低压铸造
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低压铸造和高压铸造低压铸造和高压铸造是两种常见的铸造工艺,它们在生产中起着重要的作用。
本文将分别介绍低压铸造和高压铸造的工艺原理、应用领域以及优缺点,以便更好地理解这两种铸造方法。
一、低压铸造低压铸造是一种通过施加低压力来实现铸造的工艺。
在低压铸造中,首先将金属加热至熔化状态,然后将熔融金属注入到模具中。
与传统的铸造工艺相比,低压铸造具有以下特点:1. 工艺原理在低压铸造中,使用一个压力室将金属液体注入到模具中。
通过施加一定的低压力,使金属液体充分填充模具的腔体,并保持一定的压力。
待金属凝固后,通过减小压力,模具可顺利脱模,得到所需的铸件。
2. 应用领域低压铸造适用于生产复杂形状、精度要求较高的零件。
例如,汽车发动机缸体、航空航天部件、工程机械零部件等都可以采用低压铸造工艺。
3. 优缺点低压铸造具有以下优点:首先,铸件的内部结构致密,无气孔,力学性能较好;其次,铸件表面光洁度高,无需二次加工;此外,低压铸造可实现自动化生产,提高生产效率。
然而,低压铸造的设备成本较高,操作要求较严格,对模具的要求较高,且生产周期较长。
二、高压铸造高压铸造是一种通过施加高压力来实现铸造的工艺。
在高压铸造中,金属经过加热熔化后,以较高的压力迅速注入模具中,填充整个腔体。
相比于低压铸造,高压铸造具有以下特点:1. 工艺原理在高压铸造中,金属液体被注入到模具中后,通过施加较高的压力,使其充分充实模具腔体。
随着金属的凝固,压力逐渐减小,直至脱模。
高压铸造一般会使用压铸机进行操作。
2. 应用领域高压铸造广泛应用于汽车、电子、家电等行业的零部件生产。
由于高压铸造能够生产出高精度、高强度的铸件,因此在各个领域都有重要的地位。
3. 优缺点高压铸造具有以下优点:首先,生产效率高,适用于大规模、批量生产;其次,产品精度高,表面光洁度好;此外,高压铸造可使用多种材料,适应性强。
然而,高压铸造设备成本较高,模具制造周期长,且对模具的要求较高。
低压铸造制作工艺流程低压铸造是一种很有趣的铸造方法呢。
一、模具准备。
咱们先得把模具准备好呀。
这模具就像是一个特殊的小房子,是用来塑造我们想要的零件形状的。
模具得保证质量好,不能有裂缝或者粗糙的地方,不然铸造出来的东西可就不完美啦。
要仔细检查模具的各个部分,确保它干净整洁,没有杂物,就像给小房子打扫卫生一样,这样才能让液态金属在里面舒舒服服地成型。
二、熔炼金属。
接下来就是熔炼金属的环节啦。
就像是在做一顿特别的金属大餐。
把我们要铸造的金属原料放到熔炉里,然后看着它慢慢熔化,这个过程就像是看着巧克力在锅里慢慢融化一样神奇。
要控制好温度呢,温度太低,金属熔化不完全,温度太高又可能会出现一些不好的反应。
而且在熔炼的时候,还可以根据需要加入一些其他的元素,来改善金属的性能,就像是在做菜的时候加调料一样,让这顿“金属大餐”的味道更独特。
三、低压注入。
这时候就到低压注入的精彩部分喽。
在熔炉和模具之间有一个特殊的通道,通过低压的方式,把熔化好的金属像小河流一样缓缓地注入到模具里。
这个压力要控制得恰到好处,就像给小婴儿喂奶一样,不能太猛也不能太慢。
压力太大了,金属可能会溢出模具,造成浪费还影响成品的质量;压力太小呢,金属又不能很好地填充模具的每个角落。
在这个过程中,我们可以想象着金属就像一群听话的小士兵,在低压的指挥下,整齐地进入到模具这个“阵地”里。
四、凝固成型。
当金属进入模具后,就开始凝固成型啦。
这就像是魔法一样,液态的金属慢慢变成了固态的零件形状。
这个过程需要一定的时间,就像面包在烤箱里慢慢烤熟一样,不能着急。
在凝固的过程中,要保证周围的环境稳定,温度不能有太大的波动,不然零件可能会出现裂纹或者变形等问题。
我们就静静地等待着这个神奇的转变,就像等待一朵花慢慢绽放一样。
