第2篇第1章 低压铸造
低压铸造讲义
低压铸造讲义
1
概述
1、低压铸造的实质 低压铸造是采用较压力铸造低的压力（一般为0.02～
0.08Mpa），将金属液从铸型的底部压入，并在压力下凝 固获得铸件的方法 。
2、低压铸造工艺过程 工艺过程如图1所示。（动画）
（1） 将金属、升液管和铸型装配好，盖好密封盖。 （2） 向密封金属液的坩埚中，通入干燥的压缩空气（或惰性气体）， 使金属液在压力作用下，自下而上地通过升液管而进入铸型，并在压力 下凝固。 （3） 解除压力，使升液管和浇注系统中未凝固的金属液流回坩埚。 （4） 打开铸型，取出铸件。
2
图1 低压铸造工艺示意图
概述
3、低压铸造的特点及应用 特点： （1）浇注时的压力和速度可以调节，故可适用于不同铸型 （如金属型、砂型、熔模型壳等），铸造各种合金及各种大 小的铸件。 （2）采用底注式充型，金属液充型平稳，无飞溅，可避免 卷入气体及对型壁和型芯的冲刷，提高了铸件的合格率。 （3）铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面 光洁，力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利。 （4）省去补缩冒口，金属利用率提高到90～98%。 （5）劳动强度低，劳动条件好，易实现自动化。 应用：汽车发动机缸体、缸盖、活塞、
铝合金低压铸造知识整理
第一章铝合金低压铸造知识整理2.1低压铸造概论2.1.1低压铸造定义铸型一般安置在密封的坩埚上方，坩埚中通入压缩空气，在熔融金属的表面上造成低压力(0.06～0.15MPa)，使金属液由升液管上升填充铸型和控制凝固的铸造方法。
2.1.2基本原理在密闭的保持炉的熔汤表面上施加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上升，被充填进连接着的炉子上方的模具内。
因此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。
然后冷却至可以取出产品的强度后从模具中脱离。
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。
低压铸造装置如图1所示。
缓慢地向坩埚炉内通入干燥的压缩空气，金属液受气体压力的作用，由下而上沿着升液管和浇注系统充满型腔，如图1b所示。
开启铸型，取出铸件，如图1c所示。
图12.1.3与其他铸造法的比较与压力铸造比较：1）低压铸造适用的合金范围广，而压力铸造一般只适用于铸造性能较好的合金；2）压力铸造一般用于生产批量大的中小铸件，而低压铸造可适用于不同大小，不同批量的铸件；3） 压力铸造是在高速高压下充型，型腔中的气体不易被排除，易于产生气孔，而低压铸造则与此相反；4） 低压铸造的设备比压力铸造的设备简单，制造容易；5） 低压铸造比压力铸造生产效率低。
与金属型铸造比较：1） 低压铸造可以大大简化浇注系统；2） 低压铸造更易于实现机械化自动生产；3） 低压铸造的设备比金属型铸造稍高。
与一般砂型重力铸造比较1） 低压铸造浇包中的合金液自下而上的从底部注入型腔，浇注平稳，因此成品率比砂型铸造高；2） 低压铸造是在低压下充型，又在较高的压力下结晶凝固，使铸件的组织、机械性能、气密性、耐压性能均比砂型重力铸造好；3） 低压铸造浇注系统比砂型重力铸造简单，并可以大大减小冒口，有的铸件甚至可以不设置冒口，从而简化了工艺，节省了金属材料；2.2 铝合金低压铸造工艺铝合金低压铸造的工艺过程如图2所示。
低压铸造
3、涂料
1、液态金属充型平稳，夹杂缺陷减少； 2、型腔内液流与气流方向一致，减少了产生 气孔的可能性； 3、铸件成型性好。金属液在外力作用下强迫 流动，提高了金属的充填能力，有利于形 成轮廓清晰，表面光洁的铸件； 4、铸件组织致密，机械性能高； 5、金属收得率高（80％～98％）。
与压力铸造相比造
