第5章低压铸造(课堂PPT)
合集下载
铸造培训PPT课件课件
态度，不断提升自己的专业技能和创新能力，以适应行业发展的需求。
02
关注行业动态与发展趋势
个人需要关注铸造行业的最新动态和发展趋势，了解新技术、新工艺和
新材料的应用情况，以便及时调整自己的职业规划和发展方向。
03
培养跨学科综合能力
未来铸造行业将更加注重跨学科综合能力的培养，个人需要注重学习机
械、材料、计算机等相关学科知识，提高自己的综合素质和竞争力。
03
铸造工艺与操作
熔炼工艺与操作
01
02
03
04
熔炼设备选择
根据生产需求选择适当的熔炼 设备，如电弧炉、感应电炉等
。
熔炼材料准备
准备好所需金属原料、熔剂、 燃料等，并进行预处理。
熔炼过程控制
控制熔炼温度、时间、气氛等 参数，确保金属液质量。
熔炼安全操作
遵守安全操作规程，注意防火 、防爆、防烫伤等。
绿色环保与可持续发展
环保意识的提高将促使铸造行业朝着更加绿色环保的方向 发展，采用低污染、低能耗的生产工艺和材料，推动行业 可持续发展。
个性化定制与柔性生产
市场需求的多样化将促使铸造企业向个性化定制和柔性生 产方向转型，以满足客户多样化的需求。
对个人职业发展的建议和思考
01
持续学习与创新
随着技术的不断进步和市场需求的不断变化，个人需要保持持续学习的
铸造培训ppt课件
contents
目录
• 铸造基础知识 • 铸造设备与工具 • 铸造工艺与操作 • 铸造缺陷分析与防止措施 • 铸造安全与环保要求 • 总结与展望
01
铸造基础知识
铸造定义与分类
铸造定义
铸造是一种通过熔化金属或非金 属材料，并将其倒入模具中冷却 凝固，从而获得所需形状和性能 的工件的制造方法。
铸造知识PPT课件
尺寸精度和表面粗糙度控制方法
尺寸精度控制方法
采用高精度的造型和制芯设备；加强模样和芯盒的制造精度 ；严格控制型砂和芯砂的性能等。
表面粗糙度控制方法
选用细粒度的型砂和芯砂；提高铸型的表面光洁度；优化浇 注系统设计，减少铁液对型壁的冲刷等。
05
特种铸造技术简介
压力铸造（压铸）
定义
压力铸造是利用高压将熔融金属压入金属模具中， 并在压力下快速凝固成型的铸造方法。
冷铁应用
02
在铸件厚大部位放置冷铁，以加快该部位的冷却速度，实现顺
序凝固，防止缩孔和裂纹缺陷。
其他辅助措施
03
根据铸件特点和生产要求，还可采用其他辅助措施，如设置出
气孔、加强型芯的固定和排气等。
04
常见铸造缺陷及防止措施
气孔、夹杂等内部缺陷产生原因及防止方法
气孔产生原因
型砂水分过多或过少；造型操作不当； 浇注系统设计不合理；熔炼过程控制不
准备原材料
选择符合要求的金属原材 料，并进行必要的预处理。
铸造工艺过程
熔炼金属
将金属原材料按照一定比 例配料，通过熔炼设备将 其熔化，获得符合要求的 液态金属。
制造模具
根据铸件的结构和尺寸， 设计并制造相应的模具， 包括型腔、型芯、浇口、 冒口等部分。
浇注
将液态金属倒入模具中， 注意控制浇注温度、速度 和压力等参数。
智能化生产
应用机器人、自动化生产线等智能化设备，实现铸造生产的自动化、 柔性化和智能化，提高生产效率和产品质量。
数字化检测
采用三维扫描、无损检测等数字化检测技术，实现铸件质量的快速、 准确检测，提高产品质量和生产效率。
绿色、环保、可持续发展理念在铸造中体现
低压铸造
1 控制装置原理说明低压铸造控制装置工作原理框图见图1.1。
原理框图由5个功能块组成，其中功能块2是整个低压铸造控制装置的核心，它按控制要求完成硬件和软件功能。
功能块1是所有的输入设备的控制输入信号，它包括按钮状态、转换开关状态以及压力表的节点状态。
功能块3是控制输出设备，它完成气路的通断或气压大小调节。
功能块4是人机界面即触摸屏，它完成参数设定、监视、操作等功能。
功能块5是电源模块。
图1.12 控制装置面板低压铸造控制装置的面板图见图2.1。
面板有以下元件或设备：①指示灯2个：交流电源指示灯和直流电源指示灯。
②蜂鸣器1个：开模提示。
③按钮4个：充型开始按钮、急停按钮、气缸上升按钮、气缸下降按钮。
④转换开关3个：电源开关、扩充选择开关以及控制选择开关。
⑤人机界面1个：触摸屏。