五、脱模取出。
最后呢,就是脱模取出的环节啦。
当零件完全凝固成型后,就可以把它从模具里取出来了。
这个过程要小心翼翼的,就像从精致的盒子里取出一件珍贵的宝物一样。
低压铸造低压铸造是指金属液在压力作用下充填型腔,以形成铸件的一种铸造方法,由于所用的压力较,所以叫做低压铸造,低压铸造可弥补压力铸造的某些不足。
低压铸造是介于重力铸造和压力铸造之间的铸造方法,具有如下特点:1.可人为地调整浇注压力和浇注速度,因此适应性强;2.可用于各种铸型,如砂型,金属型,壳型,熔模型等;3.适用于各种合金及各种大小的铸件;4.铸件在压力下结晶,浇口又能起补缩作用,所以铸件组织致密,力学性能好,其抗拉强度和硬度比重力铸造件高约10%,对于铝合金能有效克服铸件的针孔等缺陷,浇注时压力低,底注充型,平稳且易控制,减少了金属液对型腔,型芯的冲击和飞溅,可生产形状复杂,轮廓清晰的薄壁件,简化冒口系统,浇口小,所以金属的实际利用率高。
设备简单,操作简便,劳动条件好,易于实现机械化,自动化,坩埚的寿命短,生产效率低于压力铸造。
低压铸造目前主要用于生产质量要求高的铝合金,镁合金铸件及形状复杂的薄壁铸件,也可用于球墨铸铁、铜合金等较大铸件。
浇注时的压力和速度便于调节,故可适应各种不同的铸型;同时,充型平稳,对铸型的冲刷力小,气体较易排除;便于实现顺序凝固,以防止缩孔和缩松,尤能有效克服铝合金的针孔缺陷;铸件的表面质量高于金属型(CT6~9,Ra12.5~3.2μm),可生产出壁厚为1.5~2mm的薄壁铸件;由于不用冒口,金属的利用率可提高到90~98%;此外设备费用远较压铸低。
低压铸造目前主要用于铝合金铸件的大批量生产,台气缸体、缸盖、曲轴箱、壳体、粗砂绽翼等,也可用于球墨铸铁、铜合金等较大铸件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。
低压铸造原理低压铸造是一种常用的金属铸造工艺,它利用压力将熔化的金属注入模具中,通过冷却凝固形成所需的铸件。
在低压铸造过程中,压力的作用是至关重要的,它能够有效地提高铸件的密度和减少气孔的产生,从而获得高质量的铸件。
本文将从低压铸造的原理入手,介绍其工艺流程和特点。
首先,低压铸造的原理是利用压力将熔化的金属推入模具中,以确保铸件的密实性和表面质量。
在低压铸造过程中,熔化的金属首先被装入熔炼炉中加热至一定温度,然后通过液态金属泵将熔化的金属注入模具中。
在注入过程中,施加一定的压力可以有效地排除气体和杂质,从而减少铸件的气孔和缺陷,提高铸件的质量。
其次,低压铸造的工艺流程包括熔炼、注射、冷却和取出等步骤。
在熔炼阶段,将所需的金属材料放入熔炼炉中进行加热,直至完全熔化成液态金属。
接下来,液态金属通过液态金属泵被注入模具中,同时施加一定的压力以保证铸件的密实性。
在冷却阶段,待金属冷却凝固后,即可取出成型的铸件。
整个工艺流程简单高效,适用于各种金属的铸造。
此外,低压铸造具有以下特点,一是可以生产复杂形状和精密尺寸的铸件,适用于各种合金材料的铸造;二是铸件的表面光洁度高,尺寸精度高,无需二次加工;三是生产效率高,能够实现连续生产,提高生产效率和降低生产成本;四是可以减少金属浪费,节约能源,对环境友好。
综上所述,低压铸造是一种高效、高质量的金属铸造工艺,其原理是利用压力将熔化的金属注入模具中,通过冷却凝固形成所需的铸件。
低压铸造工艺流程简单高效,适用于各种金属的铸造,具有高生产效率和环保的特点。
在实际生产中,低压铸造技术已得到广泛应用,为各行业的发展提供了可靠的金属零部件支持。
一、前言低压铸造是一种先进的铸造方法,具有生产效率高、铸件质量好、劳动强度低等优点。
为了提高自己的专业技能,增强实践操作能力,我参加了为期一个月的低压铸造实训。
以下是我在实训过程中的总结和体会。
二、实训目的1. 掌握低压铸造的基本原理、工艺流程和操作方法。