低压铸造的工作原理
一、低压铸造的特点
1、液态金属在压力作用下由下而上地 充满型腔，并在外力的作用下结晶凝 固，进行补缩； 2、低压铸造的充型过程即与重力铸造 不同，又与压力铸造有区别（压力铸 造为高速高压几千～几万千牛/米2，而 低压铸造为20～60千牛/米2
低压铸造的优点
2、设备简单，投资少，生产成本低
3、可制作大型零部件
二、低压铸造的工艺特点
有利于创造铸件顺序凝固的条件
低压铸造时铸件的凝固过程
浇 口 设 在 铸 件 的 壁 厚 部 位
三、低压铸造工艺过程
1 充 型 和 增 压 过 程
低压铸造过程中个阶段压力的变化
2、铸型温度及浇注温度
金属型温度一般控制在200~250℃（对铝合 金），薄壁件达300～350℃ 浇注温度一般比重力铸造低10～20℃
低压铸造
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。
低压铸造工艺
低压铸造工艺一、低压铸造概述低压铸造是一种将熔融金属注入模具中的工艺，它是高压铸造和重力铸造的一种改进方法。
它可以生产出精度高、表面光滑、无气孔的铸件。
在低压铸造中，金属在一个加热炉中熔化，然后被输送到一个模具中，通过一个填充头注入到模具中。
当金属冷却并凝固时，就形成了所需的零件。
二、低压铸造工艺步骤1. 模具制备首先需要制作一个可用于低压铸造的模具。
这个模具必须能够承受金属液体的高温和高压，并且要有足够的强度来保证零件质量。
通常使用耐火材料制作模具，并在其内部涂上一层特殊材料来防止金属黏附。
2. 加热炉准备为了将金属加热至足够高的温度以使其能够流动，需要准备一个加热炉。
加热炉通常使用天然气或电力来提供加热能源。
在炉子中加热金属时，需要确保其达到足够的温度以使其变成液态。
3. 金属熔化将金属放入加热炉中进行加热，直到其完全融化为止。
在这个过程中，需要不断搅拌金属以确保其均匀地被加热和融化。
4. 模具预处理在将金属倒入模具之前，需要对模具进行预处理。
这个过程包括清洗模具并涂上一层特殊材料来防止金属黏附。
然后将模具放入低压铸造机中准备注入金属。
5. 金属注入当金属完全融化并且模具已经准备好时，可以开始注入金属了。
在低压铸造中，使用一个填充头来将金属注入模具中。
填充头通常由一些孔洞组成，通过这些孔洞可以控制流量和速度。
6. 零件冷却当金属完全填满模具并且已经冷却下来时，就可以取出铸件了。
通常需要等待一段时间以确保铸件已经完全冷却并凝固。
然后可以从模具中取出铸件。
7. 零件后处理最后，需要对铸件进行后处理。
这个过程包括去除任何多余的材料和表面处理。
通常需要使用机器或手工工具来完成这些任务。
三、低压铸造优点1. 精度高：低压铸造可以生产出精度高、表面光滑、无气孔的铸件。
2. 生产效率高：相比于其他传统的铸造方法，低压铸造的生产效率更高。
3. 节省成本：由于其生产效率高，因此低压铸造可以节省大量的时间和成本。
低压铸造工艺设计毕业论文
摘要本文运用反重力铸造技术—低压铸造来对铝合金铸件带轮的铸造工艺进行方案设计，包括分型面、浇注位置的选择、各项铸造工艺参数的确定以及浇注系统的设计。
根据铸件形状较复杂的特点，在进行实验浇注时设计了两个浇注方案即两个内浇道或者一个内浇道，并同时进行调压和重力铸造浇注，以方便比较。
根据实际零件建立了铸件的三维模型，并用View-cast铸造模拟软件对铝合金铸件带轮的充型过程进行了模拟计算。
模拟结果显示，充型过程平稳，没有明显的液相起伏、飞溅。
根据数值模拟结果并结合理论分析，铸件中没有缩孔、缩松等缺陷，铸造工艺方案和浇注工艺参数的设计合理。
