汽车水泵主要应用在内燃发动机的主冷却系统、涡轮增压器冷却回路及进气中冷却系统。汽车行驶时发动机内的热水被带入水箱，冷风吹过水箱带走热量；汽车熄火后，由于涡轮增压器转子仍在高速旋转，需要提供足够的冷却液冷却涡轮轴，因此汽车水泵需具有耐高温、高压性能。泵体内的工作压力持续保持在0.3~0.5 MPa，而其壳体在压铸生产中易产生缩孔缩松，导致压力泄漏的风险提高，另外泵体内部构件存在早期磨损问题，除了构件的材料、制造工艺和精度问题外，汽车水泵壳体的压铸模设计及加工精度也是重点研究的方向。通过对水泵壳体压铸模设计与压铸后加工工艺的研究，改善了水泵壳体油道孔的铸造质量，提高了加工精度的稳定性及加工效率，提升了企业的市场竞争力。
1 计算浇注系统和排气系统参数
因为泵体内的工作压力持续保持在0.3~0.5 MPa，要求水泵壳体通过0.8 MPa的渗漏试验，所以水泵壳体在压铸生产中产生的冷隔、缩孔等是首要解决的问题。现通过利用流体模拟软件设置合理参数，分析运算结果，最终获得改进的方案。
1.1 浇注系统分析
气场分析结果如图1所示，铸件气场较为均匀，大部分区域低于10%，处于可控范围，铸件圆圈区域裹气风险约为14%，生产实物后通过X光检测，发现该区域气孔较明显。气压分析结果如图2所示，气压总体分布良好，在充填末端局部存在高压区，需要增加溢流槽和排气槽改善排气。图2所示圆圈区域气压约0.284 MPa，裹气风险较大，按铸件提示部位增设筋条以改善成型质量。
图1
气场分析
图2
气压分析
流场分析结果如图3所示，G2浇口充填区域比G1浇口充填区域大，但是内浇口面积比G1小，因此需要增大G2浇口的面积。速度场分析结果如图4所示，内浇口处铝液速度建议调整到4 000 cm/s，而圆圈处内浇口铝液速度约8 000 cm/s，内浇口面积需要改善。
图3
流场分析
图4
速度场分析
凝固分析结果如图5所示，高亮显示区域是最后冷却区域，35~45 s后还没有完全凝固，所以需要布置冷却水路，避免缩孔产生。
图5
凝固分析
缩孔分析结果如图6所示，高亮显示区域是缩孔产生的区域，铸件远端区域是在油道孔附近，铝液充填结束后因为距离内浇口较远，增大压力无法到达该区域，在随后的冷却过程中会形成缩孔。同时壁厚过厚也导致该部位热节风险增大，建议对应位置设计挤压结构，并布置冷却水路。