2. 学会低压铸造设备的操作和维护。
3. 提高铸件质量,降低生产成本。
4. 培养团队协作精神,提高沟通能力。
三、实训内容1. 低压铸造原理及工艺流程(1)原理:低压铸造是利用压力将熔融金属压入预先铸好的金属模具中,使金属液在压力作用下结晶,形成铸件。
(2)工艺流程:熔炼→熔体处理→浇注→凝固→冷却→取出铸件→铸件清理→检验。
2. 低压铸造设备操作(1)熔炼设备:熔炼设备主要包括电阻炉、感应炉等,用于熔化金属。
(2)熔体处理设备:熔体处理设备主要包括过滤机、搅拌器等,用于去除熔体中的杂质。
(3)浇注设备:浇注设备主要包括浇包、浇道等,用于将熔体浇入模具。
(4)冷却设备:冷却设备主要包括冷却水系统、冷却风扇等,用于冷却铸件。
3. 铸件质量分析(1)铸件尺寸精度:通过调整模具尺寸、浇注温度、冷却速度等因素,提高铸件尺寸精度。
(2)铸件表面质量:通过优化熔体处理、浇注工艺、冷却条件等,提高铸件表面质量。
(3)铸件内部质量:通过控制熔体成分、浇注温度、冷却速度等因素,降低铸件内部缺陷。
4. 团队协作与沟通(1)了解团队成员的能力和特点,充分发挥各自优势。
(2)明确分工,确保生产进度和质量。
(3)加强沟通,及时解决问题,提高工作效率。
四、实训体会1. 理论与实践相结合通过本次实训,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
在理论学习过程中,我了解了低压铸造的基本原理和工艺流程,但在实际操作中,我发现了许多理论知识的不足。
因此,在今后的工作中,我将更加注重理论与实践的结合。
2. 严谨的工作态度低压铸造对铸件质量要求较高,因此在实训过程中,我始终保持严谨的工作态度,严格按照工艺要求操作,确保铸件质量。
第1篇一、概述低压铸造是一种金属铸造工艺,它通过在密封的容器中施加低压,使熔融金属在压力作用下充填型腔,凝固后获得铸件。
低压铸造具有熔体流动性好、铸件精度高、表面光洁、机械性能优良等优点,广泛应用于航空、航天、汽车、电子、精密仪器等领域。
二、低压铸造的基本原理低压铸造的基本原理是利用压力差,使熔融金属在压力作用下充填型腔。
具体过程如下:1. 将熔融金属加热至浇注温度,并通过浇注系统进入密封的容器中。
2. 在容器内施加低压,使熔融金属在压力作用下充填型腔。
3. 当熔融金属充满型腔后,保持压力一段时间,使铸件充分凝固。
4. 去除压力,使铸件在重力作用下脱离型腔,完成铸造过程。
三、低压铸造的特点1. 熔体流动性好:低压铸造过程中,熔融金属在压力作用下充填型腔,熔体流动性好,有利于铸件尺寸精度和表面光洁度的提高。
2. 铸件精度高:低压铸造工艺具有较好的铸造精度,可满足各种尺寸和形状的铸件生产。
3. 表面光洁:低压铸造过程中,熔融金属在压力作用下充满型腔,可减少铸件表面缺陷,提高表面光洁度。
4. 机械性能优良:低压铸造工艺可提高铸件的机械性能,如强度、硬度、耐磨性等。
5. 适应性强:低压铸造工艺适用于各种合金材料的铸造,包括铝、铜、镁、锌、钛等。
6. 生产效率高:低压铸造工艺可实现自动化生产,提高生产效率。
四、低压铸造的设备低压铸造设备主要包括以下几部分:1. 浇注系统:包括熔炉、浇包、浇注管等,用于将熔融金属送入密封容器。
2. 密封容器:用于容纳熔融金属和型腔,保证压力作用。
3. 压力系统:包括泵、阀门、压力表等,用于施加和维持低压。
4. 冷却系统:包括冷却水系统、冷却介质等,用于冷却铸件和型腔。
5. 控制系统:包括计算机、PLC、传感器等,用于控制低压铸造过程。
五、低压铸造的应用低压铸造工艺在以下领域得到广泛应用:1. 航空航天:低压铸造工艺可用于制造飞机、导弹等航空航天产品的关键部件。
2. 汽车:低压铸造工艺可用于制造汽车发动机、变速箱、悬挂系统等部件。
