模流门诊 | 气孔藏得太深？3步定位锌合金阀体加工气孔暴露 原创

压铸件最怕什么？

不是一眼就能看到的大缺陷，而是那些前期藏得很深，机加工之后才冒出来的小气孔。

「模流门诊」第二期，我们从一个锌合金小阀体案例讲起。

本次的真实生产案例，是一件锌合金冷室压铸小阀体，其机加工孔区域出现气孔暴露，进一步带来泄漏风险。

这类问题在压铸现场并不少见。它的麻烦之处在于，在产品毛坯阶段，缺陷并不明显；等加工孔一打开，内部气孔才暴露出来，产生一批不良品。

尤其对于阀体类产品来说，这类位置往往与通水、通油或密封功能相关，一旦内部气孔与加工面连通，就很容易造成泄漏，直接影响产品功能和良率。

因此，解决这类加工气孔问题，不能只盯着加工后的缺陷面，而要回到前端充填过程，看金属液是如何流到这里的，空气又是如何被卷入这个关键区域的？

01案例诊断

诊断一

两股金属液在缺陷区“打架”，形成包卷

适创科技资深工程师贺工通过智铸超云查看充填前沿结果，发现缺陷区域并不是被一股金属液顺畅填满的。

金属液先填充产品上半部分，随后一股金属液从左侧过来，另一股金属液从右侧和底部翻上来，最后正好在机加工孔附近汇合。

这个过程有点像两股水流在狭窄位置相撞，金属液一对冲，空气就容易被裹在里面。模流分析中的气体含量结果也进一步验证了这一点：缺陷部位存在较高气体风险，后期形成气孔的概率明显更大。

智铸超云气体含量结果

诊断二

局部肉厚偏厚，空气更容易“藏”在这里

贺工进一步查看产品结构，判断缺陷区域本身肉厚偏厚，而且壁厚不够均匀。

厚肉区域在充填过程中更容易形成空气滞留，也更容易出现卷气、缩松等风险。简单理解就是：这个位置空间更大、流动更复杂，空气更容易被关在里面。

产品剖面肉厚分析图

对于这类位置，贺工建议如果产品功能允许，应做适当减肉处理，例如将型芯做深一点，或者采用异形型芯销，尽量减少厚肉区域的空气容纳空间，从源头降低卷气风险。

诊断三

速度比偏高，浇口面积小，充填时间长

除了产品结构，贺工判断案例的浇排系统也存在问题：速度比偏大。

根据计算，该方案速度比约为45。对于小机台、小件来说，速度比可以适当高一点，但一般仍建议尽量控制在合理范围内。如果速度比过高，冲头速度稍有波动，内浇口速度就会被放大，金属液充填也更容易不稳定。

内浇口速度曲线图

从数据看，这套方案的内浇口速度在43—50m/s之间，单看速度并不算离谱，但充填时间约84ms，对于这类锌合金小件来说偏长。

这说明内浇口面积偏小，特别是2号浇口明显偏小，流量占比和面积占比都偏低，速度曲线波动也比1号浇口更大。

02解决思路

根据案例的缺陷分析，贺工提出三点针对性优化思路：

处方一

优化流道，让关键加工区域先填满

可以在缺陷位置附近增加辅助浇口，让金属液更早、更稳定地填充机加工关键区。即使后续还有卷气，也尽量把卷气位置引导到非加工区域、非密封区域，避免直接影响产品性能。

处方二

产品减肉，减少空气滞留空间

针对缺陷区域肉厚偏厚的问题，在产品结构允许的前提下进行减肉优化，或者通过加深型芯、异形型芯销等方式改善局部壁厚，减少局部空气滞留空间，让空气不容易被包住，也让金属液流动更顺畅。

处方三

优化浇口面积，降低速度比

对于这个案例来说，2号浇口偏小是一个需要重点关注的问题。适当增大内浇口截面积，降低速度比，减少内浇口速度波动，同时缩短充填时间。这样不仅有利于稳定两路金属液的流态，减少在关键加工区附近发生剧烈对冲和包卷的风险，也有助于提升金属液充填温度，降低末端缺陷风险。

03小结

案例中的锌合金小阀体加工气孔，看起来是机加工后才发现的问题，但根源其实在前端：充填过程中卷气位置不理想，产品局部肉厚偏厚，浇口面积和速度比设计也不够友好。

所以，解决这类问题真正有效的思路，是通过模流分析先看清楚金属液怎么流、空气在哪里被包住、缺陷为什么刚好出现在关键加工区。

这也是「模流门诊」的初衷，用行业真实案例为大家剖析产品缺陷背后的“病变信号”，帮助大家利用CAE云端软件快速解读，找到问题根源并有效解决。

如果您也遇到类似的加工气孔、卷气、冷隔、缩孔缩松等铸造缺陷问题，欢迎扫码与我们联系。

来「模流门诊」，我们的专业工程师将结合智铸超云模流分析，为您“看病因、找根源、开方子”。