【摘要】：采用模具CAE技术对铝合金支架产品的进料方式和压铸工艺参数进行了模拟，通过对计算机模拟的结果进行分析，判定采用中心进料浇注系统的效果比侧边进料浇注系统好，同时也确定了软件所能分析的压铸工艺参数，并经过实际验证，分析结果有效。
【关键词】：压铸模；CAE；中心进料；侧边进料
【前言】：
进料方式设计是压铸模设计的一个重要部分。选择合适的进料方式类型对于改善压铸件的质量，提高压铸件的金属利用率，减少浪费，具有重要意义。通过模具CAE技术对压铸件进料方式和生产工艺参数进行优化，能降低废品率，提高经济效益，尤其是在模具设计阶段就可以对进料方式和压铸工艺进行优化，并且针对优化结果，修改模具设计。这样可以显著减少修模次数，提高模具一次试模成功率。
目前，在国外，模具CAE技术在压铸模领域的应用已经比较成熟；而在国内，模具CAE技术应用于压铸模领域起步较晚，还相对较少。
以下就利用模具CAE技术对铝合金支架产品的的进料方式和压铸工艺参数进行模拟的情况进行介绍。
【内容】：

1. 拟分析的铝合金支架产品的介绍

    铝合金支架压铸件（见图1），顾客要求采用ADC12铝合金来生产，其外形尺寸分别为：长度130mm、宽度130mm、总厚度27mm，壁厚的平均值为10mm，局部最厚的地方达到了16mm，并且该零件凸台特征和筋板特征多。由于压铸件的壁厚较厚，产生很多较大的局部热节，容易在产品上产生超过顾客要求的气孔缺陷。
 
图1    压铸件外形
2、进料方式设计方案
一般此类产品的进料方式有两种形式：中心进料浇注系统和侧边进料浇注系统。我们选择这两种进料方式进行分析对比。根据经验公式可以计算出这两种形式进料方式浇注系统各个部位的尺寸。
3、CAE模拟分析用原始数据输入
3.1拟采用280T卧式冷室压铸机压铸成型
3.2原始压铸工艺参数设计计算结果的输入
对两种进料方式分别进行原始数据设计和计算,主要针对以下项目进行设计：
模具温度、料饼厚度、流动金属温度、铸件重量、料杯直径、内浇口面积、压射距离、慢压射速度、快压射速度、快压射切换点等。
4、进行模拟分析
利用CAE软件、3D和以上基本资料，对两种方案进行模拟分析，在分析过程中，结合实际分析的结果，对部分工艺数据进行了修改，以达到分析结果的优化。
以下图2中的两张图片，（a）图是中心进料浇注系统模拟分析优化后的结果，（b）图是侧边进料浇注系统模拟分析优化后的结果。在（a）、（b）两张图片中，用黄色圆圈圈起来的区域中，产品形状上非红色的区域在实际生产中，会有很大可能在产品上产生气孔缺陷，明显看出：（a）图采用中心进料浇注系统要大大低于（b）图采用侧边进料浇注系统在产品上产生气孔的概率。所以，我们选择了采用中心进料浇注系统的方案，并采用了模拟分析中所使用的工艺参数，作为压铸工序的输入。

（a）中心进料浇注系统

（b）侧边进料浇注系统
图2    两种浇注系统的充型模拟结果
5、依据确定的浇注系统和基本数据，进行具体的压铸模具设计和制造，并将经确认检验合格后的模具安装在280T压铸机上进行试验验证。
6、实际生产结果：
该模具投入生产后，经过一次调试，就达到了产品的要求，并经过批量生产进一步验证，生产的200件样品，经过X射线探伤，无气孔原因报废品。实践证明，通过CAE分析的结果对生产实际具有很大的指导意义。
【结论】：
利用模具CAE技术进行压铸工艺模拟能够在设计阶段就可以根据分析结果改进方案设计，可使产品的设计开发周期大大缩短，降低成本，而且提高了产品的性能和质量。 通过模具CAE 技术，还可以很好地优化压铸工艺参数。对于指导实际生产有很强的指导意义。

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