低压铸造是什么意思有什么原理 1958年美国的泽讷拉路默它斯在⼩型汽车的发动机零件上⼤量运⽤了铝合⾦铸件,并采⽤了低压铸造法。
那么你对低压铸造了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是低压铸造的内容,希望⼤家喜欢! 低压铸造的介绍 低压铸造法的雏形可以追溯到上世纪初。
适⽤于铝合⾦是1917年在法国,1924年在德国提出的申请,但并没有形成⼤规模的⼯业⽣产。
为商业的⽬的⽽开始⽣产是在⼆战以后的1945年,由英国的路易斯先⽣创⽴了阿鲁马斯库公司,开始⽣产⾬⽔管道、啤酒容器等。
在那以后的五⼗年代⾥,奥地利和德国开始⽣产⽓缸头。
1958年美国的泽讷拉路默它斯在⼩型汽车的发动机零件上(⽓缸头、箱体、齿轮箱)⼤量运⽤了铝合⾦铸件,并采⽤了低压铸造法。
这件事对⾄今仍⼴泛采⽤的低压铸造法⽽⾔是不可或缺的推动,特别是在全世界的汽车⼯业界引起了极⼤的反响。
低压铸造法被介绍进我国是1957年左右,但真正引起业界的注意,开始进⾏各种研究、引进设备是从1960年左右开始的。
但是这种打破了以往常识的划时代的⼯艺⽅法,⼏乎没有冒⼝,与已经作为⼀种“技术”确⽴起来的重⼒⾦型铸造的技术相⽐具有完全不同的难度,因此业界的反应⽐较冷淡。
低压铸造基本原理 在密闭的保持炉的熔汤表⾯上施加⽐⼤⽓压⼤0.01~0.05Mpa的空⽓压⼒或惰性⽓体压⼒,熔汤通过浸放在熔汤⾥的给汤管(升液管)上升,被压进与炉⼦连接着的上⽅的模具内。
熔汤是从型腔的下部慢慢开始充填,保持⼀段时间的压⼒后凝固。
凝固是从产品上部开始向浇⼝⽅向转移,浇⼝部分凝固的时刻就是加压结束的时间。
于是就凭借浇⼝的⽅向性凝固和从浇⼝开始的冒⼝压⼒效果得到了完美的铸件。
最后当铸件冷却⾄固相温度以下便可从模具中取出产品。
低压铸造构成要素 1)模具 2)保持炉(内藏给汤管) 3)模具开关机构液压接头及控制装置 4)炉内压⼒控制装置 低压铸造技术特点 特点 (1)浇注时的压⼒和速度可以调节,故可适⽤于各种不同铸型(如⾦属型、砂型等),铸造各种合⾦及各种⼤⼩的铸件。
目录
1正文
1正文
在低压气体作用下使液态金属充填铸型并凝固成铸件的铸造方法。
气体压力一般为0. 6~1.5帕。
低压铸造的工艺过程是:在熔化金属的坩埚炉上加放密封盖,盖中心部位装有升液管,升液管插到金属液面以下,盖的上部安放铸型。
将干燥的压缩空气通过进气管送到坩埚内,使金属液通过升液管从浇口进入铸型(见图), 保持压力到铸型中的金属液完全凝固,然后解除压力,升液管中的金属液会自动落回坩埚中,这时可以开型,推出铸件。
通入坩埚的气体压力和流量可以控制,故金属液充填铸型的速度和气体压力可以根据铸件结构和铸型材料不同而调整。
低压铸造用的铸型可以是砂型、壳型、陶瓷型,也可以是金属型、石墨型等。
在低压铸造基础上进一步改进,使液态金属在差压下充型、在压力下凝固的方法称为差压铸造,它是低压铸造的一种特殊形式。
低压铸造最初主要用于铝合金铸件的生产,以后进一步扩展用途,生产熔点高的铜铸件、铁铸件和钢铸件。
中国已于20世纪70年代将这种方法成功地用于铸造万吨级大型船舶用铜合金螺旋桨和2000马力柴油机球墨铸铁曲轴等重要零件。
低压铸造的优点是:金属液在压力下充型有利于铸造薄壁铸件;铸件的致密性得到提高;底注充型平稳,可减少因金属液冲击飞溅而引起的氧化夹杂;浇冒口系统简单,金属利用率可达80%以上;劳动条件得到改善,并可实现机械化和自动化,生产效率高。
参考书目
宫克强主编:《特种铸造》,机械工业出版社,北京,1981。
铁水成金:低压铸造的那些讲究与门道儿在咱们日常生活中,小到锅碗瓢盆,大到汽车零件,很多金属物件都是通过铸造这门手艺变出来的。
而低压铸造,就是铸造家族里的一位高手,它用一种温和又高效的方式,把炽热的金属液体变成了一件件结实耐用的好家伙。
今儿个,咱们就来扯扯这低压铸造到底是咋回事儿,让你也能成为半个行家。