关键词：低压铸造；铸造工艺；实验浇注；充型过程；数值模拟AbstractIn this paper, anti-gravity casting technology, low pressure casting technology was used to complete the design of the casting of an aluminum alloy casting wheel, which include choice of Sub-surface and casting position, determining all of the parameters of the casting process, and the design of the casting system. For the complex shape of the casting, when conducting experiments was designed to use two runners and one ingate for casting in one time, and at the same time, surge and gravity casting was used to make it easier to compare. For sand shell moulding, the mode of same time freezing was generally used. Build the Three-dimensional model of the casting, then simulate and calculate the filling process of casting. Form the results, it was saw that the process was steady without apparent phase fluctuations or splash. From the result we can see that there was no defect such as shrinkage, so the design was perfect.Keywords：Low pressure die casting; casting process; experimental cast; filling process; numerical simulation.目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 0低压铸造概述 0低压铸造的工艺过程 0低压铸造的工艺特点 (1)低压铸造的工艺分类 (3)国外低压铸造行业的发展概况 (4)我国低压铸造行业现状、存在的问题和发展趋势 (5)低压铸造的数值模拟 (7)计算机数值模拟的优点 (7)低压铸造与计算机数值模拟 (8)选题意义及本文的主要研究内容 (9)课题的意义 (9)课题的任务和内容 (10)第2章低压铸造工艺设计 (11)低压铸造铸型工艺参数的选择 (11)铸件凝固方式的选择 (12)浇注系统的选择 (13)浇注系统的选择 (14)机械加工余量的选择 (15)低压铸造浇注工艺参数的选择 (16)升液速度的确定 (16)充型压力和充型速度的选择 (16)充型增压值的选择 (17)保压增压值的选择 (17)保压时间的确定 (17)浇注温度的确定 (17)第3章实验材料、内容及过程 (19)实验材料 (19)实验设备 (19)反重力铸造设备主体 (19)反重力铸造多功能气路控制系统 (20)反重力铸造电控系统 (21)实验过程 (21)砂型制造 (21)浇注前的准备 (24)铸件的金相观察 (28)第4章充型过程数值模拟 (28)V IEW C AST的实现过程 (28)充型过程的计算机模拟 (29)前处理 (29)凝固过程模拟结果及分析 (32)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)第1章绪论低压铸造概述低压铸造的工艺过程低压铸造是一种特种铸造工艺，它是巴斯加原理在铸造生产中的应用。
低压铸造及差压铸造
一、概述
（一）低压铸造的实质
