2016特种铸造12低压差压铸造资料

控制定向凝固的工艺措施
• 选择正确的浇注位置（尽量将铸件厚大部分朝向 铸型底部接近浇口的位置，而薄壁部位远离浇口位置）
• 采用不同的加工余量或工艺补贴（对于壁厚较
均匀的铸件，铸件的上部和下部可给不同的加工余量或工
艺补贴量，使铸件适应自上而下的凝固要求）
• 正确确定内浇道的数量及位置（对于面积较大
• 以上措施，在生产实际中常常结保起来运 用，这样可以达到更理想的效果。例如低 压铸造铝合金汽车发动机缸盖时，为强化 定向凝固，获得致密的无缩孔类缺陷的铸 件，将金属型的各个部分用热导率不同的 材料制作，并采用强制冷却。
浇冒系统的选择
• 为充分发挥浇注系统的补缩作用，应保证F升液管>F横 >F内。 F升液管:F横:F内=(2~2.3):(1.5~1.7):1
低压铸造工艺
• 铸型工艺参数的选择
• 铸型种类的选择 • 凝固方式的选择 • 浇冒系统的选择 • 铸型的排气
• 浇注工艺参数的选择
铸型种类的选择
• 低压铸造所用的铸型有金属型、砂型、石墨型、 陶瓷型及熔模壳型等。
• 具体选用可参考以下原则：
– 铸件质量、精度要求高，形状一般，生产批量较大的 有色合金铸件，可用金属型或石墨型。铸件内腔结构 复杂，不能用金属型芯时，可采用砂芯。
的厚壁铸件，采用多内浇道，以补缩铸件；对于壁厚较均 匀的薄壁铸件（如箱体零件），采用多内浇道，既利于充 型，又使铸件水平方向上的温度场均匀易于实现同时或定
向凝固）
• 采用冷铁或不同的型壁厚度（在砂型铸造中，
对于壁厚较均匀的铸件可用安放上、下不同厚度冷铁的方 法，促成自上而下的定向凝固。在金属型铸造中，则可通 过使金属型的侧模壁厚由上而下逐渐减小的方法达到同样 的目的，也可采用使在金属型侧壁工作面上的涂料层厚度
低压铸造设备
• 低压铸造机主要由主机（机架、保温炉、开合型机构、 液压系统）、电气控制系统及电炉控制柜等组成。
• 液面加压控制系统：在低压铸造中，正确控制液面加压 工艺规范是获得良好铸件的关键，这个控制过程完全由液 面加压控制系统来完成。根据不同铸件，液面加压控制系 统可以进行手动和自动调节，工作要稳定可靠，抗干扰能 力强（泄漏，气流压力波动）。
低压铸造 low pressure die-casting
低1压、铸定义造是液体金属在压力作
用2下、，工作自原下理而上充填型腔以形
成3铸、件低压的铸成造形分工类艺。
4、低压铸造特点
0.02-0.06
MPa
压铸压力：30-300MPa
低压铸造原理
低压铸造的 组成
压缩气
主要步骤
通气充型 加压凝固 放气开模
低压铸造装备外型
低压铸造特点 p133-135
• 浇注压力和速度可调，适应各种铸型、合金和 铸件大小；
• 底注式平稳充型，无飞溅、气体卷入和型壁冲 刷等弊病，铸件合格率提高；
• 压力下结晶，组织致密，轮廓清晰，表面光洁， 少切削或零切削，机械性能高，对薄壁件铸造 尤其有利；
• 节省补缩冒口，金属利用率高达90-98%； • 劳动强度低，劳动条件好，容易数控自动化。
• 避免液态金属直接冲击型壁和型芯，防止局部过热。
• 当多内浇道与横浇道相连时，为使各内浇道流量均 匀，应根据具体情况设计各内浇道的截面积。
• 对于某些结构复杂的铸件，单用浇道不能满足补缩 要一求般时来说，近要横专浇门道设盲置端及冒近口升。液如管采的用内浇明道冒面口积，偏则小浇。注 过程中无增压阶段，这种工艺称为敞开式低压浇注。 适用于砂型低压铸造中、大型铸件。同时还可采用 暗冒口的封闭式低压Fra Baidu bibliotek造。
由上而下递增的方法）
• 采用强制冷却方法（如对具有局部厚大部分的铸件，
可对该部位进行局部冷却，以消除可能产生的缩孔。又如 铝活塞金属型采用分段喷水冷却的方法，当充型完结后， 立即通水冷却活塞销孔和裙部的金属型，接着通水冷却燃
烧室处的金属型，这样可保证铸件自上而下的定向凝固）
• 采用具有不同热物理性质的材料制作金属型 各个部位（发动机曲轴箱后型模总体用铸铁制成，为加 强局部冷却，在模具的相应部位镶嵌热导率大的紫铜块）
铸型的排气
• 因低压铸造时铸型上部常是密闭的，不易排气。 对砂型而言，除采用透气性好的砂型外，还可在 砂型顶部扎一定数量的不透小孔排气。在金属型 低压铸造中，一般的措施是在分型面上开设三角 形或片状缝隙排气槽，在金属型上部或易憋气的 地方安装排气塞。目前，金属型的排气槽、排气 塞的尺寸还是根据经验确定的。
– 铸件精度要求较高，生产批量不大时，可用熔模壳型、 石膏型或陶瓷型。
– 大型铸件，粗度要求不高，单件或小批生产，可采用 砂型。
凝固方式的选择
• 凝固方式的选择是铸型工艺参数确定的先导，因为 只有在铸件的凝固方式确定之后，诸如浇注系统、 分型面、机械加工余量等才能随之确定下来。
• 低压铸造的特点之一，就是浇注系统与铸型下方的 升液管直接相连，液态金属自下而上地充填铸型。 凝固过程中，升液管中炽热的金属液经由浇注系统 向铸件提供补缩，而且由于气体压力作用，补缩作 用较强。因而，通常情况下都采用自上而下的定向 凝固原则。
浇注工艺参数的选择
• 低压铸造的浇注过程一般包括升液、充型、结壳、增压、保 压结晶、卸压等几个阶段。加在密封坩埚内金属液面上的气 体压力的变化过程如图所示。气体压力的大小与金属液的密 度、铸件结构、铸型种类有关，是低压铸造过程中最基本的 工艺参数，对浇注过程本身及铸件的最终品质（质量）有很 大影响。
• 各阶段压力变化的情况 • 结壳时间的确定 • 增压压力的确定 • 保压时间的确定 • 浇注温度及铸型温度的确定
各阶段压力变化的情况
结壳时间的确定
• 对于壁较厚的铸件，采用砂型或金属型干砂芯进行 低压铸造时，结壳时间一般为15～30s。一般地说， 采用金属型时结壳时间较短，而采用砂型时结壳时 间则较长；铸件壁厚大，结壳时间长，反之则短； 浇注温度高，结壳时间较长，反之则较短。在生产 中，用无砂芯的金属浇注薄壁件时，有时可以取消 结壳时间。
低压铸造工艺原理
铸型 坩埚炉
熔化黄铜水
• 低压铸造基本原理：
在装有金属液的密封容器（如坩埚）
中，通入干燥的压缩空气，作用在保持一 定温度的金属液面上，使金属液沿着升液 管自下而上地经过浇道进入型腔，待金属 液充满型腔后，增大气压，型腔里的金属 液在一定的压力作用下凝固成形，然后解 除液面上的气体压力，使升液管中未凝固 的金属液回落到坩埚中，再开型取件。