⑥压力表1块：电接点压力表。
⑦温度控制表1块：用于炉温控制。
图2.13 控制装置触摸屏监视画面低压铸造控制装置的触摸屏监视画面见图3.1。
图3.1触摸屏监视画面包含以下六个功能区：①工艺过程各个时段指示区：该功能区包含各时段指示灯和读秒倒计时。
其中泄压时段有2个指示灯，左边的对应比例阀泄压指示和读秒倒计时；右边的对应泄压阀指示和读秒倒计时。
图3.2②压力曲线显示区：红颜色的是给定压力曲线；蓝颜色的是实际压力曲线。
图3.3③指示灯区：该功能区指示灯有：循环允许指示灯、循环运行指示灯、循环停止指示灯、允许扩充指示灯、扩充运行指示灯、急停指示灯（急停时红颜色）。
图3.4④压力值显示区：该功能区完成压力显示，显示的变量有：设定压力值显示（MP）、实际压力值显示（MP）、初始悬浮压力值显示（MP）、当前悬浮压力值显示（MP）。
图3.5⑤按钮区：按钮区有3个按钮。
它们分别为‘工艺参数（1-5）’按钮，该按钮功能是进入工艺参数设定画面，工艺参数编号为1号至5号；‘工艺参数（6-10）’按钮，该按钮功能是进入工艺参数设定画面，工艺参数编号为6号至10号；‘工件参数’按钮，该按钮功能是进入工件参数设定画面。
铝合金铸造基础知识课堂PPT
41
冷芯制芯
冷芯制芯：
将树脂砂填入冷芯模，而后吹气硬化制成坭芯。 根据使用的粘结剂和所吹气体及其作用的不同，而 有三乙胺法、SO2法、酯硬化法、低毒和无毒气体 促硬制芯法。
三乙胺法：一般用干燥的压缩空气或氮气作液态硬 化剂（三乙胺）的载体气体，稀释到约5％浓度，形 成三乙胺气雾，向冷芯模中填入树脂砂后再吹入三 乙胺气雾，树脂砂便能在数秒至数十秒内硬化制成 所需要强度的坭芯。
36
壳芯制芯
壳芯：进排气道
37
壳芯制芯
壳芯制芯的优点： ➢混制好的覆膜砂可以较长期贮存（三个月以上）； ➢能获得尺寸精确的坭芯； ➢坭芯的强度高、质量轻、易搬运； ➢可用细的原砂得到光洁的铸件表面； ➢覆膜砂消耗量小。
38
壳芯制芯
壳芯制芯的缺点： （一）壳芯表面易疏松 覆膜砂流动性差； 排气不当，在深凹处疏松和缺肉的，多是排气不好； 射砂压力太低； 射砂时间太短； 覆膜砂所使用的原砂太粗。
42
冷芯制芯
冷芯：冒口芯
43
冷芯制芯
冷芯制芯的冷芯树脂（粘结剂）由两部分组成，组 分Ⅰ是酚醛树脂，组分Ⅱ是聚异氰酸酯。
硬化反应：
酚醛树脂＋聚异氰酸酯 三乙胺 尿烷
采用三乙胺法制芯时，原砂采用干净的AFS的细度 50-60的硅砂。
原砂必须干燥，水分超过0.1％（质量分数）就会减 少树脂砂的可使用时间，降低坭芯的抗拉强度，也 会增加铸件针孔缺陷。
第三章 铝液的熔化 及精炼处理
47
熔炼炉的操作
➢第一节 熔炼炉的简介 ➢第二节 铝合金熔炼理论知识
48
熔炼炉的简介 熔炼炉的分类:
熔炼炉
火焰炉
感应炉
电阻炉
49
熔炼炉的简介
冷芯制芯
冷芯制芯：
将树脂砂填入冷芯模，而后吹气硬化制成坭芯。 根据使用的粘结剂和所吹气体及其作用的不同，而 有三乙胺法、SO2法、酯硬化法、低毒和无毒气体 促硬制芯法。
三乙胺法：一般用干燥的压缩空气或氮气作液态硬 化剂（三乙胺）的载体气体，稀释到约5％浓度，形 成三乙胺气雾，向冷芯模中填入树脂砂后再吹入三 乙胺气雾，树脂砂便能在数秒至数十秒内硬化制成 所需要强度的坭芯。
36
壳芯制芯
壳芯：进排气道
37
壳芯制芯
壳芯制芯的优点： ➢混制好的覆膜砂可以较长期贮存（三个月以上）； ➢能获得尺寸精确的坭芯； ➢坭芯的强度高、质量轻、易搬运； ➢可用细的原砂得到光洁的铸件表面； ➢覆膜砂消耗量小。
38
壳芯制芯
壳芯制芯的缺点： （一）壳芯表面易疏松 覆膜砂流动性差； 排气不当，在深凹处疏松和缺肉的，多是排气不好； 射砂压力太低； 射砂时间太短； 覆膜砂所使用的原砂太粗。
42
冷芯制芯
冷芯：冒口芯
43
冷芯制芯
冷芯制芯的冷芯树脂（粘结剂）由两部分组成，组 分Ⅰ是酚醛树脂，组分Ⅱ是聚异氰酸酯。
硬化反应：
酚醛树脂＋聚异氰酸酯 三乙胺 尿烷
采用三乙胺法制芯时，原砂采用干净的AFS的细度 50-60的硅砂。
原砂必须干燥，水分超过0.1％（质量分数）就会减 少树脂砂的可使用时间，降低坭芯的抗拉强度，也 会增加铸件针孔缺陷。
