铝合金是轻量化应用最广泛的材料,近年来出现的半固态成形工艺又为铝合金零件产品的制造开劈了新的道路。319s铝合金为Al-Si系铸造铝合金,非常适合用于半固态工业生产。在实际生产中,合理的铸件浇注系统和工艺参数对铸件成形质量起着关键作用,但是目前关于319s铝合金半固态压铸成形方面的研究较少。为此,本文以铝合金卡车支架为研究对象,采用半固态压铸工艺,利用三维建模软件建立实体模型,设计了一种包括圆柱形直径渐变形状的直浇道、直浇道延长段和U型槽状横浇道的浇注系统。采用Flow-3d cast铸造模拟软件对铸件的半固态充型过程进行模拟,通过正交模拟试验系统研究了浇注温度、模具温度以及压射速度对铸件充型质量的影响,确定了合理的压铸工艺参数,并结合模拟结果,优化了铸件的浇注系统。根据优化的铸件浇注系统和工艺参数,完成了压铸件试制,并对铸件的成形性进行了评价。采用光学显微镜、扫描电镜、X射线探伤机、拉伸试验机及硬度测试仪对铸件的组织和力学性能进行了评估。采用正交试验研究固溶处理和时效处理工艺参数对铝合金压铸件组织及力学性能的影响规律,获得铝合金半固态压铸支架最佳的热处理工艺参数。铸件半固态压铸工艺参数正交模拟实验结果表明:在选取铸件内部产生的卷气和氧化夹杂缺陷作为铸件质量评价指标的条件下,浇注温度和压射速度是对铸件质量影响较大的因素,而模具温度的影响相对较小。在一定工艺参数范围内,随着浇注温度的升高,金属液充型时产生的卷气会减少,氧化夹杂缺陷会增多;随着压射速度的提高,金属液充型时产生的卷气会增多,氧化夹杂缺陷会降低。铝合金支架最佳的半固态压铸工艺参数为浇注温度590℃,压射速度0.5m/s,模具温度260℃。结合模拟结果,在铸件易产生缺陷的位置添加溢流槽,优化横浇道的厚度为10mm,获得了产生卷气和氧化夹杂缺陷最少的铸件浇注系统。铸件试制结果表明,在优化的铸件浇注系统和工艺参数下,铸件成形良好,未发现表面缺陷。增大增压压力会增强铸件凝固时的补缩能力,当增压压力为100MPa时,可以获得晶粒分布均匀、圆整程度高的半固态球形组织,其α-Al平均晶粒尺寸D为63.2μm,形状因子F为0.8。铸件内部质量明显改善,无裂纹和缩孔缩松缺陷。热处理正交实验结果表明,铝合金支架铸件最佳的热处理工参数为固溶温度470℃,时间4h;时效温度170℃,时间12h。在该工艺参数下,铸件的力学性能可以达到:抗拉强度375MPa,屈服强度320MPa,伸长率4.3%,硬度值121HBW。