低压铸造原理及特点
第2篇第1章 低压铸造
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 —
低压铸造和高压铸造
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。
低压铝合金铸造工艺
低压铝合金铸造工艺低压铝合金铸造工艺是一种常用的铝合金制造方法,也被广泛应用于各个领域。
本文将介绍低压铝合金铸造工艺的基本原理、工艺流程、优点和应用领域等方面的内容。
一、低压铝合金铸造工艺的基本原理低压铝合金铸造工艺是指在一个密封的铸造腔体中,通过施加气压将熔化的铝合金从铸造炉中注入到铸型中,然后通过冷却凝固形成所需的铸件。
该工艺的基本原理是利用气压将熔化的铝合金从铸造炉中推送到铸型中,并通过冷却凝固固化形成铸件。
低压铝合金铸造工艺的流程一般包括以下几个步骤:1. 铝合金熔炼:将所需的铝合金料放入熔炉中进行熔炼,确保铝合金的纯度和成分符合要求。
2. 铸型制备:根据需要制作相应的铸型,一般采用砂型或金属型。
3. 铝液注入:将熔化的铝合金倒入铸造炉中,然后通过加压将铝液注入到预先准备好的铸型中。
4. 冷却凝固:在铸型中加压注入铝液后,等待一定的冷却时间,让铝液凝固成型。
5. 铸件取出:待铸件冷却后,打开铸型,取出成型的铸件。
三、低压铝合金铸造工艺的优点低压铝合金铸造工艺相比其他铸造方法具有以下优点:1. 成品质量高:低压铝合金铸造工艺可以实现较高的铸件准确性和表面质量,铸件的尺寸精度、表面光洁度和机械性能都能够满足要求。
2. 生产效率高:低压铝合金铸造工艺具有快速生产的特点,一次注塑可以得到多个铸件,生产效率较高。
3. 设备投资少:低压铝合金铸造工艺相对于其他铸造方法,设备投资相对较少,维护成本也较低。
4. 适用范围广:低压铝合金铸造工艺适用于各种铝合金铸件的制造,例如汽车零部件、航空航天零部件等。
四、低压铝合金铸造工艺的应用领域低压铝合金铸造工艺广泛应用于各个领域,特别是在汽车、航空航天、电子、机械等行业中得到了广泛的应用。
它可以制造各种复杂形状的铝合金零部件,如汽车发动机缸体、飞机发动机壳体、电子设备外壳等。
低压铝合金铸造工艺是一种高效、高质量的铸造方法,具有成本低、生产效率高、适用范围广等优点,被广泛应用于各个领域。
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)
低压铸造的技术特点与优缺点介绍
涟水县宏源机械厂
低压铸造的技术特点与优缺点介绍
低压铸造的技术特点与他的优缺点介绍
技术特点
(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。
(2)采用底注式充型,金属液充型平稳,无飞溅现象,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,设备简易,易实现机械化和自动化。
优点和缺点(相对重力金型铸造而言)
优点:
1)铸造利用率非常高。
(85~95%)
由于没有冒口和浇道,浇口较小,因此可以大幅度降低材料费和加工工时。
2)获得完美的铸件。
容易形成方向性凝固,内部缺陷少。
3)气体、杂物的卷入少。
可以改变加压速度,熔汤靠层流进行充填。
4)可以使用砂制型芯。
5)容易实现自动化,可以多台作业、多工序作业。
6)不受操作者熟练程度的影响。
7)材料的使用范围广。
缺点:
1)浇口方案的自由度小,因而限制了产品。
(浇口位置、数量的限制,产品内部壁厚变化等)
2)铸造周期长,生产性差。
为了维持方向性凝固和熔汤流动性,模温较高,凝固速度慢。
3)靠近浇口的组织较粗,下型面的机械性能不高。
4)需要全面的严密的管理(温度、压力等)。
低压铸造原理
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。
第二节 低压铸造及差压铸造(新)
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20~70kPa),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
录像 演示
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。 差压铸造的实质是低压充型与压力下结晶两 种铸造方法的结合。可获得无气孔、无夹杂、组 织致密的铸件。
