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摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，在工业工程中，压铸技术有了很大进展。压铸技术经过一个半世纪的发展，已经成为铸造行业的重要分支之一。虽然压铸有着生产效率高等诸多优点，但压铸件的气孔、缩孔和裂纹等缺陷一直未能得到很好的解决。压铸工艺是将压铸机、压铸合金和压铸模具等三大要素进行有机结合和综合应用的过程，对压铸生产有着重要影响。本文以文献调研为主，探讨了在压铸生产过程中，压铸工艺参数和压铸生产效率、压铸件质量以及模具质量之间的关系，并对我国压铸产业未来发展方向和面临的问题进行了分析。
关键词：压铸工艺；铸件质量；发展趋势
引言
压铸是金属加工中一项常见的切削工艺技术，使用装好的模具，增大压铸机的压力，把液态的铜、铝等金属浇入压铸机的入料口，铸出一定规则形状的零件，这些压铸件的应用范围较广，如压铸汽车配件、压汽车发动机管件或压铸壳体等。但是它的过程相对复杂，非常容易出现不良品，严重制约着行业的发展。随着压铸机的装备水平不断提高，压铸制造的零件种类不断广泛，零件精度更高。本文通过压铸机、压铸工艺参数、压铸模具结构等对压铸件的影响进行分析。
1压铸设备
压铸机是压铸生产的专用设备,是压铸生产前期准备的重要阶段之一。压铸机作为最基本的技术装备,在压铸生产过程中,对产品质量、生产效率、管理成本等诸多方面,有着十分重要的影响。为此,合理地选择适用的压铸机,是一项技术性和经济性都很强的工作。压铸机的选型工作中,应根据压铸件的各种要素、使用条件、技术要求和生产量,初步考虑可能采用的压铸工艺规范。然后,按需要的压铸工艺规范,查对压铸机的技术参数和性能指标,预选压铸机的型号与规格。通常选型工作包括技术测算和生产能力测算2个方面。在压铸机的各项技术指标和性能参数中,首要应注意的是压射性能,在同样规格或相近规格的情况下,优先选择压射性能的参数范围较宽的机型。应根据具体情况,结合实际需要,才能做好压铸机的选型工作。
2压铸工艺参数
2.1模具机械设计
模具在进行设计时首先会注意到压铸件的形状与尺寸精度，但对于模具的强度却没有引起足够的重视。在进行模具设计时，要充分了解用户的使用要求与工作条件，根据使用环境选择合适的材质，但是需要注意在满足使用要求的基础上，要尽可能地使压铸件的结构简单。要保持模具的壁厚均匀，留出必要的出模斜度，避免压铸件出现气孔、欠铸与变形等缺陷，尽可能地消除侧面凹凸与深腔。内部侧面的深腔是脱模的最大问题之一。模具进行机械设计时，尽可能地保证铸件能够从压铸模具中顺利地取出。模具上采用抽芯机构很常见，在设计时，要尽可能地减少抽芯结构，可以有效降低模具使用故障率，在进行设计时，要消除模具型芯出现交叉的部位，消除尖角来减少铸造的应力。
2.2压力、速度、时间
在压铸工艺中，压铸的压力、速度和时间参数往往是分不开的。压力来源于压铸机的高压泵，金属液在压射力的作用下填充到模具型腔中。大的压射比可以提高压铸件的致密度、减少气孔，但是大的比压必然导致大的压射速度，会使模具受到合金液的强烈冲击，降低模具使用寿命。充填速度与合金液温度、铸件的形状复杂程度、合金和模具材料导热性等有关。如果充填速度过慢，金属液就可能会在充满型腔之前凝固，造成充填不足、冷隔等问题；当充填速度过高时，金属液会对模具内表面造成强烈的冲击，可能会破坏涂料的完整性、造成粘模；而且由于填充速度过快，型腔中的气体无法及时完全排除，且高温的金属液和空气接触后会发生氧化产生氧化物存在于铸件中，从而造成铸件中气孔体积占比较大、质量降低。
气体在高温时的膨胀会使铸件表面鼓泡，造成铸件既不能进行热处理也不能在高温环境下工作，严重影响其质量和用途。时间工艺参数包括充填、持压和留模时间。充填时间为合金液开始进入型腔内起到充满型腔所需的时间，主要取决于铸件体积的大小和铸件的形状复杂程度。持压时间为压铸合金液充满型腔到内浇道完全凝固时继续在压力作用下的持续时间。持压的作用主要是保证铸件在压力作用下结晶，以获得致密的组织；若持压时间不足，易造成疏松和铸件内形成孔洞等问题。留模时间是从压射终了到压铸模打开的时间，如果留模时间过短，则可能会出现因为铸件强度较低而在推出和自压铸模落下时变形，过长则会影响生产效率。压铸压力越大则压铸速度越快，填充时间也就越短。高压压铸一般填充时间较短，甚至在模拟仿真时很多情况下都会假设金属液瞬间充满模腔。充填时间与充填速度相关，充填时间越短则充填速度越快，合金液的流动状态就越差，容易造成缺陷，因此一般在满足铸件质量要求的情况下选取较低的充填速度即较长的充填时间。
2.3模具温度
模具温度影响合金液液态和压铸机三级压射作用的发挥，从而影响压铸件质量。在充型过程中，模具对金属液流温度、粘度、流动性、充型时间和充型状态均有较大影响。模具温度的波动使模具出现早期龟裂而影响压铸件的表面质量，模具温度影响压铸件的凝固和收缩，温度不均匀、不稳定时，压铸件尺寸变化不一致，会降低尺寸的精度等级。
3压铸的未来研究展望
随着制造业的不断发展和制造技术的提高，对制造精度和质量也有了进一步的要求，而模具的高度定制化、非标准化、技术密集等特点使得模具行业成为产业提升的重点行业。在节能减排的大环境下，尤其是汽车等行业为了实现轻量化、减少污染，更多的零部件会被、镁合金铸件等替代，这为压铸行业的发展提供了大好时机。（1）制造业必定要朝着自动化、智能化的方向发展，压铸行业也不例外，尤其是在现在“万物智联”的时代在压铸生产中实施信息化工程技术，实现压铸过程的数字化、集成化和智能化，对压铸过程进行精准的检测和控制，可进一步提高铸件质量和延长模具的寿命。（2）研究铸件缺陷形成机理现在的计算机模拟技术，不仅可以模拟金属液在压室和模具型腔中的流动状态和凝固过程，也可以模拟金属液的凝固生长过程，探究合金宏观缺陷和微观组织结构之间的关系。利用CAD和CAE技术设计出质量更好和结构更合理的模具，减少或避免铸件缺陷的产生。（3）研究新的压铸合金材料目前，金属基复合材料因具有高的强度比、耐磨和低的热膨胀系数，而且工艺比较简单，成本低，应用局限小，在以后的发展中占有巨大优势。
结语
综上所述，压铸件的力学性能对压铸工艺参数的改变十分敏感。不同的工艺参数对铸件的质量影响很大,适宜的压射速度对铸件的卷气及其铸件内部质量有显著的影响，要从这些影响因素入手，对工艺流程涉及到的相关因素进行深入分析，确定压铸件质量不高的根本原因，从而进行有针对性地改善，不断提高压铸件的质量。随着现代技术的应用、设计水平的提高、压铸设备的不断先进，我国的压铸行业水平不断提升，为我国工业经济的发展起到重要的推进作用。
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