铝合金压铸入门指南：ADC12/A380从模具设计到后处理的7步完整工艺链与50个实用参数

铝合金压铸工艺概述

铝合金压铸属于压力铸造（Die Casting）的一种，将熔化的铝合金在高压（60-120MPa）下高速注入精密钢制模具型腔，在压力下快速凝固成型。每件产品的生产节拍仅30-120秒，是金属成型工艺中生产效率最高的工艺之一。

铝合金压铸的行业地位

指标	数据	说明
中国压铸行业总规模	约1800亿元（2025年）	铝合金压铸占70%以上
冷室压铸机保有量	约3万台	中国是全球最大压铸市场
模具寿命	10-20万次（ADC12）	铝合金模具寿命最长
最小壁厚	1.0-1.5mm（普通）/ 0.8mm（先进）	优于砂型铸造
生产效率	30-120秒/件	远高于精密铸造（数小时/件）
表面粗糙度	Ra1.6-6.3μm（压铸态）	可直接使用或精加工
尺寸精度	CT7-CT11级（约±0.1-0.3mm/100mm）	接近近净成形

第一步：铝合金材料选择

常用压铸铝合金牌号性能对比

牌号	国标	抗拉MPa	延伸率%	硬度HB	流动性	气密性	耐蚀性	典型应用
ADC12	YL113	228	1.0	80	★★★★★	★★★	★★★	电子外壳、通用件
A380	/	320	2.5	80	★★★★★	★★★★	★★★★	通信壳体、结构件
A356	ZL101	220	3.0	60	★★★	★★★★★	★★★★	汽车轮毂（需T6）
ADC10	YL112	240	1.5	75	★★★★★	★★★	★★★	发动机支架
AlSi12	A413	290	2.0	65	★★★★	★★★★★	★★★★	气密件、泵体
ADC6	YL302	200	6.0	55	★★	★★	★★★★★	耐腐蚀五金件
5052（锻铝合金）	/	195	12	47	不适于压铸	/	★★★★	/

选型口诀： "要强度选A380（320MPa），要流动性选ADC12（最易充型），要气密性选AlSi12（好焊补），要耐蚀选ADC6（海洋级），要性价比选ADC12（最常用）。"

铝合金熔化工艺参数

参数项	ADC12	A380	A356	控制偏差
熔化温度	680-720℃	680-730℃	710-750℃	±10℃
浇注温度	660-700℃	660-710℃	690-730℃	±5℃
精炼剂用量	0.2-0.3%	0.2-0.3%	0.3-0.5%	过量→夹渣
除气时间	10-15min（N₂）	10-15min（N₂）	15-20min（Ar）	不足→气孔
变质处理	不需要	不需要	Na/Sr改性	共晶硅细化
铝液保温	680±10℃	680±10℃	720±10℃	超时→吸氢

第二步：压铸模具设计要点

模具是压铸的"心脏"，一套好的模具可以决定产品80%的质量。

模具结构与设计参数

模具模块	功能	推荐参数	常见问题
分型面	开模分离位置	选在最大截面处	分型线错位→飞边
浇口套	铝液入口	厚度≥15mm，材质H13	热疲劳开裂
横浇道	引导铝液分布	截面积从浇口到末端递减20%	截面积不足→填充不均
内浇口	铝液进入型腔	ADC12:0.8-2.0mm厚	厚→去除难；薄→填充不足
溢流槽	排渣排气	占铸件体积5-15%	溢流不足→气孔夹渣
冷却水道	模具温度控制	距型腔壁≥15mm	过近→模具热裂
顶出机构	取出铸件	顶杆距离≥30mm布置	顶出不平衡→铸件变形

模具材料推荐： 铝合金压铸模采用H13热作模具钢（4Cr5MoSiV1），热处理硬度HRC48-52。对于产量>10万件的高要求模具，建议做真空热处理+深冷处理（-80℃×2h），模具寿命可延长30%。

