壳体冲蚀的缺陷定位与优化策略

本案例源自一位广东网友的投稿，其反映在采用横向和竖向两种进料方式铸造壳体的过程中，出现了冲蚀缺陷。为此，该网友向模流门诊寻求专业解决方案。

适创科技资深工程师梅工在详细了解情况后，通过分析客户提供的铸件模型以及铸件生产参数，迅速将问题锁定在速度比不合理的症结上。

梅工强调，在实际设计或生产中，许多人往往会忽略速度比的重要性。

下面是一张简单的压铸过程图示，直接驱动冲头的压射缸由于液压系统的限制，负载情况下冲头高速速度通常在2.5-5m/s。但高压压铸的特性需要相对较高的浇口速度，大概在40-50m/s。此时，速度比就发挥了关键作用：它像是一个压力以及速度放大器，在摆脱液压系统限制的前提下，又能满足工艺对浇口速度的需求。

通过冲头和浇口速度的范围，我们可以计算出速度比的大概范围在8-20左右，如果低于这个范围，意味着“放大器”的放大效应不够，不能达到浇口速度的需求；如果高于这个范围，意味着“放大器”的放大效应太大了，冲头稍微起点速度就会超过浇口速度的需求。

投稿的两个案例的速度比分别是22.7以及25.7，即使按照较低的2.5m/s的高速速度（低于2.5m/s的高速可能会导致压力供给较低，进而导致其他缺陷问题），其浇口速度依然能分别达到56.75m/s以及64.25m/s。显然，这些速度都超出了浇口速度的最大需求值。

以上分析只是基于理论的探讨，为了更直观精准地验证铸件存在的缺陷，并据此指导后续的改进工作，梅工借助智铸超云平台，对铸件进行了模流分析。

在分析结果图中，可以清晰地观察到若干高亮区域，这些区域均标识为高风险区域，并且与实际铸件发生冲蚀的部位精确对应。

基于智铸超云平台的分析结果，可以明确识别出图中标注区域存在冲蚀缺陷，其中内侧壁的冲蚀风险尤为严重。

结合以上分析，梅工提出了综合改进方案：

梅工指出，鉴于压铸机存在高速速度或压力受限等限制因素，最直接有效的改进措施便是降低速度比。

根据具体铸件结构和压铸机性能，修改浇口尺寸或调整压射参数，将速度比控制在合理范围内（建议范围10–20），确保足够的快压射速度，从而提供充足的充型压力，降低冲蚀风险。

除此之外，还有一些间接的优化方向。

将分型线调整至铸件的大平面区域，有助于优化充型路径，减少金属液对型腔侧壁或复杂区域的直接冲击，从而降低局部冲蚀的缺陷风险。

对尖角、急转弯等区域适当增大圆角半径（R角），可显著改善金属液的流动性能，减少流动阻力与湍流现象，避免对模具表面的剧烈冲刷，从而缓解冲蚀。

通过对模具表面进行特殊处理，如涂层、进行被覆处理或镶嵌高硬度材料（如硬质合金块），可大幅提高模具表面的抗冲蚀性能。

从模具设计优化的角度来看，前三点是首要且关键的改进方向。

本案例揭示了速度比设置不当是导致壳体冲蚀的核心因素，凸显了科学设定工艺参数并依托先进仿真工具进行前期验证，对于优化铸件设计、提升压铸件质量、降低生产风险的重要性。