1.低压铸造的定义 低压铸造是液体金属在压力作用下，完成充
型及凝固过程而获得铸件的一种铸造方法。由于 作用的压力较低（一般为20~60kPa），故称为低 压铸造。 2.低压铸造的实质
低压铸造是介于金属型铸造和压力铸造之间 的一种铸造方法。
（二）低压铸造的原理
根据不同铸件，不同铸件的要求，供气系统可 以任意调节，工作要稳定可靠，结构要使维修方便。
五、差压铸造
（一）概述
1.差压铸造的概念 差压铸造又称反压铸造、压差铸造。是在低
压铸造的基础上，铸型外罩个密封罩，同时向坩 埚和罩内通入压缩空气，但坩埚内的压力略高， 使坩埚内的金属液在压力差的作用下经升液管充 填铸型，并在压力下结晶。
三、低压铸造工艺设计
低压铸造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（如砂型、石墨型、陶瓷型和熔模型壳等） 多用于单件小批量生产，生产中采用较多的是砂型， 要求造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高。
顺序凝固
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。录像Fra bibliotek四、低压铸造设备
演示
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 顶铸式低压铸造机
侧铸式低压铸造机 1.保温炉及附属装置
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。保温炉的炉型有：焦炭炉， 煤气炉，电阻炉，感应炉等。
2.供气系统
4.应用范围 铸型可以用砂型，也可用金属型。单件、小
《金属工艺学》工程材料及机械制造基础(铸造)
4) 铸件结构: 壁太薄、大水平面，流动困难
§2 铸件的凝固与收缩Freezing and Shrinkage
液态收缩和凝固收缩得不到补偿，将产生缩孔或缩松
1. 铸件的三种凝固方式 the wideness of paste zone
P36 图2-3 (a)逐层凝固 Freezing layer by layer (c)糊状凝固 Paste freezing (b)中间凝固 Middle freezing
2. 铸造合金的收缩 Shrinkage of the Casting Alloys
合金从浇注、凝固、直至冷却到室温，其体积和尺寸缩减 现象（p36）
液态收缩liquid Contraction 体收缩
凝固收缩freezing contraction 体收缩
固态收缩solid contraction 线收缩
Especially for the production of articles with
complicate shape and structure
铸
例如：机箱、阀体、汽缸等
造
各种材料
的
广泛
Suit for almost all kinds of alloy
特
wide-ranging 大小：g~t
白口铸铁→高温退火→石墨呈团絮状 成分：低碳、低硅；2.4～2.8%C，0.4～1.4%Si 适用范围：中压阀门
形状复杂的薄壁小件：大件容易产生麻口 受一定冲击的零件 大批量生产: 单件成本高 牌号KTH300-06
第二篇 铸造 Foundry
什么叫铸造 Casting？ (p33) The production of shaped articles by pouring molten metal into the mould
低压铸造知识
低压铸造作为一种近净成形技术,被广泛应用在航空、航天、交通等领域,其产品在汽车部件的应用,对于汽车的轻量化有着重要的意义。
低压铸造工艺对于铸件的最终性能有着重要影响,研究者越来越关注于低压铸造工艺对充型和凝固过程的影响。
随着计算机技术的发展和广泛应用,利用数值模拟技术对传统铸造工艺进行改进和优化已成为当前铸造技术的发展趋势。