1.基本原理 1)合型 2)升液阶段 3)充型阶段 4)凝固阶段 5)顶出
录像 演示
2.特点 1)浇注压力和速度便于调节,适于不同材料的铸型;
2)充型平稳,对铸型冲击小,可有效控制卷气和夹 渣,防止合金氧化,有效克服铝合金针孔缺陷; 3)便于实现顺序凝固,以防止缩孔和缩松; 低压铸造是近无余量铸 4)铸件的表面质量受铸型材料影响较大; 造工艺,适合于生产内 5)一般情况下不需要冒口,使金属液的收得率大 部质量要求较高、尺寸 大提高,一般可达 90%; 精度要求较高的铝镁合 金铸件。 6)劳动条件好,设备简单,设备费用比压铸低,易 实现机械化和自动化。
2.分类 按工作时压力筒内 低压差压铸造:0.5~0.6MPa 中压差压铸造:5~10MPa 充气压力的大小 高压差压铸造:10MPa 增压法差压铸造 按压差产生的方式 减压法差压铸造
3.差压铸造的特点 1)充型速度可以准确控制,以获得最佳充型速度。 2)铸件成形性好,表面粗糙度值低。 3)铸件晶粒细小,组织致密,力学性能高,与低 压铸造相比,铸件抗拉强度可提高1050%,伸 长率可提高2550%。 4)提高了金属的利用率,可减小冒口的尺寸或不 设冒口。 5)能用气体作为合金元素,故可往一些合金(如 钢)中溶入N2,提高合金强度和耐磨性能。 6)设备较庞大,操作麻烦。
低压铸铝工艺
低压铸铝工艺低压铸铝工艺是一种常见的铸造工艺,广泛应用于汽车、航空航天、电子等行业。
本文将从低压铸铝工艺的原理、特点以及应用领域等方面进行探讨。
一、低压铸铝工艺的原理低压铸铝工艺是指在铸造过程中,通过在铸型上施加一定的压力,使铝液充分填充铸型腔体,并保持一定的压力直至铝液凝固。
其主要原理是利用压力驱动铝液进入铸型,提高铝合金浇注的速度和压实度,从而获得高密度、无缺陷的铸件。
1. 高生产效率:低压铸铝工艺采用自动化生产线,能够实现连续、高效的生产。
同时,由于铝液在铸型中的充填速度较快,可以大大缩短铸件的生产周期。
2. 优良的铸造质量:低压铸铝工艺能够有效控制铝液的充填过程,减少气孔和夹杂等缺陷的产生,从而获得高密度、无缺陷的铸件。
3. 精密铸造能力:低压铸铝工艺能够生产出具有复杂形状和高精度要求的铸件,满足不同行业对于铸件的精密度要求。
4. 节约材料和能源:低压铸铝工艺采用闭模铸造,能够最大限度地减少材料的浪费。
此外,由于铝液在铸型中的充填速度较快,也能够降低能源消耗。
三、低压铸铝工艺的应用领域1. 汽车行业:低压铸铝工艺被广泛应用于汽车发动机缸盖、曲轴箱、传动壳体等零部件的生产。
采用低压铸铝工艺可以大大提高零部件的强度和耐热性能,同时减轻车身重量,提高燃油经济性。
2. 航空航天行业:低压铸铝工艺在航空航天领域的应用也非常广泛,例如飞机发动机零部件、航空电子设备外壳等。
低压铸铝工艺可以生产出轻量化、高强度的铝合金零部件,满足航空航天行业对于零部件强度和重量的要求。
3. 电子行业:低压铸铝工艺在电子行业中主要应用于电子设备外壳的生产。
采用低压铸铝工艺可以生产出外壳表面光洁、无缺陷的铝合金外壳,提高电子设备的质量和性能。
低压铸铝工艺以其高生产效率、优良的铸造质量、精密铸造能力和节约材料能源的特点,在汽车、航空航天、电子等行业得到了广泛应用。
随着科技的不断发展,低压铸铝工艺在未来的应用前景将更加广阔。
低压浇铸原理
低压浇铸原理
低压浇铸(LPDC)是一种常用于铸造的工艺,它利用压力来使熔融金属充满铸型腔室,并通过控制压力的大小来提高产品质量。
低压浇铸的原理可以简单地分为以下几个步骤:
1. 准备铸模和模具:首先,需要制作出铸模和模具,用于形成铸造件的外形。
铸模通常由高强度、耐磨损的材料制成,典型的选择是铸铁或钢。
2. 熔化金属:将所需的金属材料熔化,通常采用熔炉或其他热源将金属加热至其熔点以上,并保持在熔化状态。
3. 铸造准备:在金属熔化的同时,铸模和模具应被加热到适当的温度。
通常,模具需要在铸造开始之前处于预热状态,以避免熔融金属的过早凝固。
4. 压力施加:一旦金属熔化并模具达到适宜温度,将模具移至一个接近金属熔点的位置。
然后,通过施加低压力(通常在2-15巴之间),使熔融金属逐渐充满铸型腔室。
通过控制压力的大小和持续时间,可以实现金属的均匀充填,避免气体气孔、夹杂物等缺陷的产生。
