低压铸造技术.ppt

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1、低压铸造主讲人：李跃山2006年3月第一节概述第二节低压铸造工艺设计第三节低压铸造工艺第四节低压铸造设备第五节特殊低压铸造工艺课程大纲第一节概述定义：低压铸造是使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。充填方向是自下而上。工艺原理从本质上说，是一种低压强与低速度的充型铸造方法。充型压强0.02—0.05MPa，充型时间为4.5-16秒。而简称为“压铸”的“高压铸造”，其充型压强一般在30MPa—70MPa的范围，充型时间为0.01-0.2秒。工艺过程（见图1）：

2、在密封的坩埚（或密封罐）中，通入干燥的压缩空气，金属液2在气体压力的作用下，沿升液管4上升，通过浇口5平稳地进入型腔8，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炉内（或坩埚），再由气缸12开型并推出铸件。图1低压铸造的工艺示意图1一保温炉2一液体金属3一坩埚4一升液管5一浇口6一密封盖7一下型8一型腔9一上型10一顶杆11一项杆板12一气缸13一石棉密封垫低压铸造的优点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

3、、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。低压铸造的缺点低压铸造工艺与所有的充型工艺都一样，必须解决铸造工艺必然出现的相变收缩问题，也就是说，其铸造工艺系统中，必须设有补缩的工艺措施，否则，铸件的缩孔缩松缺陷，必然是100%存在的；设备成本高，首期投入大。第二节低压铸造工艺设计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、

4、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，而在生产中我们采用的较多的还是金属型。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。常采用下述措施：1．浇口设在铸件的厚壁部位，而使薄壁部位远离浇口；2．用加工余量调整铸件壁厚，以调节铸件的方向性凝固；3．改变铸件的冷却条件。对于壁厚差大的铸件，用上述一般措施又难于得到顺序凝

5、固的条件时，可采用一些特殊的办法，如在铸件厚壁处进行局部冷却，以实现顺序凝固。金属型不透气，而且无退让性，易造成铸件浇不足、开裂。因此，要注意开设排气道帮助排气；另外排气道及冒口开设的方向，尽量不要阻碍铸件的收缩，而引起产品开裂。第三节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，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

6、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

7、固就卸压，型腔中的金属液将会全部或部分流回炉内，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。低压浇注过程浇注前等待压力bar时间(秒)升压（浇注延时）保压卸压浇注后等待浇注压力（5）模具（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，无特殊要求，而对金属型的工作温度就有一定的要求。如低压铸造黄铜合金时，金属型的工作温度一般控制在：浸完石墨水后为120℃左右。   关于

8、合金的浇注温度，实践证明，在保证铸件成型浇满的前提下，应该是愈低愈好。   （6）涂料（石墨水）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（石墨涂层）；涂料应均匀，涂料厚度要根据铸件表面光洁度及铸件结构、大小来决定。石墨水的作用：1.模具降温2.在模具覆盖上一层石墨石墨覆盖层作用：1.使熔融的金属液不直接与模具接触，形成一层中间层，有得于排气。2.减慢铜液在模具上的热