在鋅合金壓鑄過程中，金屬液的填充模式是影響鑄件質量的關鍵因素之一，很多壓鑄缺陷，如澆不滿、冷隔、氣孔、縮陷等都與填充模式有關，同時，填充模式也是影響模具壽命的關鍵因素之一。所以，使用模擬軟件準確地預知鑄件充型過程，可以有效地檢驗澆注系統設計的合理性，優(yōu)化內澆口位置、流道尺寸及壓鑄工藝參數的設置。

　　鑄件結構特點及模型前處理

　　該鋅合金鑄件的結構特點為典型的異形結構，中間凸起部位稍復雜，兩邊結構簡單，而且沒有明顯的平面分型面，因為鑄件體積小，考慮用一模兩腔的模具結構，左邊設計為鑄件A，右邊設計為鑄件B，這樣可以同時生產出來一套零件，從組織生產的角度考慮也較為有利。

　　結合鑄件結構特點，可采用分區(qū)填充方式，使金屬液盡可能均勻地輸送到每一個內澆口，保證從每個分區(qū)對應的內澆口進入的金屬液沿同一方向，同步快速、平穩(wěn)地填充型腔。在最后填充區(qū)域設置溢流槽保證排氣的有效性。依據上述分析，設計出該鑄件的澆注系統。內澆口總面積約為82.6mm2，各個分區(qū)內澆口面積分別如圖2所示。

　　原方案數值模擬分析

　　從充型過程可以看出，充型至80%-85%時，左側鑄件上方和下方兩條筋的充填速度不一樣，最終在鑄件拐角處出現兩股金屬液匯流，由于該匯流點遠離溢流槽，導致匯流卷氣無法排除模腔?？傮w評價這個填充方案，金屬液進入型腔后，沒有實現整體同步向前填充模腔的效果，很可能造成鑄件內部卷氣，冷隔等缺陷。

　　根據經驗知道，以上流速不一致的現象可能導致卷氣和夾雜發(fā)生，最有可能的原因是A、D兩處的內澆口面積遠小于B、C兩處的內澆口面積，結果就是A、D兩處金屬液阻力較B、C兩處大得多。

　　通過模擬可以發(fā)現，原方案的澆注系統設計未滿足壓射過程中金屬液整體平穩(wěn)同步向前推進的初衷，溢流槽的位置也沒有起到應有的作用，最終出現了鑄件內部卷氣情況。

　　優(yōu)化設計再模擬

　　針對以上分析結果，將對鑄件澆注系統進行優(yōu)化。將A、D兩處的內澆口面積由3.3mm2擴大至8.6mm2，降低這兩個地方的金屬液阻力。重新計算后發(fā)現，原來流速不一致的地方得到了明顯改善，金屬液填充末端的匯流點也移動到了溢流槽的位置，可以將氣體有效地排出模腔。

　　結語

　　壓鑄仿真分析預測了鑄件與充型過程有關的鑄造缺陷發(fā)生的部位，在鑄件生產之前得到了有效地改進和控制，指導模具設計人員進行壓鑄模澆注系統的一步步優(yōu)化，避免設計失誤，從而縮短了該鋅合金鑄件的試制、定型周期，既節(jié)省了時間成本，也提高了產品的合格率。