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1、第二节,低压铸造及差压铸造,一、概述,（一）低压铸造的实质,1.,低压铸造的定义,低压铸造是液体金属在压力作用下，完成充,型及凝固过程而获得铸件的一种铸造方法。由于,作用的压力较低（一般为,2060kPa,），故称为低,压铸造。,2.,低压铸造的实质,低压铸造是介于金属型铸造和压力铸造之间,的一种铸造方法。,（二）低压铸造的原理,1.,基本原理,1),合型,2),升液阶段,3),充型阶段,4),凝固阶段,5),顶出,2.,特点,1),液体金属充,型比较平稳；,录像,演示,2),充型平稳，可有效控制卷气和夹渣，防止合金,氧化，适合于易氧化的铸件；,3),铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光,
2、洁的铸件，对于大型薄壁铸件的成形更为有利；,4),铸件组织致密，机械性能高，易于获得无缺陷,低压铸造是近无余量铸,铸件；,造工艺，适合于生产内,5),提高了金属液的工艺收得率，一般情况下不需,部质量要求较高、尺寸,要冒口，使金属液的收得率大大提高，收得率一,精度要求较高的铝镁合,般可达,90,；,金铸件。,6),劳动条件好，设备简单，易实现机械化和自动化。,录像,演示,（三）低压铸造分类,低压铸造工艺可分为开放式和封闭式。,1.,开放式低压铸造,开放式是指模具型腔直接与空气接触，因此,充型后没有增压、保压凝固过程。,2.,封闭式低压铸造,封闭式指型腔通过透气孔与大气相连，充型,后可进行增压、保
3、压。由于封闭式可以根据铸件,的结构与凝固特点制定增压、保压规范，获得更,高的内部质量，因此是常见的低压铸造工艺。,二、低压铸造工艺,低压铸造的工艺规范包括压力、增压速度、,铸型预热温度、浇注温度，以及铸型的涂料等。,（一）压力和增压速度,金属液上升高度,p,?,H,?,金属液的重度,阻力因数（,1.01.5,）,压力,p,1.,第一阶段,：升液阶段,p,H,?,p,2,金属液的升液速度应尽可能缓慢，使金属液在进入浇,1,?,1,口时不致产生喷溅或涡流，故一般不超过,0.15m/s,v,?,1,?,p,1,/,1,p,3,2.,第二阶段,：,充型阶段,?,5,时间,?,?,?,?,?,p,?,H
4、,?,3,2,1,4,2,2,充型速度慢，充填平稳，有利于型腔内气体的排,p,2,?,p,1,出，增大铸件各部分温差。,v,2,?,p,1,?,2,1,3.,第三阶段,：凝固结晶阶段,结晶压力越大，补缩效果越好，最后获得的铸件,p,3,?,p,2,p,p,?,p,?,Kp,组织也愈致密。但通过结晶增大压力来提高铸件,3,?,2,?,2,v,3,?,?,3,1,质量，不是任何情况下都能采用的。,（二）浇注温度、铸型温度及涂料,1.,浇注温度,：一般比重力浇注低,1020,C,，并且,在保证铸件成型的前提下，应该是,愈低愈好,。,2.,铸型温度,：对非金属型，若无特殊要求，一般,都为室温。而对金属
5、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,C,；浇注薄壁复杂件时，可,高达,300,350,C,。,3.,涂料：,对铸型，涂料的使用与重力铸造相同，,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。此外，对保温坩埚也应喷涂涂,料。在升液管内外表面应涂刷一层较厚涂料。,三、低压铸造工艺设计,低压铸造的铸型有,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（如砂型、石墨型、陶瓷型和熔模型壳等）,多用于单件小批量生产，生产中采用较多的是砂型，,要求造型材料的透气性和强度应比重力浇注时高。,顺序凝固
6、,1.,浇口,设在铸件的厚壁部位，而使薄壁部位远离浇,口；,2.,用加工裕量调整铸件,壁厚,，以调节铸件的方向性,凝固；,3.,改变铸件的,冷却条件,。,四、低压铸造设备,低压铸造设备一般由,保温炉及其附属装置,、,铸型开合系统,和,供气系统,三部分组成。,顶铸式低压铸造机,按铸型和保温炉的连接方式,侧铸式低压铸造机,1.,保温炉及附属装置,由炉体、熔池、密封盖和升液管等所组成，是,低压铸造机的基本部分。保温炉的炉型有：焦炭炉，,煤气炉，电阻炉，感应炉等。,2.,供气系统,根据不同铸件，不同铸件的要求，供气系统可,以任意调节，工作要稳定可靠，结构要使维修方便。,录像,演示,五、差压铸造,（一）
7、概述,1.,差压铸造的概念,差压铸造又称反压铸造、压差铸造。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。,差压铸造的实质是,低压充型,与,压力下结晶,两,种铸造方法的结合。可获得无气孔、无夹杂、组,织致密的铸件。,2.,分类,低压差压铸造：,0.50.6MPa,按工作时压力筒内,中压差压铸造：,510MPa,充气压力的大小,高压差压铸造：,?,10MPa,增压法差压铸造,按压差产生的方式,减压法差压铸造,3.,差压铸造的特点,1),充型速度,可以准确控制，以获得最佳充型速度。
8、,2),铸件,成形性好,，表面粗糙度值低。,3),铸件,晶粒细小，组织致密，力学性能高,，与低,压铸造相比，铸件抗拉强度可提高,10,?,50,，伸,长率可提高,25,?,50,。,4),提高了金属的,利用率,，可减小冒口的尺寸或不,设冒口。,5),能用气体作为,合金,元素，故可往一些合金（如,钢）中溶入,N,2,，提高合金强度和耐磨性能。,6),设备较庞大，操作麻烦。,4.,应用范围,铸型可以用砂型，也可用金属型。单件、小,批量生产时可用砂型，生产批量大时，可用金属,型。铸件重量可从小于,1kg,至,100kg,以上。目前国,内最大铸造直径,540mm,、高度,890mm,、壁厚,8,10mm,的大型复杂薄壁整体舱铸件。可铸造的合,金有铝合金、锌合金、镁合金、铜合金，以及铸,铁、铸钢。生产的铸件有电机壳、阀门、叶轮、,气缸、轮毂、坦克导轮、船体等。在压力铸造机,上生产受投影面积或壁厚限制的铸件均可用差压,铸造法生产。差压铸造技术还可应用到注塑机上,生产泡沫塑料结构件，通过发泡剂的加入量和压,力控制生产出不同厚度的表面致密层。,（二）差压铸造工艺,1.,充气阶段,2.,压力平衡,阶段,3.,升液阶段,4.,充型阶段,5.,保压阶段,6.,互通排气,阶段,压力铸造,低压铸造,
