半固態壓鑄具有成形溫度低、模具壽命長、鑄件凝固收縮小、性能優良等特點。然而，由于半固態流變壓鑄工藝設計中的問題，產品容易產生卷氣和縮孔、縮松缺陷。采用鑄造模擬軟件對A356鋁合金壓塊半固態壓鑄充型和凝固過程進行了數值模擬，分析了充型過程的流場和速度場，設計了3組半固態壓鑄工藝參數，并通過試驗確定了壓塊半固態壓鑄的最佳工藝參數，生產出合格的壓塊鑄件。
圖文結果
壓塊是一個結構相對簡單，壁厚不均勻的零件，壓塊三維圖見圖1。零件為曲面對稱結構；側面有一個直徑為9mm的盲孔，須采用側抽芯來成形;兩側壁與曲壁連接處，壁厚相差較大，容易產生應力集中，冷卻過程中易產生縮孔、縮松和熱裂等缺陷。在設計內澆口截面積時要比液態壓鑄的截面積大，其厚度一般為壓鑄件壁厚的50%左右。壓塊壓鑄件在設計時采用側澆口。根據計算得出內澆口橫截面積大小為52.5m㎡，厚度為1.5mm，寬度是鑄件邊長的0.7倍，為35mm。
根據壓塊壓鑄件的結構及模擬分析結果，設計出壓塊壓鑄件的半固態壓鑄模具，見圖8。半固態壓鑄模具在結構上與一般的壓鑄模具相同，在生產前要對模具充分預熱，由于半固態的溫度較低，凝固時間短，因此模具在預熱時要比液態壓鑄高，一般在280~300℃，需在動、定模套板上設計加熱元件和測溫孔，安裝熱電偶測溫，以便控制模具溫度，同時要求模具各個部位溫度均勻穩定。
1.動模座板 2.墊塊 3.推板 4、20、23.推桿 5.限位釘6.推桿固定板 7、11、16.螺釘 8.推板導柱 9.推板導套 10、18.銷釘 12.支撐板 13.動模鑲塊 14.動模套板 15.定模套板 17.定模座板 19.復位桿 21、22.型芯 24.定模鑲塊 25.澆口套 26.動模澆口鑲塊 27.定模澆口鑲塊 28.定模導套 29.定模導柱 30.加熱系統
（1）根據壓塊鑄件結構,設計了壓塊半固態壓鑄的澆注系統，通過數值模擬，澆注系統充型平穩，缺陷減少。
（2）半固態壓鑄模內澆口截面積比液態壓鑄金屬內澆口截面積大，壓塊內澆口厚度為鑄件壁厚的50%。
（3）半固態漿料制備工藝參數：攪拌溫度為580℃、攪拌電流為450A、攪拌頻率為6Hz、攪拌時間為25min時，壓鑄出的壓塊質量較好。
?
本文作者：
肖世龍
沈陽理工大學藝術設計學院
黃勇 安振須 陳振 杜曉明 孟昭昕
沈陽理工大學材料科學與工程學院
?
本文來自：《特種鑄造及有色合金》雜志，
《壓鑄周刊》戰略合作伙伴
?