第三章 铝液的熔化 及精炼处理
47
熔炼炉的操作
➢第一节 熔炼炉的简介 ➢第二节 铝合金熔炼理论知识
48
熔炼炉的简介 熔炼炉的分类:
熔炼炉
火焰炉
感应炉
电阻炉
49
熔炼炉的简介
铸造基础知识(第5节特种铸造)PPT课件
➢ 工艺过程：
18
常用压力为0.02~0.06MPa。介于 重力和压力铸造之间。
19
低压铸造火车车轮示意图
20
➢ 特点和应用：
1、充型压力和充型速度易于控制，气孔、夹渣较少； 2、铸型散热快，组织致密，机械性能好； 3、无需冒口设置，金属利用率高90%； 4、铸件尺寸精度高，表面光洁； 5、适于生产质量要求高的铝镁等有色金属铸件。
的管、套类铸件。
(c)上述两种离心铸造机都 能生产成形类铸件
22
➢ 特点和应用：
1、离心力改善了补缩条件，缩孔等缺陷减少； 2、改善金属的流动性，提高了充型能力； 3、简化了中空圆柱形铸件的生产过程； 4、成分偏析严重，尺寸难以控制； 5、特别适于横截面呈圆柱的铸件生产。
23
6. 连续铸造：
➢ 定义：是指将熔融金属连续不断地浇注到被成为结晶器
21
5. 离心铸造：
➢ 定义：是指将熔融金属浇入绕水平、倾斜或垂直轴旋转的铸型，
在离心力作用下，凝固成形的铸件轴线与旋转铸型轴线重合的铸造方 法。铸件多是简单的圆筒形，不用芯子形成圆筒内孔。
(a)立式离心铸造机主要 应用于生产高度小于直径
的圆环类铸件。
(b)卧式离心铸造机主要 应用于生产长度大于直径
一定厚度的耐火材料，然后将模样熔化而使金属液充满型
腔的一种铸造方法。
熔 模 铸 造 工 艺 过 程
7
➢ 工艺过程：
8
1. 工人在搅拌蜡原料
2. 融化的蜡注入金属模具
3等到初步凝固后，从模具中取出蜡模型
4. 蜡模型放入冷水中，冷却固化
。 5. 将同样的模型黏合一起形成一个模型树 6. 这步是形成陶模,侵涂料、撒砂、硬化
25
18
常用压力为0.02~0.06MPa。介于 重力和压力铸造之间。
19
低压铸造火车车轮示意图
20
➢ 特点和应用：
1、充型压力和充型速度易于控制，气孔、夹渣较少； 2、铸型散热快，组织致密，机械性能好； 3、无需冒口设置，金属利用率高90%； 4、铸件尺寸精度高，表面光洁； 5、适于生产质量要求高的铝镁等有色金属铸件。
的管、套类铸件。
(c)上述两种离心铸造机都 能生产成形类铸件
22
➢ 特点和应用：
1、离心力改善了补缩条件，缩孔等缺陷减少； 2、改善金属的流动性，提高了充型能力； 3、简化了中空圆柱形铸件的生产过程； 4、成分偏析严重，尺寸难以控制； 5、特别适于横截面呈圆柱的铸件生产。
23
6. 连续铸造：
➢ 定义：是指将熔融金属连续不断地浇注到被成为结晶器
21
5. 离心铸造：
➢ 定义：是指将熔融金属浇入绕水平、倾斜或垂直轴旋转的铸型，
在离心力作用下，凝固成形的铸件轴线与旋转铸型轴线重合的铸造方 法。铸件多是简单的圆筒形，不用芯子形成圆筒内孔。
(a)立式离心铸造机主要 应用于生产高度小于直径
的圆环类铸件。
(b)卧式离心铸造机主要 应用于生产长度大于直径
一定厚度的耐火材料，然后将模样熔化而使金属液充满型
腔的一种铸造方法。
熔 模 铸 造 工 艺 过 程
7
➢ 工艺过程：
8
1. 工人在搅拌蜡原料
2. 融化的蜡注入金属模具
3等到初步凝固后，从模具中取出蜡模型
4. 蜡模型放入冷水中，冷却固化
。 5. 将同样的模型黏合一起形成一个模型树 6. 这步是形成陶模,侵涂料、撒砂、硬化
25
第5章低压铸造(课堂)-2022年学习资料
工艺流程-开模-顶出铸件-保温炉压力下降-●●●●●0-14
工艺流程-铸件取出-●●●●●O-☒-15
5.2.2低压铸造工艺规范-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-低压铸造的充填完全由坩埚中金属液面气体的压-力实现。-P=Hp'u-P一气体压力；H一金属液 升距离；-p一金属液重度；一阻力系数。-16
·2、浇注和凝固压力可根据需要进行调整，-由于填充压力适当，可适用于各种铸型（金-属型、砂型等。-·3、有 好的补缩作用-由于在压力作用下充型，冷凝、能对浇口起-补缩作用；目能实现自上而下的顺序凝固-铸件组织致密， 械性能好。-27