5. 保压和冷却:在金属充填完成后,保持一段时间的压力,以确保金属在凝固过程中保持形状。
同时,通过控制冷却速率,使得金属能够逐渐凝固,并获得理想的微观结构和性能。
6. 铸件取出和后处理:一旦金属完全凝固,即可将铸件从模具中取出,进行后续的清理、修整、加工等工艺步骤,以获得最终的产品。
总的来说,低压浇铸通过施加适度压力和控制冷却过程,能够提高铸造件的密度、表面光洁度和机械性能,是一种重要的铸造工艺。
低压铸造机工作原理
低压铸造机工作原理低压铸造机是一种常见的铸造设备,它的工作原理非常重要。
本文将详细介绍低压铸造机的工作原理,包括其组成部分和工作过程。
低压铸造机主要由铸造系统、加热系统、液压系统和控制系统组成。
铸造系统包括铸造模具、铸造室和铸造机构,用于制造铸件。
加热系统用来加热金属材料,使其熔化并保持在一定的温度范围内。
液压系统主要用于提供铸造过程中所需的压力和力量,确保铸件的成型质量。
控制系统用于控制整个铸造过程,包括温度、压力和时间的调节。
低压铸造机的工作过程如下:1. 准备工作:首先,将铸造模具安装在铸造机构上,并调整到适当的位置。
然后,将金属材料放入加热炉中进行加热,直到熔化并达到所需的温度。
2. 浇注金属:当金属材料熔化并达到所需温度后,将加热炉移动到铸造机构上方。
然后,打开加热炉的出料口,使熔融金属流入铸造模具中。
在浇注过程中,通过控制液压系统提供的压力,使金属材料以适当的速度和压力进入模具,确保铸件的成型质量。
3. 冷却和固化:在金属材料进入模具后,开始冷却和固化过程。
通过控制系统中的温度和时间参数,确保金属材料在模具中逐渐冷却并固化成所需的形状。
4. 脱模和清理:当铸件完全冷却并固化后,可以打开模具,并将铸件取出。
然后,对铸件进行清理和修整,以去除可能存在的气泡或缺陷,并使其表面光滑。
低压铸造机的工作原理基于物理和化学原理。
通过加热金属材料,使其熔化并保持在适当的温度范围内,可以使金属具有足够的流动性,以便在铸造模具中形成所需的形状。
通过液压系统提供的压力,可以控制金属材料的进入速度和压力,从而确保铸件的成型质量。
控制系统的使用可以精确控制温度、压力和时间等参数,以确保铸件的成型过程达到所需的要求。
低压铸造机是一种重要的铸造设备,其工作原理基于物理和化学原理,通过加热、浇注、冷却和固化等过程,制造出具有一定形状和性能的铸件。
通过合理调节铸造参数和控制系统,可以获得高质量的铸件。
低压铸造机在工业生产中有着广泛的应用,为各行各业提供了可靠的铸造解决方案。
简述压力铸造 差压铸造 低压铸造的原理及异同
简述压力铸造差压铸造低压铸造的原理及异同
压力铸造是一种常用的铸造工艺,主要用于制造精密的铸件,其原理如下:压力铸造属于失模铸造,将型砂装入模具,然后通过压力将型砂填充模具,随后加入熔融金属,最后冷却凝固,并将得到的铸件取出,这就是压力铸造的基本原理。
差压铸造是一种特殊的压力铸造工艺,它将传统的压力铸造技术与新型液压或空气压力技术结合起来,在铸件内部施加液压或空气压力,使金属填充模具时有更好的活性,从而可以得到更加精细的铸件。
低压铸造是一种无模铸造工艺,它采用低压注射铸造方法,将熔融金属以低压方式注入型腔内,把熔融金属注射到预先定义良好的模型空间。
这种技术比传统的压力铸造法更能保证模型的精度,也更有效提高产品质量。
三种铸造工艺的主要不同之处在于压力的大小和处理方式,压力铸造采用失模技术和传统的压力,差压铸造采用新型液压或空气压力,而低压铸造采用低压注射技术。
但无论是哪种铸造工艺,它们都要求熔融金属在铸件中充分填充,确保铸件的质量和精度。
- 1 -。
低压铸造机工作原理
低压铸造机工作原理
低压铸造机是一种工业设备,用于制造精密铸件。
它的工作原理如下:
1. 铸件准备:首先,需要准备铸件的模具和铸造材料。
通常,铸件模具由铸造师根据产品需求制作而成,模具内部的空腔形状和尺寸与最终铸件相匹配。
2. 模具装填:模具通常由两部分组成,上模和下模。
上模和下模打开后,铸造材料被放置在其中的空腔中。
这通常是由工人手工完成的。
3. 封模:上模和下模紧密地结合在一起,将铸造材料封在模具中。
这通常是通过机械手臂或液压装置完成的。
4. 吹气:在模具封闭后,开始给模具中的空腔注入气体。
通常使用压缩空气,将气体送入模具的底部。
这样,模具中的铸造材料将受到气体的压力力量,以保持其形状和稳定性。
5. 硬化:在气体压力作用下,铸造材料迅速硬化和冷却,以固定其形状。
