存在的问题
某一汽车铝铸件材料为ZL105，平均壁厚为15mm，铸件形状比较简单，但铸件要求外观质量好、表面光洁、尺寸精度高，不能有毛刺、浇不足等缺陷，机加后，机加面不得有气孔、夹渣、裂纹等缺陷存在；同时，要求零件上的螺纹孔气密性要好，在24.5Mpa的液压试验下不得有泄漏现象。因此，要使该铸件达到大批量生产，只有采用金属型铸造，这就给该铸件的金属型铸模设计及其浇注生产提出了比较高的技术要求.我们原先采用对开模，一模2件的金属型铸模生产，浇注温度在720~750℃范围内，模具温度控制在200-250℃之间。从生产的情况来看，铸件良品率不高，主要问题在于铸件渣孔比较多，大多数夹渣和气孔存在于冒口根部和铸件的厚大部位，有一些气孔产生于铸件位于铸型下部的位置。原因分析
经过我们多次对比试验，多方面查找分析原因，并通过生产实践验证，认为产生汽车铝铸件夹渣和气孔的原因在于以下三个方面：
1、浇注系统设计不合理
一般在设计浇注系统时，既要满足充型平稳，又要考虑实现顺序凝固。该铸件原浇注系统，金属液从浇冒口进去，充满后，浇口同时也充当冒口的作用，两铸件按外形尺寸最长方竖直分布于直浇道的两侧，铸件上没有设置冒口，这样，就使得铸件的充型高度比较高，在金属液充型下落过程中接触空气，出现激溅、氧 化、卷入空气，使充型极不平稳，同时金属液中的夹杂物不易上浮聚集于浇冒口部位，从而造成在浇口部位的铸件面上氧 化夹渣和气孔等缺陷比较多。
2、铸型排气性差
我们还是以上述铝压铸件为例，给以说明。由于原浇注方案的浇注系统设计造成充型高度比较高，使得型腔下部(即远离浇口的部位)汇集的气体不能顺利排除，造成型腔下部铸件有较多的气孔产生；同时，由于原先安放的排气塞的V型槽槽数分别为16个和12个，槽数过多，使得V型槽开口处比较窄，导致铸型排气不顺畅，另外，V型槽也容易被铝液堵塞；该排气塞选用黄铜制作，使用一段时间后，容易导致排气塞磨损而松动，加之黄铜比45钢易粘附铝液，所以，排气塞常常松动、堵塞，造成铸型内的气体不能排出，从而在该部位形成气孔。
3、铸型保温性能差
原先型腔喷涂的涂料是车间以滑石粉、水玻璃等为原料自己配制的，其保温性能不好，导致铸型温度分布不均衡，使得铸件不能按规定的方向顺序凝固，不能使夹杂物和气体然后汇集于设置的冒口处，因此这种涂料不能有效改善充型条件，常常使铸件产生夹渣和气孔等缺陷。
改进措施
通过上述分析，针对存在的问题，我们采取了以下各项措施：
1、优化浇注系统的设计
针对浇注系统在浇注过程中出现的问题，我们重新调整了浇注系统的设计方案，两铸件按外形尺寸最长方水平分布于直浇道的两侧，铸件的厚大部位上安放冒口，这样，就使得铸件的充型高度比较低，使金属液平稳充型，避免发生激溅及由此而形成的铸件缺陷，型腔内的气体也容易排除；同时，金属液自下而上能够实现顺序凝固和冒口的补缩，然后金属液中的夹杂物都上浮聚集于浇冒口部位，从而使得氧 化夹渣和气孔等缺陷都留在浇冒口部位，便于加工切除掉。
2、改善铸型的排气性
我们设计了另外一种排气塞，这种排气塞采用45钢制作，排气塞的V型槽槽数减少为8个和6个，槽数比较合理，使得V型槽宽度比较合适，从而使得铸型排气通畅：同时，该排气塞不易磨损而松动，加之45钢比黄铜不易粘附铝液，所以，该排气塞很好地起到了加速浇注过程中金属型内的气体排出，从而有效地减少了气孔的形成。
3、提高铸型的保温性能
现在我们采用某专业厂生产的模具保温涂层剂Dag193T，是一种由保温材料制成的金属模具保温涂料，它具有较好的保温性能，其涂层能有效地防止铸件产生缩孔、冷隔等缺陷，而且涂层经久耐用，主要应用于金属型重力铸造。同时，在涂层上面喷涂一层石墨润滑剂(DM-2)以减少涂层的磨损，也有利于取模。通过我们的试用结果来看，效果是比较理想的，铸型的保温性能得到很大提高，极大地改善了铸型的充型条件，使得铸件能够按照在浇注系统设计时设想的方向顺序凝固，使夹杂物和气体然后汇集于设置的浇冒口处，因此我们采用这种涂料后，很好地防止了铸件缩孔和气孔等缺陷的产生。
4、控制好铸型的预热温度和浇注温度
通过我们的生产实践，在浇注过程中，适当提高金属型的预热温度，降低铝合金液的浇注温度，能起到事半功倍的效果。在浇注时将金属型的预热温度控制在250~300℃范围内，同时将铝合金液的浇注温度降低至690--720℃之间，以减少铝合金液的吸气，注意此时一定要在浇注系统内喷涂1--1.5mm厚的保温涂料层以保证能顺利充型。同时，在浇注时，应按照一慢、二快、三慢、四稳的浇注原则进行浇注，浇包嘴应尽可能接近浇口杯(铝合金我国不超过50mm)，以免合金液流过长造成氧 化，防止铸件夹杂氧 化物的产生。
5、严格遵守铝合金熔炼工艺
铝合金熔炼除了保证合金液的化学成分合格外，还要进行必要的精炼除气。在熔炼过程中，要注意配料准确，金属炉料应进行清洁，预热(一般是在350--450℃下保温2--4h)，金属熔炼工具应进行清理、喷砂处理，并预热呈暗红色，增祸应沿四周均匀喷涂一层涂料(底部应稍厚)，涂后应继续加热至呈现淡黄色后开始加炉料进行熔炼：除气精炼在710-730℃范围内进行的，采用无毒精炼剂，精炼时间应大于10分钟，精炼完后，用长勺对铝液进行均匀震荡(搅拌)，然后静置10-15分钟，再扒渣，对于使用旧炉料过多熔炼时，必须进行二次精炼，这样效果才比较理想。
采用上述工艺措施后，汽车铸铝件的质量有了比较明显的提高，铸件的废品率大大降低，基本消除了汽车铝铸件的夹渣和气孔等缺陷，汽车铝铸件的良品率基本上达到了96%以上，大大地降低了汽车铝铸件的生产成本。
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