上-2-3-低压铸造时铸件的疑固过程-28
·4、多采用金属铸型，生产效率高-进行低压铸造需解决坩锅以及坩锅与铸型间-的密封问题。-当采用砂型时，铸型 装比较麻烦，生产效-率低，应用较少；采用金属铸型侧生产效率-高，应用较广。低压铸造的铸件精度和表面-质量取 于所用铸型的种类。-·5、低压铸造设备简单，投资少，易于实现。-29
5.2.3低压铸造具体的充型工艺-金属型、-石墨型-急速增-升液-保压-时间-压结晶-增压-改善补-低压充 工艺的压力曲线-缩效果-25
5.3低压铸造的特点-·1、提高了铸型寿命和铸件质量-·低压铸造既克服了重力铸造流动性差、铸件-成形不良和 形成缩孔及缩松的缺点；又克-服了压力铸造填充速度过快，对铸型型腔的-冲刷作用大，使铸型寿命降低和易在铸件上 产生气孔的缺点。-26
第五章-低压铸造第5章低压铸造(课堂PPT)
低压铸造-·低压铸造概述-·低压铸造工艺过程-·低压铸造工艺特点及应用-·低压铸造工艺设计-·低压铸造设备 2
5.1概述-低压铸造是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 造。-低压铸造最早由英国人KE于1910年提-出并申请专利。1950年以后由于汽车工业的-发展 使低压铸造工艺和设备有了一个飞跃。-3
低压铸造
（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。 超过一最底值，防止冷隔和欠铸
不能太快产生紊流及冲击铸型
金属液充型速度
2、低压铸造工艺设计
（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(0.1~0.25MPa)。 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。
3、低压铸造铸型特点
4、低压铸造设备
保温炉及其附属装臵 低压铸造设备 铸型开合系统
供气系统
按铸型和保温 顶铸式低压铸造机 炉的连接方式 侧铸式低压铸造机
4、低压铸造设备
炉体 （1）保温炉及附属装臵 熔池
密封盖
升液管
保温炉的炉型：焦炭炉，煤气炉，电阻炉，感应炉等
目前广泛使用的是电阻加热炉，其次是电热反射炉
综述 低压铸造 差压铸造 真空吸铸 真空低压铸造 真空重力浇注 压力铸造 挤压铸造 的原理、特点及技术关键
低压铸造 1、概 述
2、低压铸造工艺设计
3、低压铸造铸型特点 4、低压铸造设备
5 特殊低压铸造工艺
1、概
述
1.1原理
使液体金属在不大的外界压力（20~80kPa） 作用下，从型腔底部充填型腔，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。
2、低压铸造工艺设计
（5）铸型温度及浇注温度
非金属型：一般都为室温
金属型：铝合金件200～250C
薄壁复杂件：可高达300～350C。 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。
不能太快产生紊流及冲击铸型
金属液充型速度
2、低压铸造工艺设计
（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(0.1~0.25MPa)。 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。
3、低压铸造铸型特点
4、低压铸造设备
保温炉及其附属装臵 低压铸造设备 铸型开合系统
供气系统
按铸型和保温 顶铸式低压铸造机 炉的连接方式 侧铸式低压铸造机
4、低压铸造设备
炉体 （1）保温炉及附属装臵 熔池
密封盖
升液管
保温炉的炉型：焦炭炉，煤气炉，电阻炉，感应炉等
目前广泛使用的是电阻加热炉，其次是电热反射炉
综述 低压铸造 差压铸造 真空吸铸 真空低压铸造 真空重力浇注 压力铸造 挤压铸造 的原理、特点及技术关键
低压铸造 1、概 述
2、低压铸造工艺设计
3、低压铸造铸型特点 4、低压铸造设备
