改善背景
随着汽车行业的不断发展，压铸生产工艺在汽车零部件的生产中得到了广泛应用。其中，空调压缩机壳体是一类常用铸件，这类壳体产品设计结构紧凑，对密封性要求较高，整机年泄漏量要求严格，一旦发生较大的制冷剂泄漏，会影响到汽车空调的制冷效果，严重时导致空调不制冷。对于下壳体气密检验要求一般要压力3MPa左右，保压时间约为2min的条件下不得泄漏。要达到这一检漏条件，铸件质量略有波动，很容易引起批量泄漏，严重时会影响到主机厂生产进度按期进行。
质量改进方案
通常发生在内浇口处的粘模都是在充型时，浇口附近局部区域受到熔融金属流的猛烈冲击，表面温度较高，受到的压力较大，保护层极易破坏，在压铸合金的不断冲刷下模具保护层失效并裸露出金属基体合金进而与基体材料发生反应生成复杂的金属间化合物相。金属间化合物较硬不易变形，它在压铸中的破裂脱落不仅会导致铸件质量缺陷，同时会带走模具基体材料，并暴露新鲜表面，如此周而复始，粘模现象逐渐加重，严重时会导致模具表面受到腐蚀及模具材料熔损。因此，为解决粘模这个问题，我们做了如下调整。
（1） 改进表面防粘能力
首先，我们对模具浇口表面的黏附物进行了清理，对模具表面进行了精细抛光处理，来降低模具的表面粗糙度值，降低粘模的可能；其次，对模具进行预热后，在模具表面涂抹了脱模效果优良的脱模膏，使模具表面形成了一层良好的保护层。
（2）调整速度和压力
由于高温合金流在高速状态下呈雾状进入型壁，会黏附模具表面容易形成铸件表面的粘模缺陷，同时这些高温金属液流高速地冲刷型壁，加剧了压铸模磨损。一般合理的内浇口速度和压力都是通过经验公式估算，并以生产出合格的铸件产品所需要的小速度和压力作为正常的生产工艺。该产品在力劲DCC400压铸机上生产，为避免在过高的压力下金属流黏结，减小模具的包紧力，根据产品的要求计算出所需增压压力为26～28MPa，内浇口速度控制在40m/s左右。
汽车空调压缩机
（3）控制模具温度和浇注温度
模具温度的高低对于是否发生粘模影响很大。模具温度越高，就越易产生粘模。模具的内浇口处是整个模具的高温区，在该区域我们增加了自动喷涂时间及数量，用以对模具局部进行降温，并加强模具型芯的冷却效果，在实际生产过程中，模具达到热平衡后将模温控制在150～200℃。铝合金ADC12的浇注温度设定到610～630℃，铝液温度太高时，压铸模温升很快，会导致金属液粘模。
（4）控制铝合金材质
由于铝合金和铁有很强的亲合力，当铝合金中的铁含量（质量分数，下同）低于0.7%时，铝合金很容易与模具发生化学反应，生成物黏附在模具表面而产生粘模，因此压铸铝合金中铁含量应控制在0.85%～1.1%。我们严格按照铝合金熔炼工艺的规定对铝合金锭进行熔化、除渣、除气、静置等工作，并对正在使用的铝合金材质进行了分析，实测的ADC12 铝合金中的铁含量在1.08%左右，铁元素成分没有问题。材料其他成分完全符合相关标准的要求（注：同样的原材料在其他的压铸机上可以正常生产，并未出现粘模现象，我们基本上能够排除合金引起的粘模）。
采取以上调试措施后，浇口处粘模得到了一定的缓解，但产品质量很不稳定，废品率较高。主要报废原因仍是产品漏气、冷隔、内部疏松等缺陷，因而我们考虑可能是降低内浇口速度后铸件的填充时间过长，铸件不能得到很好的增压补缩造成了这些质量缺陷。最终，我们决定利用P-Q2图对模具和压铸机的匹配性进行校核。
（5）用P-Q2图校核压铸系统的匹配性
下壳体产品及压铸机参数为：产品净重1190g，平均壁厚5.8mm，渣包重114g，内浇口厚度3.5mm，内浇口面积168mm2，压射冲头直径80mm，材质ADC12；DCC400压铸机空压射速度6m/s，快压充油压力12.5MPa，压射缸直径120mm。利用实际生产时的参数，我们做出了下壳体模具与DCC400压铸机匹配后的P-Q2图（见图2）。
由图2可以看出，在这种模具和压铸机的匹配情况下，模具线在正常的工艺窗口内所占比例很小，表明系统“柔性”太差。图2表明：当前这种匹配情况，适合正常生产的工艺范围很窄，即便能够生产一些合格的铸件，但对实际压铸工艺的要求十分苛刻，受料温波动、压射冲头阻力变化、喷涂时间的不一致等因素的影响，会导致实际工艺超出了合理的工艺窗口之外，就很容易出现不合格品。