随着汽车轻量化发展,汽车零部件产品在设计过程中,会发生因减重而变得结构比较复杂的情况,给传统生产方式带来了巨大挑战。对于XXX汽车发动机右支架,虽然其体积比较小,但结构较为复杂,传统压铸成型中铸造压力无法有效作用到其气孔缺陷位置,使得在保压凝固后支架局部气孔缺陷暴露,直接影响着支架的相关性能。对于零部件生产企业来讲,若能合理、有效降低支架压铸生产所出现的气孔缺陷,将大大提升支架强度、提高生产效率,从而一定程度上提升整车开发性能。本文目的在于寻求合理降低发动机支架气孔缺陷的方式、方法。本文所采用的是理论分析、CAE仿真以及试验对比分析相结合的研究方法。研究结果表明:通过CAE理论、工艺对气孔影响机理、压力作用等理论研究,建立了CAE分析、模具设计、工艺优化及局部挤压工艺辅助相结合高效降低气孔缺陷的体系,从而改善轻量化铝合金零部件的生产方式、方法。本文主要研究工作及结论有:(1)分析高压压铸(HPDC)成型理论及气、缩孔形成机理,对压铸成型工艺进行了系统的分析,研究各工艺参数的选取对气孔缺陷的影响趋势,确定各工艺取值范围,同时介绍了压铸成型过程CAE模拟所涉及到的数理方程。为后续气孔缺陷的预测及解决方案的提出提供了一定的理论基础。(2)利用Magmasoft软件对汽车发动机支架高压压铸(HPDC)成型过程进行数值模拟,预测验证了支架缺陷种类及位置与实际生产试验的一致性。结果表明:其气孔率较高的原因是铸件高低分型大、壁厚不均及浇口过早的凝固,导致气体难以排出,且局部无法得到压力的良好作用,故形成气孔缺陷。(3)通过对压铸工艺参数(铸造压力、高速速度、高速区间等)进行优化分析,确定最佳工艺组合。优化结果表明:高速速度3.5m/s、高速区间200mm、增压压力100MPa时可得到气孔缺陷相对较低的产品,但局部气孔直径仍然较大、气孔率较高,仍处在不合格范围。工艺优化对解决局部气孔缺陷影响并不明显,虽然气孔缺陷得到了改善,但气孔率仍处于不合格范围,并未最大程度降低气孔缺陷。(4)提出局部挤压工艺降低气孔缺陷的方法,通过分析气孔形成原因及位置设计局部挤压装置。根据发动机支架具体结构特征,对挤压销、销套及挤压油缸进行了详细的分析,同时优化局部挤压工艺参数,从而解决了远端承载孔周围气孔缺陷问题,最后运用X-ray实时成像技术予以验证。结果表明:铸造压力100MPa,挤压压力360MPa,挤压延迟时间1s,挤压持续时间5s时可以得到表面质量光滑、内部气孔良好的铸件,最大气孔直径0.46mm,建立了将局部挤压工艺与高压压铸及CAE相结合的高效发动机支架生产方式,使发动机支架气孔率降低至0.6%,有效提升生产效率。