5 特殊低压铸造工艺
1、概
述
1.1原理
使液体金属在不大的外界压力（20~80kPa） 作用下，从型腔底部充填型腔，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。
2、低压铸造工艺设计
（5）铸型温度及浇注温度
非金属型：一般都为室温
金属型：铝合金件200～250C
薄壁复杂件：可高达300～350C。 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
19
（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。
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流，造成铸件“放空” 报废。
保压时间过长：浇口残留过长，降低工艺收得率，
造成浇口“冻结”，铸件出型困难。
20
（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
低压充型工艺的压力曲线
金属型、 石墨型 急速增 压结晶 工艺， 改善补 缩效果
25
5.3 低压铸造的特点
• 1、提高了铸型寿命和铸件质量 • 低压铸造既克服了重力铸造流动性差、铸件
成形不良和易形成缩孔及缩松的缺点；又克 服了压力铸造填充速度过快，对铸型型腔的 冲刷作用大，使铸型寿命降低和易在铸件上 产生气孔的缺点。
3
• 汽车轮毂由于质量要求高，本身结构又适于 低压铸造，而且需求量大，因此极大地推动 了低压铸造技术的发展。英国在60年代率先 发展低压铸造汽车轮毂，其后美国、日本、 西德相继发展。
• 1981年低压铸造汽车铸铝轮毂市场占有率仅 4%，1994年扩大到40%，至2000年市场份 额则扩大到了60%。
寿命。
21
5.2.3 低压铸造具体的充型工艺
低压充型工艺的压力曲线
上端 敞开 的有 明冒 口的 铸型
22
5.2.3 低压铸造具体的充型工艺
湿砂型、 薄壁复 杂金属 型件
低压充型工艺的压力曲线
23
5.2.3 低压铸造具体的充型工艺
低压充型工艺的压力曲线
厚壁砂 型件缓 慢增压 结晶
24
5.2.3 低压铸造具体的充型工艺
铸型 型腔 浇道 密封盖 进气管 金属液 升液管 坩埚；
6
低压铸造工艺原理
不带保温炉
1-坩埚 2-升液管 3-金属液 4-进气管 5-密封盖 6-浇道 7-型腔 8-铸型
7
低压铸造工艺原理
• 它是向储有金属液的坩锅中通入2~6N/mm²压力的 压缩空气或惰性气体，并作用在液面上，金属液自 下而上通过升液管压入铸型型腔，并保持一定的压 力（或适当增压），直到铸件凝固为止。然后去除 液面压力，升液管及浇注系统中的未凝固金属液又 在重力作用下流回坩锅。
第五章
低压铸造
1
低压铸造
低压铸造概述 低压铸造工艺过程 低压铸造工艺特点及应用 低压铸造工艺设计 低压铸造设备
2
5.1 概述
低压铸造是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。
低压铸造最早由英国人E. F. LAKE于1910年提 出并申请专利。1950年以后由于汽车工业的 发展，使低压铸造工艺和设备有了一个飞跃。
17
（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，金属液面的上升压速 度就是充型速度。
高于最小值，防止冷隔和欠铸
充型速度
不能过快，紊流卷气冲击铸型
18
ห้องสมุดไป่ตู้
（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。 结晶压力的通常取值范围在（0.1~0.25MPa）
（1）充型和增压
低压铸造的充填完全由坩埚中金属液面气体的压 力实现。
P=H·ρ·μ
P—气体压力；H—金属液上升距离；
ρ—金属液重度；μ—阻力系数。
16
升液压力—当金属液面上升到浇口附近所需要的 压力。 升液压力反映了金属液在升液管内的上升速度。
有利于型腔排气 上升速度应尽可能缓慢： 防止金属液喷溅
31
