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低壓鑄造與差壓鑄造的區別

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低壓鑄造與差壓鑄造的區別

發布日期:2018-12-29 作者:溫嶺立驊機械有限公司 點擊:

一、低壓鑄造 

 

  1、原理

 

   低壓鑄造是使液體金屬在壓力作用下完成充填型腔及凝固過程二獲得鑄件的一種鑄造方法。由于所用的壓力較低(20~60kPa),所以叫做低壓鑄造。其工藝過程是:在密封的坩堝(或密封罐)中,通入干燥的壓縮空氣,金屬液在氣體壓力的作用下,沿升液管進入直澆道3上升,通過內澆道2平穩地進入型腔1,并保持坩堝內液面上的氣體壓力,一直到鑄件完全凝固為止。然后解除液面上的氣體壓力,使升液管中未凝固的金屬液流回坩堝,再開型并取出鑄件。

 

  低壓鑄造過程的基本特點:充填速度、壓力可適當調整。

 

  低壓鑄造所用的鑄型,有金屬型和非金屬型兩類。金屬型多用于大批、大量生產的有色金屬鑄件,非金屬鑄型多用于單件小批量生產,如砂型,石墨型,陶瓷型和熔模型殼等都可用于低壓鑄造,而生產中采用較多的還是砂型。但低壓鑄造用砂型的造型材料的透氣性和強度應比重力澆注時高,型腔中的氣體,全靠排氣道和砂粒孔隙排出。

 

  為充分利用低壓鑄造時液體金屬在壓力作用下自下而上地補縮鑄件,在進行工藝設計時,應考慮使鑄件遠離澆口的部位先凝固,讓澆口最后凝固,使鑄件在凝固過程中通過澆口得到補縮,實現順序凝固。

 

  2、低壓鑄造獨特的優點:

 

  1). 液體金屬充型比較平穩;

 

  2). 鑄件成形性好,有利于形成輪廓清晰、表面光潔的鑄件,對于大型薄壁鑄件的成形更為有利;3). 鑄件組織致密,機械性能高;(壓力下成形)4). 提高了金屬液的工藝收得率,一般情況下不需要冒口,使金屬液的收得率大大提高,收得率一般可達90%。

 

  此外,勞動條件好;設備簡單,易實現機械化和自動化,也是低壓鑄造的突出優點。

 

  3、低壓鑄造工藝

 

  低壓鑄造的工藝規范包括充型、增壓、鑄型預熱溫度、澆注溫度,以及鑄型的涂料等。

 

  (1)充型和增壓

 

  升液壓力是指當金屬液面上升到澆口,附所需要的壓力。金屬液在升液管內的上升速度應盡可能緩慢,以便有利于型腔內氣體的排出,同時也可使金屬液在進入澆口時不致產生噴濺。

 

  (2)充型壓力和充型速度

 

  充型壓力Pa是指使金屬液充型上升到鑄型頂部所需的壓力。在充型階段,金屬液面上的升壓速度就是充型速度。

 

  (3)增壓和增壓速度

 

  金屬液充滿型腔后,再繼續增壓,使鑄件的結晶凝固在一定大小的壓力作用下進行,這時的壓力叫結晶壓力。結晶壓力越大,補縮效果越好,最后獲得的鑄件組織也愈致密。但通過結晶增大壓力來提高鑄件質量,不是任何情況下都能采用的。

 

  (4)保壓時間

 

  型腔壓力增至結晶壓力后,并在結晶壓力下保持一段時間,直到鑄件完全凝固所需要的時間叫保壓時間。如果保壓時間不夠,鑄件未完全凝固就卸壓,型腔中的金屬液將會全部或部分流回批捐,造成鑄件“放空”報廢:如果保壓時間過久,則澆口殘留過長,這不僅降低工藝收得率,而且還會造成澆口“凍結”,使鑄件出型困難,故生產中必須選擇一適宜的保壓時間。

 

  (5)鑄型溫度及澆注溫度

 

  低壓鑄造可采用各種鑄型,對非金屬型的工作溫度一般都為室溫,先特殊要求,而對金屬型的工作溫度就有一定的要求。如低壓鑄造鋁合金時,金屬型的工作溫度一般控制在200~250度,澆注薄壁復雜件時,可高達300~350度。

 

  關于合金的澆注溫度,實踐證明,在保證鑄件成型的前提下,應該是愈低愈好。

 

  (6)涂料

 

  如用金屬型低壓鑄造時,為了提高其壽命及鑄件質量,必須刷涂料;涂料應均勻,涂料厚度要根據鑄件表面光潔度及鑄件結構來決定。

 

  二、差壓鑄造

 

  差壓鑄造又稱反壓鑄造、壓差鑄造。它是在低壓鑄造的基礎上,鑄型外罩個密封罩,同時向坩堝和罩內通入壓縮空氣,但坩堝內的壓力略高,使坩堝內的金屬液在壓力差的作用下經升液管充填鑄型,并在壓力下結晶。它是低壓鑄造與壓力下結晶兩種鑄造方法的結合。

 

  有些鑄件的內部質量要求高,希望在較高的壓力下結晶,但一般低壓鑄造時的結晶壓力不能太大。因而發展出壓差法低壓鑄造。其工藝過程是將電阻保溫爐和鑄型全部進行密封,在密封罩內通人壓力較大如500kPa的壓縮空氣,這時由于鑄型與增鍋內部的壓力相等,金屬液不會上升,然后金屬液向上補充50kPa壓力,金屬液就會上升充填型腔。同時鑄型內的金屬液也在高壓下結晶凝固。這種方法使鑄件得到較致密的結晶組織,提高了鑄件的機械性能。據資料介紹這種工藝與一般鑄造方法相比,使鑄件強度提高約25%,延伸率提高約50%。但設備較龐大,操作麻煩,只有特殊要求時才應用。

 

  (2)真空低壓鑄造

 

  對薄壁或復雜的大型鑄件,采用前述的低壓鑄造工藝,也難以滿足時,采用真空低壓鑄造就容易解決。它的裝置與壓差法低壓鑄造基本相似。在澆注前先將型腔中的氣體抽出再進行澆注,這時澆注速度可以提高,不會產生氧化夾雜和氣孔等缺陷。


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