系统结构：工控机和PLC在低压铸造中的系统构成为了满足低压铸造的要求，把工控机和PLC组成一个有机系统，如图1所示，本系统采用分级控制方式。
由工控机完成液面压力控制和铸型温度控压铸造的要求。
图1系统原理：低压铸造机压力/温度控制系统的计算机控制系统原理如图2所示图2基本原理：在密闭的保持炉的熔汤表面上施加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。
国外研究发展状况：低压铸造法的雏形可以追溯到本世纪初。
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。
低压铸造机设计范文
低压铸造机设计范文第一部分：介绍和原理第二部分：结构设计1.压力机：压力机主要由一个注射缸和一个压射头组成。
注射缸负责推动金属液体注入模腔，压射头用于控制注入速度和压力。
2.熔炉：熔炉通常采用电加热炉或燃气炉，用于将铝合金或铜合金原料加热至熔点。
3.铸造模具：铸造模具通常由两个部分组成，分别是模腔和模芯。
模腔是用于形成铸件外形的部分，模芯是用于形成内腔和孔的部分。
模具材料通常选用高温耐磨材料。
4.控制系统：控制系统通常由液压控制系统、温度控制系统和自动化控制系统组成。
液压控制系统用于控制注射缸和压射头的运动，温度控制系统用于控制熔炉温度，自动化控制系统用于实现整个生产过程的自动控制和监测。
第三部分：工作流程1.准备工作：包括准备熔炉，并确定所需的金属合金和铸造模具。
2.预热：将模腔和模芯预热至一定温度，并将熔炉温度调整至合适的铸造温度。
3.注射：打开熔炉出料门，将金属液体注入注射缸。
然后，通过液压控制系统控制注射缸和压射头的运动，将金属液体注入模腔，并保持一定的注射压力和时间。
4.凝固和冷却：在注射过程中，金属液体渐渐凝固并形成铸件。
此时，通过冷却系统控制模具的温度，加快铸件的凝固和冷却过程。
5.开模和取出：当铸件凝固完全后，通过液压控制系统打开模具，取出成品铸件。
第四部分：优点和应用1.铸件质量高：低压铸造机通过较低的压力和较长的注射时间，使金属液体在模腔中充型和凝固过程更加均匀，从而获得高质量的铸件。
2.生产效率高：低压铸造机的工作速度较快，每小时可生产大量铸件。
3.成本低：低压铸造机的设备成本较低，同时生产过程中的能耗也相对较低。
铝合金低压铸造
7：生产效率高 8：铸件内部有气孔 9：铸件不能热处理强化
低压铸造的原理图
工艺流程
1：熔化工艺流程 2：低压铸造工艺流程 3：模具准备工艺流程（浇注模具） 4：热芯工艺流程 5：壳芯工艺流程 6：冷芯工艺流程 7：震动去芯工艺流程
铝合金熔化工艺流程
2：喷砂机（含喷砂房、除尘器、模具放置小车、压送罐、 喷砂枪）
3：主要作用：用来清理模具表面的过期涂料层及新模具表 面的油污等杂物。
铸造模具（1）
常用铸造模具的分类 1：砂型铸造用模具 2：特种铸造模具 3：精密铸造模具 金属型低压铸造模具 1）：金属型低压铸造模具的结构
金属型低压铸造模具一般可分为：上模、下模、侧模、 及抽芯（模具结构中可以没有侧模、抽芯）；
件（可以生产200kg以上铸铝件） 7：生产效率比高压铸造低 8：铸件内部没有气孔 9：铸件可以热处理强化
高压铸造 1：压力高,可达到上百兆帕
2：金属液在行腔中的速度快，可达到 60m／s，最高可到120m/s.金属液 对型腔的冲刷大
3:金属液在型腔的流动不平稳 4：型腔只能是金属型（对型腔材料要
求比较高）
铝合金低压铸造
主要内容：
一 ：低压铸造介绍： 1：铝合金低压铸造在我国的发展状况； 2：低压铸造的特点； 3：铝合金低压铸造与铝合金压铸的区别；
二：低压铸造 ： 1：低压铸造的原理； 2：低压铸造的工艺流程；
三：低压铸造机及主要附属设备的： 1：低压机铸造机； 2：制芯设备； 2.1：冷芯机； 2.2：壳芯机； 2.3：热芯机； 3：振动去芯机； 4:模具预热炉、喷砂机
