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低压铸造与差压铸造的区别

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低压铸造与差压铸造的区别

发布日期:2018-12-29 作者:温岭立骅机械有限公司 点击:

一、低压铸造 

 

  1、原理

 

   低压铸造是使液体金属在压力作用下完成充填型腔及凝固过程二获得铸件的一种铸造方法。由于所用的压力较低(20~60kPa),所以叫做低压铸造。其工艺过程是:在密封的坩埚(或密封罐)中,通入干燥的压缩空气,金属液在气体压力的作用下,沿升液管进入直浇道3上升,通过内浇道2平稳地进入型腔1,并保持坩埚内液面上的气体压力,一直到铸件完全凝固为止。然后解除液面上的气体压力,使升液管中未凝固的金属液流回坩埚,再开型并取出铸件。

 

  低压铸造过程的基本特点:充填速度、压力可适当调整。

 

  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。

 

  2、低压铸造独特的优点:

 

  1). 液体金属充型比较平稳;

 

  2). 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). 铸件组织致密,机械性能高;(压力下成形)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%。

 

  此外,劳动条件好;设备简单,易实现机械化和自动化,也是低压铸造的突出优点。

 

  3、低压铸造工艺

 

  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

 

  升液压力是指当金属液面上升到浇口,附所需要的压力。金属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢,以便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Pa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。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)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度,浇注薄壁复杂件时,可高达300~350度。

 

  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。

 

  (6)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。

 

  二、差压铸造

 

  差压铸造又称反压铸造、压差铸造。它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。它是低压铸造与压力下结晶两种铸造方法的结合。

 

  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。


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