一、低压铸造是个啥?低压铸造,顾名思义,就是在相对较低的压力下,把熔融状态的金属“请”进模具里,冷却固化后就成了想要的形状。
这跟传统的重力铸造相比,多了几分精细和可控性,跟高压铸造比呢,又显得温柔许多,不会给模具太大压力,适合做些复杂点儿、精度要求高的部件。
二、为啥要用低压铸造?1. 精度高,模样好低压铸造能在较低的压力下让金属液缓慢填充模具,这样就能减少气泡和缩孔的产生,铸件出来后表面光滑,内部组织也更紧密,精度自然就上去了。
2. 材料广,应用多铜、铝、镁这些常用的铸造材料,在低压铸造下都能玩得转,尤其适合制造汽车、航空、机械行业中的那些轻质高强度的零件,比如发动机缸体、轮毂、飞机框架组件等。
3. 成本效益好虽然低压铸造设备投资不小,但它能提高成品率,减少废品,长期看下来,经济账还是划算的。
而且,自动化程度高,人工干预少,效率杠杠的。
三、低压铸造的“幕后操作”1. 准备阶段:模具和炉子首先,得有个合适的模具,这模具通常是耐高温的钢材制成,设计得严丝合缝,形状就是你想要的零件的样子。
然后,熔炼炉里头把金属原料加热到熔点以上,变成亮晶晶的液体。
2. 充型过程:温柔的压力模具放在一个密封的浇注箱里,熔化的金属通过一根细长的浇口缓缓流入模具腔内。
这时候,浇注箱里会施加一定压力,大概也就几到几十个大气压,这股力量刚好够推动金属液流动,又不至于把模具压坏。
3. 冷却固化:耐心等待金属液填满模具后,就开始降温冷却,这个过程不能急,得慢慢来,有时候还会用到冷却水循环系统帮助散热。
金属从液态逐渐变成固体,这个时候,零件的形状就固定下来了。
低压铸造优缺点及应用低压铸造是一种常用的铸造工艺,其原理是在真空或气氛保护下,通过施加低压将熔融金属迅速充满型腔,形成所需铸件。
低压铸造相对于其他铸造工艺具有以下优点和应用:1. 优点:1.1 铸件质量高:低压铸造过程中,铸件形成快速且均匀,熔融金属在型腔内受到较小的影响力,可得到良好的流动性和凝固性,从而提高铸件的致密性、内部结晶组织的均匀性和密实度,减少缺陷率,提高机械性能。
1.2 冷却速度快:低压铸造的压力作用下,熔融金属迅速充满模腔并凝固,减少了冷却时间,使铸件的结晶组织细化,提高了铸件的强度和硬度。
1.3 增加铸件尺寸精度:低压铸造中,金属液在型腔中被迅速充填,能够精确地复制模具表面,并且通过控制铸造温度和液态金属的冷却速度,可以控制铸件尺寸精度和形状。
1.4 减少表面缺陷:低压铸造过程中,通过真空或气氛保护,能够减少气体残留和氧化反应,降低气泡和气孔的生成,减少铸件内部和外表面的缺陷。
2. 缺点:2.1 设备和工艺要求较高:低压铸造需要专用的低压铸造设备和模具,并且需要较高的真空度或气氛条件,增加了设备和工艺成本。
2.2 工艺周期长:低压铸造涉及各个工序的协调,如熔炼、充填、冷却等,时间较长,加工周期较长。
2.3 不适合大批量生产:由于低压铸造设备和工艺周期较长,不适合大批量、大规模的生产,适合小批量或中小型铸件的生产。
3. 应用:低压铸造具有高质量、高精度的优点,在航空、汽车、电子、能源等领域有广泛应用。
3.1 航空领域:航空发动机叶片、涡轮盘、航空航天零部件等,需要具备高温、高强度、高耐磨的特点,低压铸造能够满足这些要求。
3.2 汽车领域:汽车发动机缸盖、汽缸套等零部件,需要高精度、高表面质量和良好的强度和韧性,低压铸造能够满足这些要求。
3.3 电子领域:电子设备外壳、散热器等零部件,需要具备良好的表面光洁度和散热性能,低压铸造能够满足这些要求。
3.4 能源领域:风电机组齿轮箱和电机壳体等零部件,需要具备高强度和高精度,低压铸造能够满足这些要求。
缸体低压铸造解读一、什么是低压铸造;1)就是合金液在较低的气体压力下自下而上充入铸型,并在一定的压力下使其结晶及成型的铸造方法。
这种方法常用于铝合金铸件的生产。