在这个阶段,模具内的温度也会逐渐降低。
6. 解模:一旦铸造材料充分硬化,上模和下模会分别打开,从模具中取出制成的铸件。
因为低压铸造机通常具备自动解模的功能,因此此步骤通常由机器自动完成。
7. 去除余料:从模具中取出铸件后,通常还需要进行一些后续
处理。
例如,可以去除多余的铸造材料或修整铸件的表面。
总之,低压铸造机通过在模具中施加一定的气体压力,使铸造材料保持稳定的形状,并通过硬化和冷却固定该形状。
这种铸造工艺常用于制造复杂、高精度的金属铸件,具有高质量和高效率的优势。
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。
低压铸造技术原理
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。
低压铸造原理及特点
低压铸造原理及特点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。
第四节低压铸造工艺低压铸造的工艺规范包括升液、充型、增压、保压结晶、卸压、冷却延时,以及铸型预热温度、浇注温度、铸型的涂料等。
(1)升液压力和升液速率升液压力是指当金属液面上升到浇口,所需要的压力。
金属液在升液管内的上升速度即为升液速度,升液应平稳,以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或保压压力。
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)卸压阶段铸件凝固完毕(或浇口处已经凝固),即可卸除坩埚内液面上的压力(有称排气),使升液管和浇口中尚未凝固的金属液依靠重力落回坩埚中。
(6)延时冷却阶段:卸压后,为使铸件得到一定的凝固强度,防止开型、脱模取件时发生变形和损坏,须延时冷却。
低压铸造优缺点及应用
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。
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第一节概述
在二十世纪初期,国外开始研究并应用低压铸造工艺,同时期,英国ke登记了第一个低压铸造专利,主要用于巴氏合金的铸造。
法国人制定了用于铝合金和铜合金的计划,并首先在铝合金铸造生产中得到推广使用。
第二次世界大战爆发后,随着航空工业的发展,英国广泛地采用低压铸造生产技术要求较高的航空发动机的气缸等轻铝合金铸件,并采用金属性低压铸造,大量生产高硅铝合金铸件。
北美的汽车工业和电机工业又广泛采用金属型低压铸造生产汽缸、电机转子等重要铸件。
这样,低压铸造工艺迅速扩散到通用机械、纺织机械、仪表和商业产品的领域。
我国从五十年代开始研究低压铸造,但发展一直比较缓慢。
随着汽车工业的发展,和大量新技术的采用,在上世纪末和本世纪初,低压铸造在我国得到快速发展,国产低压铸造机的功能和性能,及使用的稳定性和可靠性已经接近或达到国际先进水平,被大量用于汽车轮毂、汽车缸盖等铸件的生产。
第二节低压铸造原理及特点
低压铸造是使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。
其工艺过程如下:在装有合金液的密封容器(如坩埚)中,通入干燥的压缩空气,作用在保持一定浇注温度的金属液面上,造成密封容器内与铸型型腔的压力差,使金属液在气体压力的作用下,沿升液管上升,通过浇口平稳地进入型腔,并适当增大压力并保持坩埚内液面上的气体压力,使型腔内的金属液在较高压力作用下结晶凝固。
然后解除液面上的气体压力,使开液管中未凝固的金属液依靠自重流回坩埚中,再开型并取出铸件,至此,一个完整的低压浇铸工艺完成。
低压铸造工艺过程演示如下:
低压铸造过程动画演示
低压铸造独特的优点表现在以下几个方面:
1.低压铸造的浇注工艺参数可在工艺范围内任意设置调整,可保证液体金属充型平稳,减少或避免金属液在充型时的翻腾、冲击、飞溅现象,从而减少了氧化渣的形成,避免或减少铸件的缺陷,提高了铸件质量;
2.金属液在压力作用下充型,可以提高金属液的流动性,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.铸件在压力作用下结晶凝固,并能得到充分地补缩,故铸件组织致密,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%。
