什么是低压铸造技术

低压铸造技术简介

低压铸造是便液体金属在压力作用下充填型腔,以形成铸件的一种方法。由于所用的压力较低,所以叫做低压铸造。其工艺过程(见图1)是:在密封的坩埚(或密封罐)中,通入干燥的压缩空气,金属液2在气体压力的作用下,沿升液管4上升,通过浇口5平稳地进入型腔8,并保持坩埚内液面上的气体压力,一直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力,使开液管中未凝固的金属液流坩埚,再由气缸12开型并推出铸件。
    低压铸造独特的优点表现在以下几个方面:
    1. 液体金属充型比较平稳;
    2. 铸件成形性好,有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件,对于大型薄壁铸件的成形更为有利;
    3. 铸件组织致密,机械性能高;
    4. 提高了金属液的工艺收得率,一般情况下不需要冒口,使金属液的收得率大大提高,收得率一般可达90%。
    此外,劳动条件好;设备简单,易实现机械化和自动化,也是低压铸造的突出优点。
    低压铸造模具
    低压铸造所用的铸型,有金属型和非金属型两类。金属型多用于大批、大量生产的有色金属铸件,非金属铸型多用于单件小批量生产,如砂型,石墨型,陶瓷型和熔模型壳等都可用于低压铸造,而生产中采用较多的还是砂型。但低压铸造用砂型的造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高,型腔中的气体,全靠排气道和砂粒孔隙排出。
    为充分利用低压铸造时液体金属在压力作用下自下而上地补缩铸件,在进行工艺设计时,应考虑使
    铸件远离浇口的部位先凝固,让浇口最后凝固,使铸件在凝固过程中通过浇口得到补缩,实现顺序凝固。常采用下述措施:
    1. 浇口设在铸件的厚壁部位,而使薄壁部位远离浇口;
    2. 用加工裕量调整铸件壁厚,以调节铸件的方向性凝固;
    3. 改变铸件的冷却条件。
    对于壁厚差大的铸件,用上述一般措施又难于得到顾序凝固的条件时,可采用一些特殊的办法,如在铸件厚壁处进行局部冷却,以实现顺序凝固。
    低压铸造工艺
    低压铸造的工艺规范包括充型、增压、铸型预热温度、浇注温度,以及铸型的涂料等。
    (1)充型和增压
    升液压力是指当金属液面上升到浇口,附所需要的压力。金属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢,以便有利于型腔内气体的排出,同时也可使金属液在进入浇口时不致产生喷溅。
    (2)充型压力和充型速度
    充型压力Pa是指使金属液充型上升到铸型顶部所需的压力。在充型阶段,金属液面上的升压速度就是充型速度。
    (3)增压和增压速度
    金属液充满型腔后,再继续增压,使铸件的结晶凝固在一定大小的压力作用下进行,这时的压力叫结晶压力。结晶压力越大,补缩效果越好,最后获得的铸件组织也愈致密。但通过结晶增大压力来提高铸件质量,不是任何情况下都能采用的。
    (4)保压时间
    型腔压力增至结晶压力后,并在结晶压力下保持一段时间,直到铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间。如果保压时间不够,铸件未完全凝固就卸压,型腔中的金属液将会全部或部分流回批捐,造成铸件“放空”报废:如果保压时间过久,则浇口残留过长,这不仅降低工艺收得率,而且还会造成浇口“冻结”,使铸件出型困难,故生产中必须选择一适宜的保压时间。
    (5)铸型温度及浇注温度
    低压铸造可采用各种铸型,对非金属型的工作温度一般都为室温,先特殊要求,而对金属型的工作温度就有一定的要求。如低压铸造铝合金时,金属型的工作温度一般控制在200~2500C,浇注薄壁复杂件时,可高达300~3500C。
    关于合金的浇注温度,实践证明,在保证铸件成型的前提下,应该是愈低愈好。
    (6)涂料
    如用金属型低压铸造时,为了提高其寿命及铸件质量,必须刷涂料;涂料应均匀,涂料厚度要根据铸件表面光洁度及铸件结构来决定。
    低压铸造设备
    低压铸造设备一般由保温炉及其附属装置,铸型开合系统和供气系统三部分组成。按铸型和保温炉的连接方式,可分为顶铸式低压铸造机和侧铸式低压铸造机两种类型。
    (1)保温炉及附属装置
    它由炉体、熔池、密封盖和升液管等所组成,是低压铸造机的基本部分。保温炉的炉型很多,如焦炭炉,煤气炉,电阻炉,感应炉等。但目前广泛使用的是电阻加热炉,其次是电热反射炉。
    (2)供气系统
    在低压铸造中,正确控制对铸型的充型和增压是获得良好铸件的关键,这个控制完全由供气系统来实现。根据不同铸件,不同铸件的要求,供气系统应可以任意调节,工作要稳定可靠,结构要使维修方便。

 



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