不带保温炉
1-坩埚 2-升液管 3-金属液 4-进气管 5-密封盖 6-浇道 7-型腔 8-铸型
32
4
低压铸造的主要特点：
• 低压，自下而上，充型平稳
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 压几十至几百兆帕，而低压铸造为 0.02~0.06MPa。
5
低压铸造工艺原理
带保温炉
8
5.2 低压铸造工艺
5.2.1低压铸造工艺过程
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，
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。
26
• 2、浇注和凝固压力可根据需要进行调整， 由于填充压力适当，可适用于各种铸型（金 属型、砂型等）。
• 3、有较好的补缩作用 由于在压力作用下充型，冷凝、能对浇口起 补缩作用；且能实现自上而下的顺序凝固， 铸件组织致密，机械性能好。
27
低压铸造时铸件的凝固过程
28
• 4、多采用金属铸型，生产效率高 • 进行低压铸造需解决坩锅以及坩锅与铸型间
的密封问题。 • 当采用砂型时，铸型安装比较麻烦，生产效
率低，应用较少；采用金属铸型则生产效率 高，应用较广。低压铸造的铸件精度和表面 质量取决于所用铸型的种类。 • 5、低压铸造设备简单，投资少,易于实现。
29
30
低压铸造主要缺点： 升液管寿命短，且在保温过程中金属液易 氧化和产生夹渣。 进行低压铸造需解决坩锅以及坩锅与铸型 间的密封问题。
9
低压铸造动画演示
10
低压铸造过程：
金属材料熔炼→封闭炉体→制备模具→预热模 具→制备复合型芯→合模→低压浇铸成型→ 高压补缩、保压→铸件成型后→放气→结晶 凝固→开型→取出铸件→清理。
2
11
12
13
14
15
5.2.2低压铸造工艺规范
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。
温度一般都为室温，无特殊要求，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 ℃ 。实践证明，在 保证铸件成型的前提下，铸型温度愈低愈好。
浇注温度一般比重力铸造低10～20℃；
（6）铸型涂料
采用金属型低压铸造时需涂刷涂料，目的提高铸型
（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。
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流，造成铸件“放空” 报废。
保压时间过长：浇口残留过长，降低工艺收得率，
造成浇口“冻结”，铸件出型困难。
20
（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
低压充型工艺的压力曲线
金属型、 石墨型 急速增 压结晶 工艺， 改善补 缩效果
25
5.3 低压铸造的特点
• 1、提高了铸型寿命和铸件质量 • 低压铸造既克服了重力铸造流动性差、铸件
成形不良和易形成缩孔及缩松的缺点；又克 服了压力铸造填充速度过快，对铸型型腔的 冲刷作用大，使铸型寿命降低和易在铸件上 产生气孔的缺点。
3
• 汽车轮毂由于质量要求高，本身结构又适于 低压铸造，而且需求量大，因此极大地推动 了低压铸造技术的发展。英国在60年代率先 发展低压铸造汽车轮毂，其后美国、日本、 西德相继发展。
• 1981年低压铸造汽车铸铝轮毂市场占有率仅 4%，1994年扩大到40%，至2000年市场份 额则扩大到了60%。
寿命。
21
5.2.3 低压铸造具体的充型工艺
低压充型工艺的压力曲线
上端 敞开 的有 明冒 口的 铸型
22
5.2.3 低压铸造具体的充型工艺
湿砂型、 薄壁复 杂金属 型件
低压充型工艺的压力曲线
23
5.2.3 低压铸造具体的充型工艺
低压充型工艺的压力曲线
厚壁砂 型件缓 慢增压 结晶
24
5.2.3 低压铸造具体的充型工艺
铸型 型腔 浇道 密封盖 进气管 金属液 升液管 坩埚；
6
低压铸造工艺原理
不带保温炉
