低壓鑄造是便液體金屬在壓力作用下充填型腔,以形成鑄件的一種方法。由于所用的壓力較低,所以叫做低壓鑄造。其工藝過程(見圖1)是:在密封的坩堝(或密封罐)中,通入干燥的壓縮空氣,金屬液2在氣體壓力的作用下,沿升液管4上升,通過澆口5平穩(wěn)地進(jìn)入型腔8,并保持坩堝內(nèi)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,使開液管中未凝固的金屬液流坩堝,再由氣缸12開型并推出鑄件。
圖1 低壓鑄造的工藝示意圖
1一保溫爐2一液體金屬3一坩堝4一升液管5一澆口6一密封蓋7一下型8一型腔9一上型
10一頂桿11一項桿板12一氣缸13一石棉密封墊
低壓鑄造的工藝規(guī)范包括充型、增壓、鑄型預(yù)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(dāng)金屬液面上升到澆口,附所需要的壓力。金屬液在升液管內(nèi)的上升速度應(yīng)盡可能緩慢,以便有利于型腔內(nèi)氣體的排出,同時也可使金屬液在進(jìn)入澆口時不致產(chǎn)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(xù)增壓,使鑄件的結(jié)晶凝固在一定大小的壓力作用下進(jìn)行,這時的壓力叫結(jié)晶壓力。結(jié)晶壓力越大,補(bǔ)縮效果越好,最后獲得的鑄件組織也愈致密。但通過結(jié)晶增大壓力來提高鑄件質(zhì)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(jié)晶壓力后,并在結(jié)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(jié)”,使鑄件出型困難,故生產(chǎn)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(fù)雜件時,可高達(dá)300~3500C。
關(guān)于合金的澆注溫度,實踐證明,在保證鑄件成型的前提下,應(yīng)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(zhì)量,必須刷涂料;涂料應(yīng)均勻,涂料厚度要根據(jù)鑄件表面光潔度及鑄件結(jié)構(gòu)來決定。