3：制芯系统（冷芯盒射芯机、三乙胺发生器）； 冷芯盒射芯机（含射砂机构、吹气机构与上顶芯机构 一体、开合模机构、下顶芯机构）
低压铸造工艺(3篇)
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。
公司缸体低压铸造解读
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 砂模
低压铸造砂模低压铸造是一种常见的铸造方法，它在制造各类铸件中得到广泛应用。
本文将介绍低压铸造的基本原理、工艺流程以及其在砂模铸造中的应用。
低压铸造是一种将液态金属通过压力注入到砂模中的铸造方法。
其主要原理是利用压力差将液态金属从熔炉中注入到砂模中，通过冷却凝固后，得到所需的金属零件。
相比于传统的重力铸造方法，低压铸造具有以下优势：低压铸造可以提高铸件的密度和力学性能。
通过施加压力，液态金属可以更加均匀地填充砂模中的空腔，减少气孔和夹杂物的产生，从而提高铸件的致密性和强度。
低压铸造可以改善铸件的表面质量。
通过控制注入速度和压力，可以有效地避免金属液体与砂模表面的氧化和磨损，减少表面缺陷的产生，得到更加光滑和精确的铸件表面。
低压铸造还可以实现对铸件的精确控制和一次性成型。
通过调节注入压力和速度，可以实现对铸件内部结构和尺寸的精确控制，避免了后续加工的需要，提高了生产效率和产品质量。
在低压铸造中，砂模是起到支撑和形成铸件空腔的关键部件。
砂模通常由石英砂和粘结剂混合而成，具有一定的耐温性和抗压性。
砂模的制作包括模型制作、砂型制作、砂芯制作等过程。
模型制作是指根据产品的图纸或样品制作出模型。
模型通常由木材、树脂或泡沫等材料制成，用于决定铸件的外形和尺寸。
砂型制作是指根据模型制作出砂型。
砂型制作的关键是确定砂型的坯型和浇注系统。
坯型是指铸件的外形和尺寸，浇注系统是指用于注入液态金属的通道和浇口。
砂芯制作是指根据需要制作出内部空腔的砂芯。
砂芯通常由石英砂和粘结剂混合而成，通过烘干和烘烤等工艺处理，使其具有一定的强度和耐高温性。
在低压铸造中，砂模的制作对于获得高质量的铸件至关重要。
砂模的质量和精度直接影响着铸件的表面质量和尺寸精度。
因此，在制作砂模时需要严格控制各个环节，确保模型、砂型和砂芯的精度和一致性。
低压铸造作为一种常见的铸造方法，在各个行业中都得到了广泛应用。
砂模作为低压铸造的重要组成部分，对于铸件的质量和精度有着重要影响。
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顶铸式低压铸造机
1-电热加热 保温炉
2-机架 3-供气系统
顶铸式低压铸造机特点： 一台炉上只能放一副铸型，结构简单，操作方 便，但生产效率低，生产结构复杂的铸件需要向 下抽芯时，无法设置抽芯机构。
侧铸式低压铸造机
1-电热反射 式保温炉
2-机架 3-供气系统
侧铸式低压铸造机特点： 铸型和保温炉由升液管连接，一台保温炉可供 两副铸型交替作业，也可同时作业，生产效率 高。装料、撇渣和处理金属液都较方便。这类铸 型的结构复杂。
坩埚材料有一定的高温强度、热稳定性及抗铝液 侵蚀的能力，一般采用合金铸铁或中硅球铁。在 某些特殊情况下，如铁质对某种合金有害、影响 极为严重时，可选用石墨坩埚。
3、密封盖 电阻加热炉的密封盖工作条件差，要求严格，
不但起密封作用,且要承受铸型重量及开合机构 的冲击。因此必须有足够的强度和刚度，在受热 和压力下不变形。通常使用球墨铸铁的密封盖。
陶瓷升液管
1.3.2 铸型开合机构
铸型开合机构有 手动 机械传动 气动传动 液压传动
手动铸型开合机构，其结构简单，但开合力 小，适用于小件生产。
机械传动铸型开合机构，开模力中等，只适用 于两半开模的铸型。
气动传动铸型开合机构，开合动作不平稳，有 冲击，适用于简单小件生产。
液压传动铸型开合机构，开合动作平稳，开合 力大，适用于任何铸型。
—
90
砂型低压 345～374
