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第五节铝合金低压铸造新技术新工艺

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首页>>经典图书摘录>>摘自《铝合金、铝合金制品阳极氧化与表面处理及焊接新技术新工艺与牌号中外对照速查手册》

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第五节铝合金低压铸造新技术新工艺
一、低压铸造的原理和特点
低压铸造是铝液在压力（通常为）的作用下，完成充型及凝固过程
而获得铸件的一种铸造方法。低压铸造法介于“重力铸造”和“压力铸造”之间的
铸造方法。这种方法不仅可以获得质量较高的铸件，而且可以铸造出重力浇注难
以成形的薄壁复杂铸件。对铝合金铸件质量要求越来越高的今天，铝合金低压铸
造工艺几乎已成为铝合金铸造中一项必不可少的工艺。
（一）低压铸造基本原理
低压铸造的基本原理是在一密封容器（坩埚）中通入干燥的压缩空气，如图
所示，铝液即在气体压力的作用下沿升液管上升，通过铸型浇口平稳地进
入铸件型腔，保持铝液面上的气体压力一直到铸件完全凝固，然后解除液面上的
压力，剩余的铝液回到坩埚中，已凝固的铝液便在铸型内形成所需铸件。由于所
需压力低，所以称之为低压铸造。
图低压铸造基—
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第八篇铸造铝合金和变形铝合金生产新技术新工艺
（二）低压铸造特点
充型平稳，充型速度可按铸件结构、铸型材料等因素进行控制，避免铝液
流对型腔和型芯冲刷和卷气。
铝液是在压力作用下凝固，流动性增加，有利于获得轮廓清晰的铸件。
铸件在压力作用下凝固、补缩较充分，故铸件致密性好，力学性能较高。
设备较压铸机相对简单，投入少，易实现机械化、自动化。
工艺出品率高，低压铸造的浇注系统较简单，并可减少或省去冒口。
二、低压铸造铸型工艺设计
（一）设计要点
铸型工艺设计的要点是根据低压铸造的特点，保证铸件顺序凝固，并使型腔
内的气体顺利排出。
型腔安排
由低压铸造时铝液自上而下凝固，故铸件补缩应自下而上，最后通过浇道实
现。因此铸件在铸型中位置的安排、加工余量和工艺余量的确定、冷铁的放置及
加热棒的使用等本原理图
坩埚；升液管；铝液；进气管；密封盖；浇口；型腔；铸型
—应确保铸件以浇口为中心的自上而下，由远而近的顺序凝固。
浇口一般开在铸件壁厚处和热节部。
对于壁厚较均匀的铸件，采用不同的加工余量或工艺补贴量，使铸件的壁
厚沿上、下方向均匀增加。
对于壁厚不均、结构复杂的铸件，若采用砂型，则利用放置冷铁的办法来
控制铸件的凝固顺序；若采用金属型，可采用不同的金属型厚度、保温棉、加电热
棒等办法来控制、调整铸件的冷却速度。
对一些铸件的热节部位，可采用通入压缩空气或冷却水的办法来控制该
部位铸型冷却。
对面积较大的厚壁铸件，或厚薄较均匀的薄壁铸件，可采用多道内浇道。
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第一章铝合金铸造新技术新工艺
为防止管口凝结，升液管端可设置加热装置。
铸型排气
因低压铸型上部常是封闭的，不易排气，当铸型排气能力不足时，型腔内就形
成反压力，阻碍铝液平稳充型，容易造成浇不足或包气等缺陷。
对砂型常采用透气性较好的型砂；另可在砂型顶部，距型腔表面
处扎一定数量不透的小孔排气。
对金属型可在分型面和顶端开设排气槽，或在型壁上安置排气塞，排气槽
深度应控制在。另外可利用顶杆等进行排气。
（二）浇注系统设计
浇注系统的特点
低压铸造浇注系统除应满足上述要求外，还应便于清理，提高生产效率，节省
铝液。
浇注系统的设计
浇注系统各单元的面积选择考虑到低压浇注系统是对铸件能起补缩作
用，可采用内切圆法先确定内浇道截面尺寸，再选择横浇道和升液管出口的面积。
采用开放式的浇注系统，即。对个别浇道截面面积应保证
内横升液管
升液管出口横内，其具体数值可为。
浇注系统的形成，根据铸件的尺寸、形状、复杂程度，低压铸造浇注系统有
以下几种形式：
一般性零件通常采用直接浇注的办法。
对于厚壁零件可采用几个内浇道，起补缩作用，清除热节部位的影响。
对于厚薄较为均匀的薄壁铸件也常采用多个内浇道，保证铝液在型腔中流
程短、降温慢、阻力小、充型顺畅。
对于简体铸件浇注系统，铸件直径小于的可采用一个升液管；而直
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第八篇铸造铝合金和变形铝合金生产新技术新工艺
径的可采用两个升液管通过汇流圈后从缝隙或内浇道进入型腔。
为提高生产率，也可采用多个内浇道，生产出一模两只或一模多只的铸件。
冒口
在低压铸造时，由于铝液是在压力作用下凝固，有较好的补缩能力，所以一般
不设冒口。但如依靠单个浇道不能满足补缩要求的也可采用明冒口和暗冒口的
办法来满足补缩要求。采用明冒口时无增压过程。