第三步：压铸设备选型

冷室压铸机吨位计算

锁模力是选择压铸机最核心的参数，计算公式：

第四步：压铸参数设定

工艺参数	典型值	调节参考	对质量的影响
一速（低速射）	0.2-0.5m/s	对冲头前端铝液不晃动	一速太快→卷气
二速（高速射）	2-5m/s	型腔内铝液填充时间30-80ms	二速不够→冷隔
增压压力	60-120MPa	铸件投影面积×1.2	压力不足→缩孔
切换点	冲头行程70-85%	铝液到内浇口时切换	切换太早→卷气
保压时间	3-15秒	壁厚mm数×2秒	保压不足→缩孔
模具温度	180-280℃	热电偶实时监测	模温低→冷隔；模温高→粘模
喷涂时间	1-5秒	脱模剂覆盖均匀	喷涂少→粘模；多→气孔
吹气时间	2-5秒	模具表面干燥	水分残留→气孔

新手调试口诀： "先定模温后调速，慢速压实快速充，保压够长再喷涂。模温不稳不调参数。"

第五步：后处理工序

后处理工序	目的	设备	处理时间	注意点
去飞边	去除分型线毛刺	冲床/机器人修边模	5-15秒/件	模具配合精度决定飞边量
抛丸/喷砂	表面清理+提高表面强度	抛丸机/喷砂机	1-5分钟/件	钢丸φ0.3-0.8mm，气压0.4-0.6MPa
去毛刺	去除浇口/顶杆痕迹	锉刀/打磨机/机器人	30-120秒/件	不得损伤本体
CNC机加工	达到最终尺寸精度	CNC加工中心	按需（1-10分钟）	重要配合面必须加工
清洗	去除油污/切屑	超声波清洗线	3-5分钟	纯水漂洗+烘干

第六步：质量检测

检测项目	检测方法	抽样标准	判定标准	成本（元/件）
外观检查	目视+手感	100%全检	无气孔/裂纹/冷隔/飞边超标	0.01-0.05
尺寸检查	卡尺/通止规	首件+周期抽检	符合图纸公差	0.1-0.5
三坐标测量	CMM	首件+每批3-5件	±0.05mm/100mm	10-50
气密性测试	压缩空气（0.1-0.5MPa）	100%或抽检	无泄漏（30s保压）	0.5-2
X射线检测	实时成像	关键件100%/普通抽检	孔隙率≤2-5%	3-10
力学性能	拉伸试验	每炉/每批/每班	符合材料标准	20-50
金相分析	显微镜	定期（每月）	α-Al晶粒≤0.05mm	50-100

第七步：表面处理

表面处理	适用场景	涂层厚度	盐雾测试	单件成本	工艺特点
喷粉（粉末涂层）	通用防腐装饰	60-120μm	300-600h	+1-3元	色系全、附着力好
阳极氧化	要求耐磨损件	5-20μm	200-500h	+2-5元	半透明、金属质感
电镀（Cu-Ni-Cr）	高装饰要求	20-40μm	500-1000h	+5-15元	镜面效果、成本高
钝化	临时防腐	1-3μm	24-72h	+0.2元	仅为运输防腐
涂装（液体漆）	大件/非标准色	30-60μm	200-400h	+1-5元	色卡任意匹配

常见缺陷速查

缺陷	外观特征	主要原因	快速对策
气孔（Pores）	内部圆形空洞	铝液含气/卷气/脱模剂挥发	除气→降二速→减喷涂→加强排气
缩孔（Shrinkage）	壁厚内部不规则空洞	补缩不足/壁厚不均	保压时间延长→增压加大→局部挤压
冷隔（Cold Shut）	表面流纹/对接分层	模温低/铝温低/二速慢	模温提至220℃→铝温提10℃→二速加快
飞边（Flash）	分型面铝皮	锁模力不足/模具间隙大	减增压/检查模具分型面/加锁模力
粘模（Soldering）	铝粘在模具表面	模温高/脱模剂不足/涂层脱落	降模温/加喷涂/涂模具涂层TiAlN
热裂纹（Hot Crack）	表面细线状裂纹	合金收缩应力大/脱模受阻	检查脱模斜度/降低浇注温度/选用低收缩合金

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