它可以适用于金属型,半金属型,石墨型,砂型,并可以铸出壁厚不同,大小不同的各种铸件,优其是对有顺序凝固条件的铝铸件更为合适二、铝合金的铸造性能:即合金在铸造生产中的工艺性能。
通常指合金在铸造生产过程中所表现的流动性的好坏、收缩性的大小、以及形成热裂、应力、偏析、等倾向的大小等性性。
1)流动性:是指金属液充填铸型的能力。
通常用圆柱式样法和螺旋式样法来测定。
2)收缩:铸造合金从液态到凝固完毕以及以后继续冷却至常温的过程中都将产生体积和尺寸的变化。
这种体积和尺寸的变化总称为收缩。
《合金收缩的大小一般以百分数来表示称之为收缩率》3)热裂:合金的热裂是指合金在高温状态下形成裂纹倾向的大小。
它是铝合金铸件常见的一种缺陷。
4)铸造应力:铸件冷却过程中所产生的应力。
《⑴热应力、相变应力、收缩应力》5)偏析:合金液在铸型中凝固以后铸件断面各个部分以及晶粒内部往往有化学成份不均匀的现象,这就叫偏析。
又可分为晶内偏析、区域偏析、比重偏析6)吸气:合金在液态吸收气体的倾向。
(铝合金吸气倾向较大)7)常反映出铸件内部组织的致密程度(试压:气试、油压试、水气密性:是指铸件能承受高压气体或液体而不渗漏的能力。
它通试)三、分型:1)水平分型:是指沿水平面分型也称上下分型。
2)垂直分型四、工艺覆盖面:铸件适应各种工艺条件的能力。
(如:浇注温度710℃-740℃就是说铸件在710℃时能浇好、740℃也能浇好。
五、尺寸公差:有效的公称尺寸与上下公差组成的数字组。
公差带公六、热节点:铸件剖切面最大直径尺寸称之为铸件的热节点。
七、壁厚落差:铸件壁厚最大尺寸与壁厚最小的差数。
八、铝合金铸件常用物理机械性能要求:1、强度极限(抗拉强度)是指材料在受外力试验断裂以前能达到的最大力。
2、屈服极限=占抗拉强度的52%3、延伸率也叫伸长率:试棒有效段在拉伸断前的长度与拉断后的长度之比以百分率表示。
低压铸造
1 概述
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。
图1 低压铸造的工艺示意图
1一保温炉2一液体金属3一坩埚4一升液管5一浇口6一密封盖7一下型8一
型腔9一上型
10一顶杆11一项杆板12一气缸13一石棉密封垫
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。
2 低压铸造工艺设计
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。
3 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。
4 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。
5 特殊低压铸造工艺
低压铸造对一些特殊结构或特殊性能要求的铸件,难以满足时,就在低压铸造的基础上,发展出一些特殊低压铸造工艺。
(1)压差法低压铸造
有些铸件的内部质量要求高,希望在较高的压力下结晶,但一般低压铸造时的结晶压力不能太大。
因而发展出压差法低压铸造。
其工艺过程是将电阻保温炉和铸型全部进行密封,在密封罩内通人压力较大如500kPa的压缩空气,这时由于铸型与增锅内部的压力相等,金属液不会上升,然后金属液向上补充50kPa压力,金属液就会上升充填型腔。
同时铸型内的金属液也在高压下结晶凝固。
这种方法使铸件得到较致密的结晶组织,提高了铸件的机械性能。
据资料介绍这种工艺与一般铸造方法相比,使铸件强度提高约25%,延伸率提高约50%。
但设备较庞大,操作麻烦,只有特殊要求时才应用。
(2)真空低压铸造
对薄壁或复杂的大型铸件,采用前述的低压铸造工艺,也难以满足时,采用真空低压铸造就容易解决。
它的装置与压差法低压铸造基
本相似。
在浇注前先将型腔中的气体抽出再进行浇注,这时浇注速度可以提高,不会产生氧化夹杂和气孔等缺陷。