5.劳动条件好;生产效率高,易实现机械化和自动化,也是低压铸造的突出优点。
6.低压铸造对合金牌号的适用范围较宽,基本上可用于各种铸造合金。
不仅用于铸造有色合金,而且可用于铸铁、铸钢。
特别是对于易氧化的有色合金,更显示它的优越性能,即能有效地防止金属液在浇注过程中产生氧化夹渣。
7.低压铸造对铸型材料没有特殊要求,凡可作为铸型的各种材料,都可以用作低压铸造的铸型材料。
与重力铸造和特种铸造应用的铸型基本相同,如砂型(粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等)、壳型、金属型、石墨型、熔模精铸壳型、陶瓷型等都可应用。
总之,低压铸造对铸型材料要求没有严格限制。
第三节低压铸造工艺设计
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。
第四节低压铸造工艺
低压铸造的工艺规范包括升液、充型、增压、保压结晶、卸压、冷却延时,以及铸型预热温度、浇注温度、铸型的涂料等。
(1)升液压力和升液速率
升液压力是指当金属液面上升到浇口,所需要的压力。
金属液在升液管内的上升速度即为升液速度,升液应平稳,以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或保压压力。
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)卸压阶段
铸件凝固完毕(或浇口处已经凝固),即可卸除坩埚内液面上的压力(有称排气),使升液管和浇口中尚未凝固的金属液依靠重力落回坩埚中。
(6)延时冷却阶段:卸压后,为使铸件得到一定的凝固强度,防止开型、脱模取件时发生变形和损坏,须延时冷却。
(7)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200~250℃,浇注薄壁复杂件时,可高达300~350℃。
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。
(8)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。
常用低压铸造浇注工艺
(1)低压充型工艺
所谓低压充型工艺,是指只利用低压充型、不采用结晶增压的工艺(因为铸型设有冒口且不封闭)。
铸件的补缩靠高温金属液补浇冒口实现。
通常又称敞开式低压浇注。
适用于砂型低压铸造大、中型铸件。
船用
铜合金螺旋桨就是采用这种工艺制造。
(2)稳压结晶工艺
所谓稳压结晶工艺。
是指金属液在充满型腔后,即保持住充型压力,使铸件在此压力下结晶凝固,一直到
完全凝固为止。
这种工艺主要应用于铝合金湿砂和金属型薄壁复杂铸件的浇注。
(3)缓慢增压结晶工艺
所谓缓慢增压结晶工艺是指充型结束后,先保持住压力,让铸件外表凝固成一层硬壳,然后再增压结晶凝
固的一种浇注工艺。
(4)急速增压结晶工艺
所谓急速增压结晶工艺是指金属液充满型腔后,迅速增压,使铸件在较高的结晶压力作用下凝固。
第五节低压铸造设备
低压铸造设备一般由主机、液压系统、保温炉、液面加压装置、电气控制系统及模具冷却系统等部分组成。
如下图所示:
低压铸造机的工作过程如下动画所示:
(1) 主机
低压铸造机主机一般由合型机构、静模抽芯机构、机架、铸件顶出机构、取件机构、安全限位机构等部分组成。
(2) 保温炉
保温炉主要有坩埚式保温炉和熔池式保温炉两种。
坩埚式保温炉有石墨坩埚和铸铁坩埚两种类型。
熔池式保温炉采用炉膛耐火材料整体打结工艺,硅炭棒辐射加热保温,具有容量大、使用寿命长、维护简单
的特点,极利于连续生产要求,被现代低压铸造机广泛采用。
保温炉与主机的联接有固定连接式和保温炉升降移动式两种,可根据生产工艺要求选用。
(3) 液面加压装置
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控制系统来实现。
根据不同铸件,不同铸件的要求,液面加压系统应可以在工艺参数范围内任意调节,工作要稳定可靠,结构要使维修方便。
液面加压装置一般采用气动比例阀控制加压过程。
第六节特殊低压铸造工艺
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。