1-坩埚 2-升液管 3-金属液 4-进气管 5-密封盖 6-浇道 7-型腔 8-铸型
7
低压铸造工艺原理
• 它是向储有金属液的坩锅中通入2~6N/mm²压力的 压缩空气或惰性气体，并作用在液面上，金属液自 下而上通过升液管压入铸型型腔，并保持一定的压 力（或适当增压），直到铸件凝固为止。然后去除 液面压力，升液管及浇注系统中的未凝固金属液又 在重力作用下流回坩锅。
第五章
低压铸造
1
低压铸造
低压铸造概述 低压铸造工艺过程 低压铸造工艺特点及应用 低压铸造工艺设计 低压铸造设备
2
5.1 概述
低压铸造是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。
低压铸造最早由英国人E. F. LAKE于1910年提 出并申请专利。1950年以后由于汽车工业的 发展，使低压铸造工艺和设备有了一个飞跃。
17
（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，金属液面的上升压速 度就是充型速度。
高于最小值，防止冷隔和欠铸
充型速度
不能过快，紊流卷气冲击铸型
18
ห้องสมุดไป่ตู้
（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。 结晶压力的通常取值范围在（0.1~0.25MPa）
（1）充型和增压
低压铸造的充填完全由坩埚中金属液面气体的压 力实现。
P=H·ρ·μ
P—气体压力；H—金属液上升距离；
ρ—金属液重度；μ—阻力系数。
16
升液压力—当金属液面上升到浇口附近所需要的 压力。 升液压力反映了金属液在升液管内的上升速度。
有利于型腔排气 上升速度应尽可能缓慢： 防止金属液喷溅
31
不带保温炉
1-坩埚 2-升液管 3-金属液 4-进气管 5-密封盖 6-浇道 7-型腔 8-铸型
32
4
低压铸造的主要特点：
• 低压，自下而上，充型平稳
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 压几十至几百兆帕，而低压铸造为 0.02~0.06MPa。
5
低压铸造工艺原理
带保温炉
8
5.2 低压铸造工艺
5.2.1低压铸造工艺过程
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，
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。
26
• 2、浇注和凝固压力可根据需要进行调整， 由于填充压力适当，可适用于各种铸型（金 属型、砂型等）。
• 3、有较好的补缩作用 由于在压力作用下充型，冷凝、能对浇口起 补缩作用；且能实现自上而下的顺序凝固， 铸件组织致密，机械性能好。
27
低压铸造时铸件的凝固过程
28
• 4、多采用金属铸型，生产效率高 • 进行低压铸造需解决坩锅以及坩锅与铸型间
的密封问题。 • 当采用砂型时，铸型安装比较麻烦，生产效
率低，应用较少；采用金属铸型则生产效率 高，应用较广。低压铸造的铸件精度和表面 质量取决于所用铸型的种类。 • 5、低压铸造设备简单，投资少,易于实现。
29
30
低压铸造主要缺点： 升液管寿命短，且在保温过程中金属液易 氧化和产生夹渣。 进行低压铸造需解决坩锅以及坩锅与铸型 间的密封问题。
9
低压铸造动画演示
10
低压铸造过程：
金属材料熔炼→封闭炉体→制备模具→预热模 具→制备复合型芯→合模→低压浇铸成型→ 高压补缩、保压→铸件成型后→放气→结晶 凝固→开型→取出铸件→清理。
2
11
12
13
14
15
5.2.2低压铸造工艺规范
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。
温度一般都为室温，无特殊要求，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 ℃ 。实践证明，在 保证铸件成型的前提下，铸型温度愈低愈好。
浇注温度一般比重力铸造低10～20℃；
（6）铸型涂料
采用金属型低压铸造时需涂刷涂料，目的提高铸型