铝合金由于具有良好的综合力学性能和成型加工性能,成为了压铸行业中应用最广的一类金属材料。压力铸造技术由于自身生产效率高、成型精度高及产品质量好等优点被广泛应用。但传统的压铸方法通常依赖于经验公式以及不断试模修改,生产周期长成本较高,而且压铸过程中受产品多因素影响,产品质量不稳定。基于以上这些缺点,随着计算机技术的发展,数值模拟仿真技术越来越被重视。本文以汽车空调压缩机壳体为研究对象,其材料为Al-Si合金,采用铸造模拟软件Procast和力学分析软件Ansys workbench进行运算,结合铸件工艺结构设计原则及经验和压铸充型凝固过程数值分析理论基础,对壳体生产工艺进行正交试验设计及结构静力学分析,预测铸件内部缺陷分布。通过优化壳体生产工艺及结构方式,确定合理的生产工艺方案。并在Al-Si合金的基础上添加不同的合金元素研究其对壳体力学性能的影响。本文主要研究内容如下:1.首先采用Croe三维绘图软件对壳体进行三维建模,并根据壳体的生产要求及设计经验原则,设计壳体生产的浇注系统。采用GeoMESH软件对壳体三维图进行网格分析,然后进行模拟分析确定合理的浇注系统。2.进行正交试验。在多种影响因素中选择浇注温度、压射速度及模具温度三个主要的影响因素。设计L9(3~4)正交试验表,根据壳体材料的热物性参数分别确定各因素的水平值,进行正交模拟并分析充型凝固过程中金属液的流场及温度场,预测缺陷分布,确定选择最佳的工艺参数为670℃浇注温度、4 m/s压射速度及240℃模具温度。3.壳体结构静力学分析。对壳体结构尺寸进行优化模拟分析,在保证使用要求的前提下,减小壳体壁厚变化程度减小热节,提高铸件质量。4.力学性能分析。在Al-Si合金基础上通过添加不同的合金元素进行生产壳体,研究壳体的力学性能。发现同时添加Cu和稀土La元素的壳体质量最好,其试样的抗拉强度、伸长率及布氏硬度平均值相对于基础合金分别提高了51.5%、63.9%和61.2%。