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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。常采用下述措施:
1.澆口設在鑄件的厚壁部位,而使薄壁部位遠離澆口;
2.用加工裕量調整鑄件壁厚,以調節鑄件的方向性凝固;
3.改變鑄件的冷卻條件。
對于壁厚差大的鑄件,用上述一般措施又難于得到顧序凝固的條件時,可采用一些特殊的辦法,如在鑄件厚壁處進行局部冷卻,以實現順序凝固。
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,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200~2500C,澆注薄壁復雜件時,可高達300~3500C。
關于合金的澆注溫度,實踐證明,在鑄件成型的前提下,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。
低壓鑄造設備:
低壓鑄造設備一般由保溫爐及其附屬裝置,鑄型開合系統和供氣系統三部分組成。按鑄型和保溫爐的連接方式,可分為頂鑄式低壓鑄造機和側鑄式低壓鑄造機兩種類型。
(1)保溫爐及附屬裝置
它由爐體、熔池、密封蓋和升液管等所組成,是低壓鑄造機的基本部分。保溫爐的爐型很多,如焦炭爐,煤氣爐,電阻爐,感應爐等。但目前廣泛使用的是電阻加熱爐,其次是電熱反射爐。
(2)供氣系統
在低壓鑄造中,正確控制對鑄型的充型和增壓是獲得良好鑄件的關鍵,這個控制完全由供氣系統來實現。根據不同鑄件,不同鑄件的要求,供氣系統應可以任意調節,工作要穩定,結構要使維修方便。
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