之前中國鑄造網小編已經對金屬型鑄造和重力鑄造的相關知識做了一系列的講解，本文中小編主要分析鋁合金金屬型重力鑄造工藝
重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下澆入金屬型獲得鑄件的工藝方法。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等;窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。
鋁合金金屬型鑄造方法由于其生產率高、勞動環(huán)境清潔、鑄件表面光潔和內部組織致密等優(yōu)點而被廣泛應用。尤其是汽車發(fā)動機部件，日、美、英、德和意等工業(yè)發(fā)達國家很多采用金屬型重力鑄造方法生產汽車發(fā)動機鋁缸體、鋁缸蓋和鋁活塞。
鋁合金金屬型重力鑄造工藝技術
鋁合金金屬型重力鑄造工藝設計
金屬型重力鑄造工藝設計關鍵是鑄件澆注位置的確定、澆冒系統(tǒng)的設計和模具工作溫度的控制和調節(jié)。
l)鑄件澆注位置。它直接關系到金屬型型芯和分型面的數量、金屬液導入位置、排氣的通暢程度以及金屬型結構的復雜程度等，從而決定金屬型加工和操作的難易程度以及鑄件冷卻溫度分布，進而影響鑄件的生產效率，尺寸精度等內、外質量。因此，鑄件澆注位置是鑄造工藝設計首先考慮的重要環(huán)節(jié)。
2)澆冒系統(tǒng)。鑄件澆冒系統(tǒng)設計決定鑄件內、外質量。澆冒系統(tǒng)應具有撇渣、排氣和補縮功能，同時應保證鑄件合理的凝固、冷卻溫度場。正確、合理的澆冒系統(tǒng)除憑經驗估算外，附算機數值模擬可直觀地預測鑄件凝固過程溫度場，顯示鑄件可能產生縮松(孔)的危險部位，從而指導工藝設計，并通過調整澆冒系統(tǒng)結構和尺寸、金屬型結構、控制冷卻速度或調整涂料層厚度等手段調節(jié)溫度場、消除鑄造缺陷，如采用底注式澆注的汽車發(fā)動機鋁缸蓋的毛坯，盡管采取在上部設置幾乎超過鑄件重量的大冒口和底部強制通水冷卻的工藝措施也難以調整合理的順序凝固的溫度場，難以消除底部內澆口周圍過熱而造成的縮松缺陷。某廠引進法國Sifa公司鋁合金金屬型鑄造機正是采用這種澆冒系統(tǒng)，生產工藝不穩(wěn)定。百分之百的缸蓋需浸滲，對于縮松嚴重的缸蓋即使浸滲也滿足不了耐壓要求;而從冒口直接注入鋁液，鋁液經過陶瓷過濾器凈化后進人型腔，保證了鑄件合理的冷卻梯度，即自下而上的順序凝固方式，消除了縮松缺陷，缸蓋成品率顯著提高。英國Foseco公司曾對兩種澆注方法做過詳細的研究和對比試驗工件，并稱后者為DYPUR法。該法使型簡化、緊湊，節(jié)省鋁液，鑄件成品率高。采用該法即使由于鋁液有較高落差造成的少量夾雜缺陷，對鑄件的力學性能和氣密性影響也不大。當然，澆冒系統(tǒng)的開設位置、結構和尺寸大小除考慮鑄件凝固溫度場外，還需兼顧型復雜程度，金屬液充型是否平穩(wěn)，是否具有撇渣和排氣等功能。
3)金屬型工作溫度。同樣，金屬型工作溫度和各部分的溫差對鑄件的冷卻溫度場有著重要的作用。對金屬型局部過熱區(qū)域強制水冷和風冷是為了保證該區(qū)域保持正常的工作溫度，提高生產效率，同時消除過熱，保證正常的冷卻溫度場。金屬型工作溫度控制比較先進和有效手段是控制冷卻水出口溫度，出口溫度靠冷卻循環(huán)水循環(huán)速度調節(jié)。如意大利Fata公司和法國Sifa公司設計制造的金屬型都有先進的水、風冷卻裝置。此外，對于局部厚大熱節(jié)部位還可鑲嵌熱導率高或蓄熱量大的金屬嵌塊或調節(jié)涂料層厚度和涂料種類以保證鑄件形成合理的冷卻溫度梯度，消除局部縮松(孔)缺陷。
(2)鋁合金金屬型設計及材料
1)金屬型設計及制造。好的金屬型設計和制造技術是滿足工藝設計、適應大批量、高質量鑄件生產的關鍵。金屬型設計主要包括金屬型結構、排氣系統(tǒng)、鎖緊機構，冷卻系統(tǒng)、連接機構以及鑄件頂出機構。合理的鑄造工藝和金屬型設計只有通過先進的金屬型加工制造技術來體現(xiàn)。
2)金屬型材料。適宜制造金屬型的材料應具有足夠的高溫強度、一定的熱穩(wěn)定性和熱疲勞強度以及足夠的強韌性。國內一般用鑄鐵、鑄鋼和銅合金作為鋁合金金屬型模具材料，平均壽命10000～50000次左右;發(fā)達國家普遍采用美國鋼鐵學會(AISI)分類的H-13，相當于國內4CrMoVSi鋼。這種鋼具有較高的熱強度和硬度，還具有較高的耐磨性和韌性，用它作模具，其鑄件尺寸穩(wěn)定、模具壽命長，一般大于100000次。當然，模具的壽命除與材質有關外，還與模具結構、鑄造合金的材料、操作和管理等因素有關。
(1)金屬型重力鑄造設備 金屬型重力鑄造機結構形式多樣，按結構形式，可分為固定式和可傾轉式兩種方式。傾轉式金屬型重力鑄造機采用傾轉速度可調的傾轉機構，使?jié)沧⑦^程在變速轉動中完成，極有利于金屬液在模具中的充型和排氣，可以大大提高鑄件質量，降低鑄件的廢品率;按用途可分為專用金屬型鑄造機和通用金屬型鑄造機;按動力可分為手動、氣動、電動和液壓金屬型鑄造機。國內一些有實力的鑄造設備制造廠可按產品和用戶的要求設計制造專用金屬型重力鑄造機，如鋁缸蓋、鋁缸體、鋁活塞、鋁進氣歧管等金屬型鑄造機，并且在國內知名汽車零部件制造廠投入長期使用。
(2)金屬型鑄造自動化生產線 金屬型鑄造自動化生產線包括：金屬液熔化及傳送設備、澆注機、金屬型鑄造機、下芯和取件機械手、金屬型涂料涂敷機、鑄件傳輸及澆冒口切除機、熱處理設備和爐前快速檢測儀器等。自動化生產線適用于專業(yè)化生產，可高效清潔地生產大批量優(yōu)質鑄件。
更多相關內容，請登錄中國鑄造網（www.www.usllm.cn）鑄造技術欄目