—
18.5～ — 84～100
铸造
48.7
砂型铸造
—
350～360 —
13
—
砂型低压 铸造
金属型低 压铸造
—
390～395 — 21～24 —
—
440～450 — 17～22 —
100～120 — —
70～80 98
120～125
合金 为 ZAl Mg10
几种铸造方法工艺出品率比较
低压铸造铸件凝固过程
为保证铸件得到顺序凝固，在工艺设计时需采 取下列措施：
①应尽量使铸件厚 处接近浇道，薄处远 离浇道。
低压铸造浇口开设位置
低压铸造浇口开设位置
低压铸造
重力铸造
②用加工余量调整 铸件壁厚
如果铸件壁厚比较均匀， 可在铸件的上下取不同的 加工余量，以调节铸件的 方向性凝固。
采用不同加工余量调节 铸件凝固顺序
3、简化了浇注系统,一般不用冒口，工艺出品 率可达90%。
4、易于实现机械化、自动化。与压铸相比投 资少。
5、对合金牌号适用范围较宽，既适用于非铁 合金，也适用于铸铁、铸钢等合金。
6、由于充型速度及凝固过程比较慢，因此低 压铸造的单件生产周期比较长，一般在6～ 10min/件左右，生产效率低。
几种铸造方法铸件的力学性能比较
第2篇
低压铸造及 特种低压铸造
第1章
低压铸造
主要内容 1.概述 2.铸造工艺设计 3.低压铸造设备 4.低压铸造工艺
1.1 概述 低压铸造（ Low-pressure Die Casting ）是 利用气体压力将金属液压入铸型，让铸件在一定 压力下结晶凝固的一种铸造方法。由于所用气体 压力较低（一般为0.02～0.06MPa）,所以称之为 低压铸造，是介于一般重力铸造与压力铸造之间 的一种铸造方法。
1.3.3 液面加压控制系统
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，这个控制完全由液面加 压系统来实现。
液面加压控制系统的作用：实现充型速度自由 可调，坩埚液面下降、气压泄漏可以补偿，保压 压力可调，连续生产时工艺再现性好。
根据控制方式的不同，又分为定流量式和定压 力液面加压控制系统。
单位：%
铸造方法 低压铸造 砂型铸造 金属型铸造 压力铸造
工艺出品率 80～90
50～70
40～70
60～90
1.1.3应用
低压铸造被广泛地用于生产高质量的轻金属复 杂薄壁铸件，例如导弹舱体铸件、汽车保安件轮 毂、汽缸体、汽缸盖等。
美国目前可生产直径800mm、长5000mm、壁厚6 一8mm的巡航导弹舱体，合金材料A357。
3、工艺余量和铸造斜度
对于铸件不加工部位，在保证零件装配性能的 前提下，可以利用工艺余量的方法来创造顺序凝 固的条件。对于某些铸件利用正常的铸造斜度还 不能创造顺序凝固的条件时，可以采用增加铸造 斜度的方法来创造顺序凝固的条件。
采用工艺余量或铸造斜度采创造顺序凝固的条件
4、浇冒口系统设计 （1）铸件按顺序凝固原则凝固 为充分发挥低压铸造工艺的优势，获得组织致 密的铸件，应保证铸件按“自上而下”的顺序凝 固，即离浇道最远处先凝固，离浇道近处后凝 固，浇道最后凝固。
（3）精度要求不高的大、中型铸件，在单件或 小批量生产时，可采用砂型。
（4）铸件精度要求较高、成批生产时可用壳型。 （5）精度要求较高的大、中型铸件适宜用陶瓷
型。 （6）铸件形状复杂、精度要求高的中小件适宜
采用熔模型壳。 （7）对特殊要求的单件、小批生产的铸件可采
用石膏型、石墨型等。
1.2.2 铸件工艺设计 1、分型面的选择 低压铸造分型面的选择除遵守重力铸造分型面
Ⅰ、对于壁厚差很大 的铸件，可在铸件厚壁 处进行局部冷却,以实 现顺序凝固；
铸件局部水冷以创造 顺序凝固的条件
Ⅱ、对复杂的缸盖，在总体上采用水冷，局部 用空气冷却；
Ⅲ、对复杂铸件不同部位也可采用不同热导率 的涂料或改变涂料层厚度来控制铸件的冷却速度。
（2）浇注系统设计 低压铸造浇注系统应满足顺序凝固的要求，还
1.2 低压铸造工艺设计 1.2.1铸型工艺参数的选择 铸型种类的选择
