可以升级自动化清理。

1.2CAE模拟仿真软件的运用

CAE分析在压铸行业运用得越来越广泛，以PROCAST、MAGMA、FLOW-3D等为代表。模拟仿真根据充填流动，速度分布等计算结果，准确预测卷气，夹杂，充填不良等缺陷，极大的提升了良品率，节约了一笔很客观的费用。快速科学地设计压铸模的整个浇铸系统（浇口，浇道和溢流槽等）是一个非常有用的工具。优化铸造过程工艺参数，减少产品试模次数，降低铸造成本，提高产品质量。采用CAE软件一般分析充填，凝固，气孔分布和速度分布报告（如图2所示）

1.3真空压铸的运用

随着产品质量的要求不断提供，采用抽真空解决铸件的充填和气密性的问题运用得到了很好的发展，而抽真空一般都会用到真空阀，最为常用的真空阀有如下两种结构。图3是真空阀的原理图，和普通的压铸工艺一样，铝水进入压室以后，抽真空开始启动，然后当压铸机启动高速，依靠铝水的动能去触动真空阀的弹簧片。使用机械真空阀，在预热模具的时候一般要将其关闭，当预热完成后启动高速和增压才能开始使用真空阀。机械式真空阀具有使用简单，但是真空阀加工精度要求高，真空阀的成本相对比较高。图4是液压真空阀的原理图，同机械式真空阀的原理一样，当冲头开始启动后，开始抽真空，只是关闭真空阀的原理不一样。液压真空阀一般是高速开始启动的时候，同时发型号发给真空阀的液压系统，真空阀就关闭。液压真空阀阀成本比较低，但是要求压铸工艺参数和模具设计要匹配，否则铝水压铸到真空阀里面造成堵塞。

二、压铸机新技术应用

1.高真空压铸技术

目前，进口压铸机以布勒和富来为代表，而两个压铸机供应商的高真空应用各位特长；布勒的高真空技术，主要是在压室和模具背板的位置都设计了抽真空的接口，便于从压室开始就将空气抽出，而在模具背板上抽真空有利于将型腔的真空抽得更加彻底。而富来的高真空技术直接将压室全部密封，在压室的底部设计一个管道直接插入到保温炉里面，讲模具完成密封，采用型腔抽真空的方式行程负压，将保温炉中的铝液吸入到压室中，然后再进行压铸成型。该技术的最大优点就是避免了铝水和空气的接触行程氧化夹渣，并且可以进行T6热处理，在欧洲已经量产生产汽车上的结构件。

2.快速换模

提高生产效率，降低制造成本是每一个制造企业的追求目标。国际上对OEE的定义为：OEE是overallEquipmentEffectiveness（全局设备效率）的缩写。它由可用率，表现性以及质量指数三个关键要素组成，即：OEE=可用率X表现性X质量指数。而对于压铸而言，模具交换是六大损失之一。快速换模成为了精益生产追求的目标，模具交换一般可定义为上一个合格品到交换到下一副模具交换到压铸机上生产出第一件合格品的时间；在日本对于吨冷室压铸机，一般模具交换时间为10-20分钟；而在国内，模具交换的时间比较长，超过10个小时也很常见。模具交换除了和日程管理，作业标准化，工具的管理有关系外，评价是否具备换模条件大致如下：

（a）模具是否能够快速安装定位（b）模具是否能够快速夹具（夹模器或者锁模钉）（c）压铸机和模具之间的顶出结构是否能够快速链接（d）抽芯油缸是否能够快速链接（e）油缸行程信号是否能够快速链接（f）工艺参数是否能够快速读取（g）预热模数是否最低（必要时采用模温机预热模具）。

三、压铸产品

目前，铝合金压铸产品按照量的区分，主要有三大类，第一类是汽车，摩托车，通机发动机为代表的发动机变速器壳体，缸体等为达标；第二类是以网络通信为代表的基站壳体，滤波器壳体，第三类是具有更高力学性能要求的车身结构件。如图所示，为典型的铝合金压铸产品：

四、结束语

铝合金由于具有高比强度和良好的耐腐蚀性能，优秀的导电性能。在节能减排，绿色环保的社会环境下，铝合金压铸在国内发展迅速，相信在不久的将来，铝合金产品更加丰富多样化。主要变形在以下方面；1)随着产品的发展，会带动新型压铸铝合金材料的发展，例如：高导热，高强高韧方向；2)新型压铸铝合金材料也会带动新的压铸工艺发展，例如：半固态压铸工艺，高真空吸铸3)工艺发展也会给装备，辅料提出更高的要求，例如：超大型压铸，模温机，喷涂装备，脱模剂配比机，真空机，点冷机，模温控制及检测系统等

来源：宋成猛HC轻合金研究中心