高 炜
重庆市嵘泰科技有限公司

目前我国大部分汽车空调压缩机泵的外壳都是铸铁材质，由于汽车环保节能的要求已成为必然的趋势，汽车的轻量化要求也随之变强，汽车的每一个部品都在思考如何在保证品质不低减的前提下，如何减轻部品重量，随着这样的要求下，我们的客户也提出试制汽车空调器压缩机泵壳采用铝材质。产品的大致形状如下所示:

1 产品的要求:
产品的功能是将制冷剂不断的经由此压缩泵吸入—压缩—排出过程，作为泵的外壳必须与钢质的叶片不断地摩擦接触，因此需要产品具备一定的硬度和耐磨度还有很高的气孔要求，另外产品的金相组织也必须满足使用要求。产品的材质及热处理要求:客户提出用 R14 材质，经过我们讨论，从采购的便利性和性能比较认为采用基本相同的B390 材质更适合，最后经过客户同意变更为B390 材质。要求产品必须经过 T7 处理，热处理后产品表面应没有任何气泡，并且加工 0.5mm 后的内腔表面硬度为 HRB80 以上。
2 产品生产流程设计及模具设计方案确定
1）产品的生产难点分析
首先是 B390 材质的溶解及金相组织的保证，针对客户的初晶硅尺寸要求，我们采用 P 变质的方法，严格控制溶解温度，并且控制保温温度及保持时间。然后是产品气孔的产生避免，针对此产品我们采用超低速压铸的方式生产，这样可以使铝液能实现层流的填充模式，避免气孔和缩孔的产生。
最后是热处理工艺的处理，因为是 T7 处理，需要确定正确的淬火温度和回火温度，才能达到客户的要求。
2）产品生产流程的确定
溶解—超低速压铸—去料饼—热处理—去处毛刺—检查出货
3）模具设计方案的检讨
由于我们同样是第一次设计和使用超低速压铸方法，为了达到超低速压铸的目的，我们采用 TOYO 350 V4 版的压铸机，此压铸机能实现较低的压射速度，并且有很好的增压响应速度。
同时压铸用脱模剂我们也选用花野专用的涂料，在模具中设置模具恒温油道，试制时采用模具恒温机来保证模具温度的平衡。为了减少铝液在压室中的热量损失，我们采用压室加热方法，保证铝液温度的低减。
由于产品生产能力的问题，我们采用一模两腔的形式来设计模具，下面是模具的大致方案：模具设计的重点放在浇口及浇道的设计中，采用比较厚和大的浇口，特别注意产品的补缩能
力，另外，在浇道处采用热油恒温设计，保证产品实现顺序的凝固。采用预先在天侧滑块中设置单独往复式水道，

增加压铸工艺的可调节性。
3 产品试制过程的控制
模具制作完成后，我们进行了初次的产品试制，压铸工艺工艺采用 DOE 试验设计方法，确定几个关键参数，比如，高速速度、高速起点、增压压力、铝液温度等，最终确定影响最大的参数。通过热处理后加工的产品分析，发现高速起点及高速速度对产品气孔品质的影响最大，再通过热处理的试验，我们确定了热处理工艺，采用淬火温度 500℃，回火温度 200℃时产品的硬度符合客户要求，并且处理后的金相组织也满足客户规定。通过初步的确定工艺参数，我们再次进行了第 2 次试制，此次试制的内容是验证工艺参数的可行性及产品是否稳定，此次的压铸工艺参数确定为高速速度 0.16m/s，高速起点为 470mm（显示屏设置数值）。实际的高速速度为 0.15m/s，模具热油温度为 200℃。
4 试制结果
通过第 2 次试制 200 件产品，热处理及机加工后确定产品品质结果评价，产品的合格率为82%，取得初步的超低速压铸的经验，为以后开发超低速压铸产品积淀了一些知识