低压铸造所适用的铸型有金属型、砂型、石墨 型、陶瓷型、石膏型、熔模铸造型壳等，具体选 用可参考以下原则：
（1）铸件精度或质量要求较高，形状一般、生 产批量较大的有色金属铸件，可选用金属 型。
（2）铸件内腔复杂，不能用金属型芯时，可用 砂芯，外部用金属型。
沈阳铸造研究所低压铸造生产的大型薄壁铝合 金导弹舱体铸件外型尺寸φ570mm×1350mm，铸 件壁厚2.8士0.7mm。
铝合金汽车轮毂
汽缸体示意图
材质：ZAl104 铸件重量：30kg 外形尺寸： 500mm×285mm ×270mm 壁厚：5mm 耐压：0.6Mpa
汽缸盖示意图
材质：ZAl104 铸件重量： 10.5kg 外形尺寸： 495mm×155mm ×100mm 壁厚：5mm 耐压：0.6Mpa
③改变铸件的冷却条件。 对壁厚均匀的铸件，或局部较厚难以补缩的地 方，在采用砂型时可用不同厚度的冷铁，创造自 上而下的凝固方向；当采用金属型时，可改变金 属型壁的厚度。
创造铸件顺序的措施
1-铸件 2-厚冷铁 3-薄冷铁 4-金属型
采用不同厚度冷铁 采用不同金属型壁厚
④对壁厚差很大的特殊结构铸件，往往需采用 特殊的方法：
选择的原则外，还应有如下考虑。 （1）金属型水平分型低压铸造时，分型面的选
择应使铸件起模后留于包紧力较大的上动型中， 以便于铸件顶出时接拿铸件容易。
铸件留于包紧力较大的上动型中
（2）分型面的选择， 要便于设置浇注系统 和从铸型中排出气体。
2、加工余量
低压铸造时，铸件加工余量的选择除考虑满足 加工的要求外，还应考虑满足自上而下顺序凝固 的要求。
（2）升液管浸泡在液体金属中，以距坩埚底 50～100mm为宜，防止坩埚底沉积的非金属杂质 卷入型腔。
（3）升液管不能漏气，只要有轻微漏气，坩埚 内的空气就会渗入升液管，随金属液进入型腔， 使铸件形成气孔或铸型不能充满。因此升液管在 使用前，须经0.4MPa（4个大气压）的水压试验。
（4）升液管顶部可做成锥形，一方面有利于金 属液回流，另一方面在金属液上升时有一定的撇 渣作用。
1.1.1铸造原理及工艺过程 1、低压铸造的基本原理
带保温炉
不带保温炉
2、低压铸造工艺过程 铸型准备 合型 升液 增压、凝固 卸压、冷却
充型 开型取件
1.1.2工艺特点
1、金属液在压力下充型，流动性增加，有利于 生产复杂铸件。同时，金属液充型平稳，有 利于铸件质量提高。
2、铸件在压力下结晶，组织致密，其力学性能 好。
薄壁筒体铸件双升液管浇注系统示意图
内浇道具体尺寸可采用热节圆法、模数法、经 验法等计算方法加以确定，然后用下式核算，开
模具，再在生产中试模、修正：
F内
G
t
（1）
h t
升
式中 F内-内浇道截面积（cm2）; G-铸件重量(g)；
ρ-合金密度(g/cm3)； υ-内浇道出口处线速度(cm/s)， 当υ≤15cm/s时，可实现金属液平稳充型；
t-充型时间（s）； h-型腔高度； υ升-升液速度，一般υ升=1～6cm/s，复
杂薄壁件取上限。
③横浇道及升液管设计 升液管相当于直浇道。对于易氧化的金属应采 用开放式浇注系统。对不易氧化的金属常采用封 闭式浇注系统。但对于使用单个内浇道的铸件一 般采用：
F升液管出口 : F横 : F内 （2～ 3）（: 1.5～1.7）:1 （2）
4、升液管 升液管的上部与铸型连接，下部浸泡在液体金
属中，是液体金属流入型腔的通路。它除了保证 金属液充满铸型外，还应使铸件得到充分的补缩。 因此在设计时应注意以下几点：
常见的升液管
(a) 直筒形 (b) 正锥形 (c) 倒锥形 (d)潜水钟形
（1）升液管的出口无电热保温时，其出口面积 （即直浇道面积）应大于铸件最大热节面积，以 保证铸件在凝固过程中得到充分补缩。
力学性能 铸造方法
处理
140～180 170～230
断后伸长率δ(%) 布氏硬度 HBS
铸态 热处理 铸态 热处理
—
— 70～80 95～115
备注
铝合金 铜泵体 铝壳体