压力铸造作为一种近净成形技术,在航空航天、车辆制造等行业应用非常广泛。随着全球工业的迅猛发展,铝合金压铸在铸造领域的比重逐渐提升。压铸过程十分复杂,过程中容易出现卷气、氧化夹杂、冷隔、气孔、粘模、缩孔缩松等问题。然而在实际生产中,企业往往依赖于经验反复调模试模来处理这些缺陷,以保证铸件的质量,但会使铸件生产成本增加、周期延长,同时削弱了企业的竞争力。本文针对铝合金磁电机盖在生产过程中出现粘模、冷隔及大量的缩孔缩松等缺陷导致产品的合格率低下的问题,采用AnyCasting软件模拟铸件压铸过程,并结合P-Q~2图技术与正交试验,获得压铸机与压铸模匹配性良好、模具结构设计合理、压铸工艺参数最佳的一套磁电机盖的生产方案,为企业提供一条解决问题的可行新路径。主要内容如下:(1)利用P-Q~2图技术研究了铸件原生产方案下的压铸系统,发现压铸机与压铸模匹配性低,提出更换压铸机的要求。借助数值模拟技术模拟铸件的充型过程及凝固过程,总结铸件缺陷产生的具体原因,针对各原因,改进了模具结构,并再次利用P-Q~2图技术评价更换的压铸机与改进模具的匹配性。(2)利用AnyCasting软件对优化模具结构后的铸件进行仿真模拟。结果显示:充型过程中金属液流动平稳,过程中无冷隔产生,凝固过程的温度场分布更加均衡,厚大部位的缩孔缩松得到改善,同时改进方案的粘模概率降低。之后将改进方案的推出机构的推杆进行重新设计,改进方案选用直径8mm,数量为39根的推杆,此时各推杆的稳定性校核显示均合理。(3)利用正交试验法,研究了合金浇注温度、模具预热温度及冲头压射速度三个参数对磁电机盖缩孔缩松缺陷的影响,发现浇注温度对铸件的缩孔缩松的形成影响最大,模具预热温度的影响次之,压射速度的影响最小;同时进一步分析试验结果得到一组保证铸件品质的最佳工艺参数:浇注温度630℃、模具预热温度170℃、压射速度2.1m/s。(4)将改进后的模具以最佳生产工艺参数在更换的压铸机上进行铸件生产验证。结果表明:实际结果与模拟结果基本吻合,铸件表面的冷隔缺陷基本消除,粘模概率得到有效降低,同时厚大部位的缩孔缩松程度明显减轻,铸件的整体质量满足企业要求。