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1铸件分析某铝合金电机壳如图1所示，材料为AlSi12(Fe)，收缩率为0.55%，铸件外形尺寸为mm×mm×mm，体积为cm，质量为g，在（±16）℃下热处理2.0~2.5h，泄漏要求为50kPa压力测试s泄漏量0Pa以下。

图1电机壳

铸件外形主要由两部分组成，一部分为电机壳主体；另一部分为镂空法兰。电机壳主体基本壁厚为6mm，镂空法兰部分厚度为mm，预压铸孔拔模斜度为1.5°，其余拔模斜度为2°~°，满足压铸模脱模要求。2分型与浇注及排气系统的设计成型时电机壳抱紧力较大的一侧为内腔成型侧，内腔和镂空法兰内腔一起成型，若电机壳内腔设计在动模侧，成型铸件推出时需要的推出力较大，且铸件没有足够的强度，也没有足够的空间设计推杆，所以将内腔成型设计在滑块上。2.1分型设计分型设计如图2所示，定模和动模分型线选择在电机壳对称面上，两侧设计滑块分别成型电机壳的2个法兰面。流道设计位置如图2（b）所示，镂空法兰远离流道。铸件内腔设计在滑块上成型，通过型芯固定成型铸件以减小内腔脱模造成的变形，保证铸件外形轮廓的尺寸精度。

图2分型设计

2.2浇注及排气系统的设计内浇口截面积计算：，其中，V为铸件和溢流槽体积，cm。计算得≈mm2。根据内浇口截面积初步选定压铸机压力为.50×kN，设计的浇注和排气系统如图所示，在电机壳外形轮廓宽阔区域设计浇口，另一侧设计渣包和排气通道。因渣包和排气通道结构设计更灵活，故设计在镂空法兰侧，以满足压铸填充需求，获得质量更好的铸件。

图浇注及排气系统与过桥设计

电机壳镂空法兰中间窗口较大，又在填充末端，结构强度薄弱，易造成成型不良，在此处设计过桥结构（见图），以加强铸件强度。2.CAE模流分析在充型过程中设置粒子，软件会自动在料液中设定N个点，作为观察填充过程中料液流动分布情况。粒子不仅可以观察充型过程的流态，还可以观察料液撞击型腔壁后的紊流、涡旋等状态。通过Anycasting模流软件进行模拟分析，填充效果良好，如图4（a）所示，设置粒子显示充型过程满足预期要求；凝固效果如图4（b）所示，一侧法兰的2个耳朵处有2处热节，热节位置在模具结构设计时需重点设计冷却结构。

图4CAE模流分析

模具结构设计使用UG软件设计的电机壳压铸模结构如图5所示，模架尺寸为mm×mm×mm，推出行程为60mm。为了保证铸件气密性要求，采用抽真空压铸，在排气块末端设计抽真空结构；为了保证铸件尺寸精度，模具分型面采用台阶定位分型。

图5模具结构

.1反推结构设计电机壳镂空法兰侧壁厚相对较薄，且无加强筋支撑，容易在滑块脱模过程中导致成型铸件变形。滑块尺寸为mm×mm×mm，滑块上设计反推结构支撑铸件2个薄弱处，如图6所示，滑块在抽芯时，反推结构顶住铸件抑制其变形。

图6反推结构

1.滑块座2.弹簧.反推推板4.反推固定板5.推杆6.滑块7.反推导柱8.推杆9.反推复位杆10.滑块组件11.动模型芯

滑块反推结构工作过程：压铸生产前，滑块组件整体进入型腔，反推复位杆9首先与动模型芯11接触，在动模型芯11的带动下，反推复位杆9带动反推结构向左运动，反推推板、反推固定板4、推杆5、8在反推导柱7的导向作用下平稳向左运动并压缩弹簧2，直到滑块组件10进入型腔。压铸生产完成后，滑块组件10和动模型芯11整体向右运动，在弹簧2的作用下，反推复位杆9仍然和动模型芯11接触，此时推杆5、8相对于动模静止，起支撑铸件作用，实现滑块组件10脱模过程中反向顶住成型铸件，直到滑块组件10抽芯距离足够大时，反推结构和滑块组件10再同时向右运动。.2冷却系统设计冷却系统如图7所示，定模和动模分别设计循环冷却水路各1组，模温油管各1组，模温油管用于平衡模具温度，模温油管内循环约℃的模温油，在压铸前能给模具升温，在压铸过程中又能带走铸件凝固释放的热量；定模和动模还设计高压点冷水管各1组，滑块1（见图2）设计高压点冷水管组，滑块2（见图2）设计高压点冷水管7组，高压点冷是一种局部冷却方式，压铸后，高压点冷水管先通高压水给模具局部降温，再通高压气体吹走高压水，避免模具局部过冷。其中定模高压点冷水管2和动模高压点冷水管5对应CAE凝固分析中热节区域。

图7冷却系统

1.定模循环冷却水管2.定模高压点冷水管.定模模温油管4.动模循环冷却水管5.动模高压点冷水管6.动模模温油管7.滑块高压点冷水管8.滑块高压点冷水管

4设计中需注意的问题CAE模拟分析铸件凝固过程存在2处热节，分别在动模和定模相应位置设计高压点冷，以改善凝固效果。铸件法兰镂空面积大，且充型末端成型时存在强度弱和充型不良等风险，通过设计过桥和异形渣包结构，改善充型和铸件内部质量的同时增强铸件的强度。铸件法兰镂空处在脱模过程中容易产生变形，设计反推结构，在滑块脱模过程中抑制铸件法兰的变形。反推结构的推板和推杆固定板及反推导柱有滑动导向定位作用，选用H1材料，热处理硬度46~50HRC，并氮化处理，确保反推结构的稳定性和可靠性。型芯表面氮化处理或增加特殊的表面涂层（如氮铝化钛、合金HC-FC系列）以减少冲蚀，增加高压点冷以增加冷却效果，减少成型铸件粘模和冲蚀。反推结构中可以增加调节螺钉，压铸模使用寿命一般为10万模次左右，弹簧按照50~万模次的使用范围选择，该模具可以不设计调节螺钉；另外滑块体积较小，拆卸更换方便。5结束语通过对铸件结构和CAE模拟等进行分析，优化模具结构和温控系统，确保反推结构的运动稳定性，模具一次试模成功，实际成型的铸件如图8所示，反推结构的成功应用，说明小型滑块上设计反推结构的方案是可行的。图8实际成型的电机壳▍原文作者：侯志杰，雷书星，宋晓红▍作者单位：大连亚明汽车部件股份有限公司

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